DE102008051961B4

DE102008051961B4 - Einlasslufttemperatursensor-Diagnose

Info

Publication number: DE102008051961B4
Application number: DE102008051961.8A
Authority: DE
Inventors: Kurt D. Mc Lain; Wenbo Wang; John F. Van Gilder
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2016-09-08
Anticipated expiration: 2028-10-17
Also published as: CN101470048B; US7644608B2; US20090100921A1; CN101470048A; DE102008051961A1

Abstract

Einlasslufttemperatur(IAT)-Sensor-Diagnosemodul, das umfasst: ein Modul für gemessenes Rauschen, das ein Rauschen in einem IAT-Signal von einem IAT-Sensor in einem Fahrzeug misst; ein Modul für erwartetes Rauschen, das ein erwartetes Rauschen auf der Basis des IAT-Signals bestimmt; ein Modul für Zusatzrauschen, das einen Wert des Zusatzrauschens auf der Basis des gemessenen Rauschens und des erwarteten Rauschens bestimmt; und ein IAT-Fehlerdetektionsmodul, das Fehler in dem IAT-Sensor auf der Basis eines Vergleichs des Werts des Zusatzrauschens mit einem ersten vorbestimmten Wert diagnostiziert.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und im Spezielleren die Einlasslufttemperatursensor-Diagnose.
Hintergrund
Die hierin bereitgestellte Beschreibung des Hintergrunds dient dazu, den Kontext der Offenbarung allgemein darzulegen. Die Arbeiten der hier angeführten Erfinder, in dem Umfang, wie sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben werden, wie auch die Aspekte der Beschreibung, die zum Einreichzeitpunkt nicht möglicherweise anderweitig Stand der Technik bilden, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zulässig.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 1 ist ein funktionelles Blockdiagramm eines Motorsystems 100 dargestellt. Luft wird durch eine Einlassleitung 104 und einen Einlasskrümmer 106 in einen Motor 102 gesaugt. Eine Drosselklappe 108 wird durch einen elektronischen Drosselklappensteuerungs(ETC)-Motor 109 betätigt, um das Volumen der in den Motor 102 gesaugten Luft zu variieren.
Die Luft mischt sich mit Kraftstoff von einem oder mehreren Kraftstoffinjektoren 110, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern 112 des Motors 102 verbrannt. Wenngleich der Kraftstoffinjektor 110 als Kraftstoff in die Zylinder 112 einspritzend gezeigt ist, kann Kraftstoff an jeder geeigneten Stelle wie z. B. in die Einlassleitung 104 oder den Einlasskrümmer 106 eingespritzt werden. Das entstehende Abgas wird von den Zylindern 112 zu einem Auspuffsystem 114 ausgestoßen. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugt ein Drehmoment.
Ein Einlasslufttemperatur(IAT)-Sensor 116 misst die Einlasslufttemperatur an einer beliebigen geeigneten Stelle in dem Lufteinlasssystem, wie beispielsweise in der Einlassleitung 104 oder dem Einlasskrümmer 106. Ein Motorsteuermodul (ECM) 120 empfängt ein IAT-Signal von dem IAT-Sensor 116 und kann Signale von anderen Sensoren 122 empfangen. Die anderen Sensoren 122 können beispielsweise einen Luftmassenmesser(MAF)-Sensor, einen Krümmerabsolutdruck(MAP)-Sensor und/oder einen oder mehrere Drosselklappenstellungssensoren (TPS) umfassen. Das ECM 120 steuert das Luft/Kraftstoff-Gemisch auf der Grundlage der empfangenen Signale über beispielsweise die Drosselklappe 108 und/oder die Kraftstoffinjektoren 110.
Die Druckschrift WO 2007/063 396 A2 offenbart ein Einlasslufttemperatur(IAT)-Sensor-Diagnosemodul sowie ein Modul, das das Signal eines IAT-Sensors misst, und ein weiteres Modul, das ein zweites Signal zur Verfügung stellt. Ferner ist vorgesehen, die Diagnose des IAT-Sensors auf der Basis eines Vergleichs des Sensorsignals des IAT-Sensors mit einem zweiten Temperatur-Sensorsignal einer zweiten Einheit durchzuführen. Weitere Diagnosemodule für Sensoren sind aus den Druckschriften US 2003/0 195 682 A1 , DE 103 29 038 B3 und DE 10 2004 008 142 A1 bekannt. Die Druckschrift DE 100 06 127 A1 beschreibt ein System zur Ermittlung der Luftladung im Zylinder für zukünftige Motorereignisse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein IAT-Sensor-Diagnosemodul zu schaffen, das die Detektion eines Fehlers in einem IAT-Sensor in vorteilhafter Weise ermöglicht. Ferner soll ein entsprechendes Verfahren angegeben werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zusammenfassung
Ein Einlasslufttemperatur(IAT)-Sensor-Diagnosemodul umfasst ein Modul für gemessenes Rauschen, ein Modul für erwartetes Rauschen, ein Modul für Zusatzrauschen, und ein IAT-Fehlerdetektionsmodul. Das Modul für gemessenes Rauschen misst ein Rauschen in einem IAT-Signal von einem IAT-Sensor in einem Fahrzeug. Das Modul für erwartetes Rauschen bestimmt ein erwartetes Rauschen auf der Basis des IAT-Signals. Das Modul für Zusatzrauschen bestimmt einen Wert des Zusatzrauschens auf der Basis des gemessenen Rauschens und des erwarteten Rauschens. Das IAT-Fehlerdetektionsmodul diagnostiziert Fehler in dem IAT-Sensor auf der Basis eines Vergleichs des Werts des Zusatzrauschens mit einem ersten vorbestimmten Wert.
In weiteren Merkmalen umfasst das Modul für erwartetes Rauschen eine Nachschlagetabelle eines erwarteten Rauschens, die durch das IAT-Signal indiziert ist, und das Modul für erwartetes Rauschen bestimmt das erwartete Rauschen auf der Basis des IAT-Signals und der Nachschlagetabelle. In noch weiteren Merkmalen umfasst das Modul für erwartetes Rauschen ein Filtermodul, welches das IAT-Signal filtert, und das Modul für erwartetes Rauschen bestimmt das erwartete Rauschen auf der Basis des gefilterten IAT-Signals. Das Filtermodul umfasst ein Verzögerungsfilter erster Ordnung.
In weiteren Merkmalen umfasst das IAT-Sensor-Diagnosemodul ferner ein Vergleichsmodul. Das Vergleichsmodul vergleicht den Wert des Zusatzrauschens mit dem ersten vorbestimmten Wert, erzeugt eines von einem ersten Signal und einem zweiten Signal auf der Basis des Vergleichs und erzeugt das erste Signal, wenn der Wert des Zusatzrauschens größer ist als der erste vorbestimmte Wert.
In noch weiteren Merkmalen umfasst das IAT-Sensor-Diagnosemodul ferner ein Zählermodul, das einen ersten Zähler aufweist, der inkrementiert wird, wenn das erste Signal erzeugt wird. Das IAT-Fehlerdetektionsmodul zeigt selektiv Fehler in dem IAT-Sensor an, wenn der erste Zähler größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert.
In weiteren Merkmalen umfasst das Zählermodul ferner einen zweiten Zähler, der inkrementiert wird, wenn eines von dem ersten und dem zweiten Signal erzeugt wird. Das IAT-Fehlerdetektionsmodul wartet mit der Diagnose von Fehlern in dem IAT-Sensor, bis der zweite Zähler gleich einem dritten vorbestimmten Wert ist. Der erste Zähler und der zweite Zähler werden zurückgesetzt, nachdem der zweite Zähler gleich dem dritten vorbestimmten Wert ist.
Ein Verfahren umfasst, dass ein Rauschen in einem IAT-Signal von einem IAT-Sensor in einem Fahrzeug gemessen wird, ein erwartetes Rauschen auf der Basis des IAT-Signals bestimmt wird, ein Wert des Zusatzrauschens auf der Basis des gemessenen Rauschens und des erwarteten Rauschens bestimmt wird, und Fehler in dem IAT-Sensor auf der Basis eines Vergleichs des Werts des Zusatzrauschens mit einem ersten vorbestimmten Wert diagnostiziert werden.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass das erwartete Rauschen weiter auf der Basis einer Nachschlagetabelle für erwartetes Rauschen bestimmt wird, die durch das IAT-Signal indiziert ist. In noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass das IAT-Signal gefiltert wird und das erwartete Rauschen auf der Basis des gefilterten IAT-Signals bestimmt wird. In weiteren Merkmalen umfasst das Filtern, dass ein Verzögerungsfilter erster Ordnung angewendet wird.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass der Wert des Zusatzrauschens mit dem ersten vorbestimmten Wert verglichen wird, eines von einem ersten Signal und einem zweiten Signal auf der Basis des Vergleichs erzeugt wird, und das erste Signal erzeugt wird, wenn der Wert des Zusatzrauschens größer ist als der erste vorbestimmte Wert.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass ein erster Zähler inkrementiert wird, wenn das erste Signal erzeugt wird, und selektiv Fehler in dem IAT-Sensor angezeigt werden, wenn der erste Zähler größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein zweiter Zähler inkrementiert wird, wenn eines von dem ersten und dem zweiten Signal erzeugt wird, und mit der Diagnose von Fehlern in dem IAT-Sensor gewartet wird, bis der zweite Zähler gleich einem dritten vorbestimmten Wert ist. Das Verfahren umfasst ferner, dass der erste Zähler und der zweite Zähler zurückgesetzt werden, nachdem der zweite Zähler gleich dem dritten vorbestimmten Wert ist.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden aus der hierin nachfolgend bereitgestellten detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es sollte einzusehen sein, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele lediglich Illustrationszwecken dienen sollen und den Schutzumfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:
1 ein funktionelles Blockdiagramm eines Motorsystems nach dem Stand der Technik ist;
2 ein funktionelles Blockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein funktionelles Blockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Einlasslufttemperatursensor(IAT)-Diagnosemoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
4A–4B Flussdiagramme sind, die beispielhafte Schritte zeigen, welche von IAT-Diagnosemodulen gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
Detaillierte Beschreibung
Die nachfolgende Beschreibung ist rein beispielhaft und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen keinesfalls einschränken. Zum besseren Verständnis werden in den Zeichnungen dieselben Bezugsziffern verwendet, um ähnliche Elemente zu bezeichnen. Wie hierin verwendet, sollte ist Phrase zumindest eines von A, B und C so auszulegen, dass damit eine Logik (A oder B oder C) gemeint ist, die ein nicht ausschließendes logisches „oder” verwendet. Es sollte einzusehen sein, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (mehrfach genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder weitere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktion bereitstellen.
Das Steuern eines Motors auf der Basis eines Einlasslufttemperatur(IAT)-Signals von einem fehlerhaften IAT-Sensor kann unerwartete Erhöhungen oder Verringerungen der Drehmomententwicklung und/oder Erhöhungen von Emissionen verursachen. Ein IAT-Sensor ist wahrscheinlich fehlerhaft, wenn das IAT-Signal außerhalb eines Betriebsbereiches des IAT-Sensors liegt. Allerdings kann der IAT-Sensor fehlerhaft sein, obwohl das IAT-Signal innerhalb des Betriebsbereiches liegt. In solchen Fällen kann ein verrauschtes IAT-Signal einen Fehler in dem IAT-Sensor anzeigen. Ein gewisses Rauschen kann jedoch selbst von einem zuverlässigen IAT-Sensor erwartet werden. Ein Fehler in dem IAT-Sensor kann daher auf der Basis des Betrags des Rauschens in dem IAT-Signal, bei einem Zusatz gegenüber dem erwarteten Rauschen diagnostiziert werden.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 2 ist ein funktionelles Blockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 200 dargestellt. Der Motor 102 kann ein beliebiger geeigneter Typ von Verbrennungsmotor wie z. B. ein fremdgezündeter Motor oder ein kompressionsgezündeter Motor sein. Der IAT-Sensor 116 erzeugt ein IAT-Signal, das durch einen Analog/Digital-Umwandler (ADC) digitalisiert worden sein kann. Demgemäß kann das IAT-Signal digitale Werte umfassen, die Einlasslufttemperaturen entsprechen. Wenngleich das IAT-Signal nachfolgend als ein digitales Signal erläutert wird, kann das IAT-Signal ein analoges Signal sein.
Die IAT besitzt eine inverse Beziehung zu der Luftdichte. Die Luftdichte besitzt eine direkte Beziehung zu der Kraftstoffmenge, die erforderlich ist, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis wie z. B. ein stöchiometrisches Verhältnis herzustellen. Demgemäß besitzt die IAT eine inverse Beziehung zu der Kraftstoffmenge, die erforderlich ist, um das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis herzustellen. Rein beispielhaft nimmt für ein gegebenes Luftvolumen, wenn die IAT ansteigt, die Kraftstoffmenge ab, die erforderlich ist, um das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis herzustellen.
Ein Motorsteuermodul (ECM) 220 kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf der Basis des IAT-Signals und/oder von Signalen von den anderen Sensoren 122 steuern. Rein beispielhaft kann das ECM 220 das Luft/Kraftstoff-Verhältnis steuern, indem es die Kraftstoffinjektoren 110 und/oder die Drosselklappe 108 steuert. Das IAT-Signal eines fehlerhaften IAT-Sensors kann verrauscht sein. Dieses Rauschen kann bewirken, dass das ECM 220 ein nicht korrektes (z. B. ein nicht stöchiometrisches) Luft/Kraftstoff-Verhältnis bereitstellt. Demgemäß kann ein Fehler in dem IAT-Sensor 116 eine Erhöhung oder eine Verringerung der Drehmomententwicklung und/oder eine Erhöhung der Emissionen des Motors 102 verursachen.
Es kann erwartet werden, dass das IAT-Signal ein gewisses Rauschen umfasst. Rein beispielhaft kann das erwartete Rauschen in dem IAT-Signal ansteigen, wenn die IAT sich den Grenzen des Betriebstemperaturbereiches des IAT-Sensors 116 annähert. Dieses Rauschen kann auf die Quantisierung (Digitalisierung) des IAT-Signals zurückführbar sein. Im Spezielleren kann das IAT-Signal z. B. durch einen nichtlinearen ADC mit einer vorbestimmten Anzahl von diskreten Werten digitalisiert werden. Der Abstand zwischen diesen diskreten Werten kann ansteigen, wenn die IAT sich den Grenzen des Betriebstemperaturbereiches annähert. Demzufolge werden in der Nähe der Grenzen des Betriebstemperaturbereiches kleine Fluktuationen der IAT beträchtliche Änderungen in dem IAT-Signal zur Folge haben.
Ein IAT-Sensor-Diagnosemodul 230 misst das in dem IAT-Signal vorhandene Rauschen und bestimmt das erwartete Rauschen des IAT-Signals. Das IAT-Sensor-Diagnosemodul 230 bestimmt ein übermäßiges bzw. Zusatzrauschen des IAT-Signals auf der Basis des gemessenen Rauschens und des erwarteten Rauschens. Das IAT-Sensor-Diagnosemodul 230 diagnostiziert einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 auf der Basis der Größe des Zusatzrauschens und erzeugt demgemäß ein IAT-Fehlersignal. Das IAT-Fehlersignal zeigt an, ob ein Fehler in dem IAT-Sensor 116 detektiert wurde. Das IAT-Sensor-Diagnosemodul 230 kann auch einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 anzeigen, wenn das IAT-Signal außerhalb des Betriebsbereiches des IAT-Sensors 116 liegt.
Das ECM 220 kann eine Abhilfemaßnahme ergreifen, wenn ein Fehler in dem IAT-Sensor 116 detektiert wird. Rein beispielhaft kann das ECM 220, wenn ein Fehler detektiert wird, den Motor 102 auf der Basis eines modellierten Wertes der IAT und/oder eines Sekundär-IAT-Sensors (nicht gezeigt) steuern. Außerdem kann das ECM 220 z. B. eine „Motorwarnleuchte” zum Leuchten bringen und/oder ein Fehler-Flag setzen, wenn ein Fehler in dem IAT-Sensor 116 detektiert wird.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 3 ist ein funktionelles Blockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des IAT-Sensor-Diagnosemoduls 230 dargestellt. In verschiedenen Implementierungen umfasst das IAT-Sensor-Diagnosemodul 230 ein Filtermodul 302, ein Gewichtungsmodul 304, ein Modul 306 für gemessenes Rauschen, ein Modul 308 für Zusatzrauschen, ein Vergleichsmodul 310, ein IAT-Fehlerdetektionsmodul 312 und ein Zählermodul 314.
Der Betriebstemperaturbereich kann in Temperaturfächer segmentiert sein, die angeben, wo eine IAT innerhalb des Betriebstemperaturbereiches liegt. Das Filtermodul 302 stellt ein gefiltertes IAT-Signal bereit, das verwendet werden kann, um das IAT-Signal mit einem der Temperaturfächer zu korrelieren. Das Filter kann ein Tiefpassfilter oder ein beliebiges anderes geeignetes Filter sein. Das Filtermodul 302 erhöht die Systemstabilität in diesem Korrelationsprozess.
In verschiedenen Implementierungen kann das Filtermodul 302 ein Verzögerungsfilter bzw. Lag-Filter erster Ordnung umfassen, das beschrieben werden kann als: Gefilterte IAT = Aus + (Ein – Aus) × FK wobei Aus der vorhergehende Ausgang des Filters ist, Ein der aktuelle Eingang in das Filter ist und FK der Filterkoeffizient ist. Der Filterkoeffizient kann kalibrierbar sein und kann z. B. 0,1 betragen.
Das Gewichtungsmodul 304 bestimmt einen Gewichtungsfaktor auf der Basis der gefilterten IAT. Der Gewichtungsfaktor (z. B. 0,0–1,0) entspricht dem erwarteten Rauschen in dem Temperaturfach, das der gefilterten IAT entspricht. In verschiedenen Implementierungen kann das Gewichtungsmodul 304 den Gewichtungsfaktor aus einer Nachschlagetabelle bestimmen, die das Temperaturfach auf den Gewichtungsfaktor abbildet.
Das Modul 306 für gemessenes Rauschen empfängt das IAT-Signal von dem IAT-Sensor 116 und misst das in dem IAT-Signal vorhandene Rauschen. Rein beispielhaft kann das gemessene Rauschen mithilfe der Gleichung:
berechnet werden, wobei IAT₂ ein aktueller IAT-Wert ist, IAT₁ ein vorhergehender IAT-Wert ist und t die Länge der Zeit zwischen IAT₂ und IAT₁ ist. In verschiedenen Implementierungen kann IAT₁ der IAT-Wert sein, der vor IAT₂ empfangen wird.
Das Modul 308 für Zusatzrauschen bestimmt das in dem IAT-Signal vorhandene Zusatzrauschen auf der Basis des gemessenen Rauschens und des Gewichtungsfaktors. In verschiedenen Implementierungen kann das Modul 308 für Zusatzrauschen ein Multiplikator sein und das Zusatzrauschen kann das mit dem Gewichtungsfaktor multiplizierte gemessene Rauschen sein.
Das Vergleichsmodul 310 vergleicht das Zusatzrauschen mit einer ersten Schwelle und bestimmt auf der Basis des Vergleichs, ob das IAT-Signal verrauscht ist. Die erste Schwelle kann z. B. auf einen maximalen Betrag des Zusatzrauschens festgelegt sein, der für einen zuverlässigen IAT-Sensor zulässig ist. Das Vergleichsmodul 310 erzeugt ein Abtastsignal, das anzeigt, ob das IAT-Signal verrauscht ist. Rein beispielhaft kann das Vergleichsmodul 310 über das Abtastsignal anzeigen, dass das IAT-Signal verrauscht ist, wenn das Zusatzrauschen größer ist als die erste Schwelle.
Ein Zähler in dem Zählermodul 314 wird jedes Mal inkrementiert, wenn das Abtastsignal erzeugt wird, und wird als Gesamtzähler bezeichnet. Der Gesamtzähler verfolgt die Anzahl von erzeugten Abtastsignalen. Das Zählermodul 314 kann auch einen oder mehrere zusätzliche Zähler wie z. B. einen Zähler für verrauschte Abtastungen umfassen. Der Zähler für verrauschte Abtastungen wird jedes Mal inkrementiert, wenn das Abtastsignal anzeigt, dass das IAT-Signal verrauscht ist. Demzufolge verfolgt der Zähler für verrauschte Abtastungen die Anzahl von Abtastsignalen, die anzeigen, dass das IAT-Signal verrauscht ist.
Das IAT-Fehlerdetektionsmodul 312 kann einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 diagnostizieren, sobald der Gesamtzähler gleich einer zweiten Schwelle ist. Die zweite Schwelle kann kalibrierbar sein und kann z. B. 200 betragen. Das IAT-Fehlerdetektionsmodul 312 diagnostiziert einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 auf der Basis eines Vergleichs des Zählers für verrauschte Abtastungen mit einer dritten Schwelle. Die dritte Schwelle kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf 150 festgelegt sein. Rein beispielhaft kann das IAT-Fehlerdetektionsmodul 312 einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 detektieren, wenn der Zähler für verrauschte Abtastungen größer ist als die dritte Schwelle. Das IAT-Fehlerdetektionsmodul 312 erzeugt das IAT-Fehlersignal auf der Basis dieses Vergleichs.
In verschiedenen Implementierungen kann das IAT-Fehlerdetektionsmodul 312 einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 anzeigen, ohne zu warten, bis der Gesamtzähler die zweite Schwelle erreicht. Außerdem kann das IAT-Fehlerdetektionsmodul 312 das IAT-Signal empfangen und einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 anzeigen, wenn das IAT-Signal außerhalb des Betriebsbereiches des IAT-Sensors 116 liegt.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 4A ist ein Flussdiagramm dargestellt, welches beispielhafte Schritte zeigt, die von dem IAT-Sensor-Diagnosemodul 230 ausgeführt werden. Die Steuerung beginnt z. B. beim Starten des Motors 102. In Schritt 404 setzt die Steuerung den Gesamtzähler und den Zähler für verrauschte Abtastungen zurück. Die Steuerung kann den Gesamtzähler und den Zähler für verrauschte Abtastungen auf einen vorbestimmten Rücksetzwert wie z. B. null zurücksetzen. Die Steuerung setzt in Schritt 408 fort, wo die Steuerung das IAT-Signal empfängt. Die Steuerung setzt in Schritt 412 fort, wo die Steuerung den Gesamtzähler inkrementiert.
In Schritt 416 legt die Steuerung ein Filter an das IAT-Signal an und stellt dadurch das gefilterte IAT-Signal bereit. Zum Beispiel kann die Steuerung ein Tiefpassfilter, ein Verzögerungsfilter erster Ordnung oder ein beliebiges anderes geeignetes Filter anlegen. Die Steuerung setzt in Schritt 420 fort, wo die Steuerung das erwartete Rauschen des IAT-Signals bestimmt. Die Steuerung kann das erwartete Rauschen auf der Basis z. B. des Temperaturfaches bestimmen, das dem gefilterten IAT-Signal entspricht. Rein beispielhaft kann das erwartete Rauschen ansteigen, wenn die IAT sich den Grenzen des Betriebstemperaturbereiches des IAT-Sensors 116 annähert.
Die Steuerung setzt in Schritt 424 fort, wo die Steuerung das in dem IAT-Signal vorhandene Rauschen misst. Rein beispielhaft kann die Steuerung das gemessene Rauschen mithilfe der Gleichung:
berechnen, wobei IAT₂ der aktuelle IAT-Wert ist, IAT₁ der vorhergehende IAT-Wert ist und t die Länge der Zeit zwischen IAT₂ und IAT₁ ist. In verschiedenen Implementierungen kann IAT₁ der IAT-Wert sein, der vor IAT₂ empfangen wird.
In Schritt 428 bestimmt die Steuerung das in dem IAT-Signal vorhandene Zusatzrauschen. Die Steuerung bestimmt das Zusatzrauschen auf der Basis des gemessenen Rauschens und des erwarteten Rauschens. In Schritt 432 bestimmt die Steuerung, ob das Zusatzrauschen größer ist als die erste Schwelle. Wenn ja, setzt die Steuerung in Schritt 436 fort; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 440 über.
In Schritt 436 inkrementiert die Steuerung den Zähler für verrauschte Abtastungen. Der Zähler für verrauschte Abtastungen verfolgt, wie oft das IAT-Signal als verrauscht bestimmt wurde. In Schritt 440 bestimmt die Steuerung, ob der Gesamtzähler gleich der zweiten Schwelle ist. Wenn ja, setzt die Steuerung in Schritt 444 fort; andernfalls kehrt die Steuerung zu Schritt 408 zurück. Auf diese Weise wartet die Steuerung mit der Diagnose eines Fehlers in dem IAT-Sensor 116, bis eine vorbestimmte Anzahl von IAT-Signalen empfangen worden ist.
In Schritt 444 bestimmt die Steuerung, ob der Zähler für verrauschte Abtastungen größer als die oder gleich der dritte/n Schwelle ist. Wenn ja, setzt die Steuerung in Schritt 448 fort; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 452 über. In Schritt 448 zeigt die Steuerung einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 an und die Steuerung kehrt zu Schritt 404 zurück. In Schritt 452 zeigt die Steuerung an, dass kein Fehler in dem IAT-Sensor 116 detektiert wurde, und die Steuerung kehrt zu Schritt 404 zurück.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 4B ist ein weiteres Flussdiagramm dargestellt, welches beispielhafte Schritte zeigt, die von dem IAT-Sensor-Diagnosemodul 230 ausgeführt werden. Die Steuerung kann jener von 4A bis zu dem Schritt 432 ähnlich sein. In Schritt 432 bestimmt die Steuerung, ob das Zusatzrauschen größer ist als die erste Schwelle. Wenn ja, setzt die Steuerung in Schritt 436 fort; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 480 über.
In Schritt 436 inkrementiert die Steuerung den Zähler für verrauschte Abtastungen und die Steuerung setzt in Schritt 480 fort. In Schritt 480 bestimmt die Steuerung, ob der Zähler für verrauschte Abtastungen größer als die oder gleich der dritte/n Schwelle ist. Wenn ja, setzt die Steuerung in Schritt 484 fort; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 488 über. In Schritt 484 zeigt die Steuerung einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 an und die Steuerung kehrt zu Schritt 404 zurück. Auf diese Weise kann die Steuerung einen Fehler in dem IAT-Sensor 116 anzeigen, bevor der Gesamtzähler gleich der zweiten Schwelle ist.
In Schritt 488 bestimmt die Steuerung, ob der Gesamtzähler gleich der zweiten Schwelle ist. Wenn ja, setzt die Steuerung in Schritt 492 fort; andernfalls kehrt die Steuerung zu Schritt 408 zurück. In Schritt 492 zeigt die Steuerung an, dass in dem IAT-Sensor 116 kein Fehler detektiert wurde, und die Steuerung kehrt zu Schritt 404 zurück. Auf diese Weise kann die Steuerung nur anzeigen, dass kein Fehler detektiert wurde, sobald der Gesamtzähler gleich der zweiten Schwelle ist.

Claims

Einlasslufttemperatur(IAT)-Sensor-Diagnosemodul, das umfasst: ein Modul für gemessenes Rauschen, das ein Rauschen in einem IAT-Signal von einem IAT-Sensor in einem Fahrzeug misst; ein Modul für erwartetes Rauschen, das ein erwartetes Rauschen auf der Basis des IAT-Signals bestimmt; ein Modul für Zusatzrauschen, das einen Wert des Zusatzrauschens auf der Basis des gemessenen Rauschens und des erwarteten Rauschens bestimmt; und ein IAT-Fehlerdetektionsmodul, das Fehler in dem IAT-Sensor auf der Basis eines Vergleichs des Werts des Zusatzrauschens mit einem ersten vorbestimmten Wert diagnostiziert.
IAT-Sensor-Diagnosemodul nach Anspruch 1, wobei das Modul für erwartetes Rauschen eine Nachschlagetabelle eines erwarteten Rauschens umfasst, die durch das IAT-Signal indiziert ist, und wobei das Modul für erwartetes Rauschen das erwartete Rauschen ferner auf der Basis der Nachschlagetabelle bestimmt.
IAT-Sensor-Diagnosemodul nach Anspruch 1, wobei das Modul für erwartetes Rauschen ein Filtermodul umfasst, welches das IAT-Signal filtert, und wobei das Modul für erwartetes Rauschen das erwartete Rauschen auf der Basis des gefilterten IAT-Signals bestimmt.
IAT-Sensor-Diagnosemodul nach Anspruch 3, wobei das Filtermodul ein Verzögerungsfilter erster Ordnung umfasst.
IAT-Sensor-Diagnosemodul nach Anspruch 1, ferner mit einem Vergleichsmodul, das den Wert des Zusatzrauschens mit dem ersten vorbestimmten Wert vergleicht und das eines von einem ersten Signal und einem zweiten Signal auf der Basis des Vergleichs erzeugt, wobei das Vergleichsmodul das erste Signal erzeugt, wenn der Wert des Zusatzrauschens größer ist als der erste vorbestimmte Wert.
IAT-Sensor-Diagnosemodul nach Anspruch 5, ferner mit einem Zählermodul, das einen ersten Zähler aufweist, der inkrementiert wird, wenn das erste Signal erzeugt wird, wobei das IAT-Fehlerdetektionsmodul selektiv Fehler in dem IAT-Sensor anzeigt, wenn der erste Zähler größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert.
IAT-Sensor-Diagnosemodul nach Anspruch 6, wobei das Zählermodul ferner einen zweiten Zähler umfasst, der inkrementiert wird, wenn eines von dem ersten und dem zweiten Signal erzeugt wird, und wobei das IAT-Fehlerdetektionsmodul mit der Diagnose von Fehlern in dem IAT-Sensor wartet, bis der zweite Zähler gleich einem dritten vorbestimmten Wert ist.
IAT-Sensor-Diagnosemodul nach Anspruch 7, wobei der erste Zähler und der zweite Zähler zurückgesetzt werden, nachdem der zweite Zähler gleich dem dritten vorbestimmten Wert ist.
Verfahren, welches umfasst, dass: ein Rauschen in einem IAT-Signal von einem IAT-Sensor in einem Fahrzeug gemessen wird; ein erwartetes Rauschen auf der Basis das IAT-Signals bestimmt wird; ein Wert des Zusatzrauschens auf der Basis des gemessenen Rauschens und des erwarteten Rauschens bestimmt wird; und Fehler in dem IAT-Sensor auf der Basis eines Vergleichs des Werts des Zusatzrauschens mit einem ersten vorbestimmten Wert diagnostiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 9, welches ferner umfasst, dass das erwartete Rauschen ferner auf der Basis einer Nachschlagetabelle für erwartetes Rauschen bestimmt wird, die durch das IAT-Signal indiziert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, welches ferner umfasst, dass: das IAT-Signal gefiltert wird; und das erwartete Rauschen auf der Basis des gefilterten IAT-Signals bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Filter umfasst, dass ein Verzögerungsfilter erster Ordnung angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, welches ferner umfasst, dass: der Wert des Zusatzrauschens mit dem ersten vorbestimmten Wert verglichen wird; und eines von einem ersten Signal und einem zweiten Signal auf der Basis des Vergleichs erzeugt wird, wobei das erste Signal erzeugt wird, wenn der Wert des Zusatzrauschens größer ist als der erste vorbestimmte Wert.
Verfahren nach Anspruch 13, welches ferner umfasst, dass: ein erster Zähler inkrementiert wird, wenn das erste Signal erzeugt wird; und selektiv Fehler in dem IAT-Sensor angezeigt werden, wenn der erste Zähler größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert.
Verfahren nach Anspruch 14, welches ferner umfasst, dass: ein zweiter Zähler inkrementiert wird, wenn eines von dem ersten und dem zweiten Signal erzeugt wird; und wobei mit der Diagnose von Fehlern in dem IAT-Sensor gewartet wird, bis der zweite Zähler gleich einem dritten vorbestimmten Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 15, welches ferner umfasst, dass der erste Zähler und der zweite Zähler zurückgesetzt werden, nachdem der zweite Zähler gleich dem dritten vorbestimmten Wert ist.