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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Verbaus eines
Kühlers,
insbesondere eines ozonreduzierenden Kühlers, in einem Kühlkreislauf
einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines
derartigen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Sind
in Kraftfahrzeugen ozonreduzierende Kühler verbaut, so soll in einer
On-Board-Diagnose überwacht
werden, ob diese nicht nachträglich,
zum Beispiel bei einem crashbedingten Ersatz, durch einen herkömmlichen
Kühler
ohne diese ozonreduzierende Eigenschaft ersetzt werden. Bekannt
ist es dazu, in dem Kühler
einen Temperatursensor an einer definierten Stelle anzuordnen und
dessen Signale beziehungsweise angezeigte Temperaturverläufe mit Temperatursignalen
eines im Kühlsystem
der Brennkraftmaschine vorgesehenen, zweiten Temperatursensors zu
vergleichen. Wird aus diesen Temperaturverläufen eine Anomalie erkannt,
so wird auf einen nicht mehr originalen Kühler mit gegebenenfalls in seiner
Position veränderten
Temperatursensor erkannt und ein Fehlersignal generiert. Problematisch bei
diesem Diagnoseverfahren ist aber, dass bei der Auswertung der Kühlsystem-Temperaturverläufe der Brennkraftmaschine
viele fahrdynamische und funktionelle Parameter zu berücksichtigen
sind, die das applizierbare Auswertefenster stark eingrenzen. Beispielsweise
weisen die Kühlsystem-Temperaturverläufe der
Brennkraftmaschine eine große
Abhängigkeit
von dem jeweils gewählten
Heizleistungsbedarf des Fahrgastinnenraums ab. Weiterhin öffnet das Thermostat,
welches den Durchfluss durch den Kühler regelt, regelmäßig erst
ab einer Temperatur von zum Beispiel 97°C, so dass bis zu diesem Zeitpunkt keine
auswertbare Temperaturänderung
am Sensor zu beobachten ist. Weiterhin wird das Aufheizverhalten
des Kühlers
ebenfalls sehr stark durch den Fahrtwind beziehungsweise einen Lüfter beeinflusst,
so dass in Summe die Diagnose des Kühlerverbaus mit der oben genannten
Methode erhebliche praktische Probleme bereitet und zu unbefriedigenden
Ergebnissen führt.
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Demgegenüber ist
es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Diagnose eines Verbaus eines Kühlers,
insbesondere eines ozonreduzierenden Kühlers, in einem Kühlkreislauf
einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine,
zur Verfügung
zu stellen, mit dem beziehungsweise mit der auf einfache Weise eine
zuverlässige
Diagnose eines ordnungsgemäßen Kühlerverbaus
erzielbar ist.
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Diese
Aufgabe wird bezüglich
des Verfahrens gelöst
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bezüglich der Vorrichtung wird
diese Aufgabe gelöst
mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
hierzu sind jeweils Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.
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Gemäß Anspruch
1 wird im Flüssigkeitskühlkreislauf
wenigstens ein definierter, vorgegebener Überwachungsparameter erfasst
und einer Überwachungseinrichtung
zugeführt,
in der der wenigstens eine Überwachungsparameter
zur Beurteilung eines ordnungsgemäßen Kühlerverbaus mit einem definierten
und einen ordnungsgemäßen Kühlerverbau charakterisierenden
Vergleichswert verglichen wird. Erfindungsgemäß wird als Überwachungs parameter wenigstens
ein im Flüssigkeitskühlkreislauf
der Brennkraftmaschine, insbesondere am Kühler, erfasstes Drucksignal,
insbesondere ein Druckanstieg, verwendet.
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Die
Verwendung eines derartigen – bevorzugt
mittels wenigstens einer am Kühler
unlösbar
angeordneten Druckmesseinrichtung – erfassten Drucksignals unterliegt
wesentlich weniger den Einflüssen
von nicht überwachten,
fahrdynamischen und funktionellen Parametern als der Kühlsystem-Temperaturverlauf.
So hängt
der Druck im Flüssigkeitskühlkreislauf
im Wesentlichen lediglich von der Temperatur des Kühlmediums
und zudem als dynamischer Druck auch von der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels
ab, so dass eine einfache und zuverlässige Diagnose eines ordnungsgemäßen Kühlerverbaus,
das heißt
eine wesentlich bessere Trennschärfe
zwischen einem Original-Kühler
und einem modifizierten Kühler
vorliegt, so dass dadurch die Gefahr eines Falschverbaus eines Kühlers mit
wesentlich höherer
Zuverlässigkeit
erkannt und diagnostiziert werden kann.
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Besonders
bevorzugt ist hierbei eine Verfahrensführung, bei der mittels der Überwachungseinrichtung
ein Fehlersignal für
den Fall generiert wird, dass das erfasste Drucksignal in einem
definierten Maße
von dem vorgegebenen, definierten Vergleichswert abweicht. Die Kühlflüssigkeit
wird bevorzugt mit Hilfe eines Thermostatventils in einen sogenannten
kleinen oder in einen großen
Kühlkreislauf gelenkt.
So fördert
in der Regel eine Kühlflüssigkeitspumpe
das Kühlmittel
bei kalter Brennkraftmaschine in einen Kühlmantel um die Zylinder der
Brennkraftmaschine herum. Von hier fließt es dann über den noch geschlossenen
Thermostat zurück
zur Pumpe. Für
den Fall, dass die Innenraumheizung eingeschaltet ist, strömt auch
ein Teil der Kühlflüssigkeit,
je nach Stellung des Heizregulierventils, über einen Wärmetauscher der Innenraumheizung
zurück
zur Pumpe. Diese Führung
des Kühlmittels,
bei der der bevorzugt ozonreduzierende Kühler nicht in den Kühlkreislauf eingeschaltet ist,
wird kleiner Kühlkreislauf
genannt. Ist dagegen die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine
erreicht, so wird über
den Thermostat der Kühler
in den Kreislauf zugeschaltet (großer Kühlkreislauf). Die von der Brennkraftmaschine
erhitzte Kühlflüssigkeit
fließt
jetzt über
den Thermostat zum Kühler
und weiter zur Kühlflüssigkeitspumpe.
Der sogenannte große
Temperaturkreislauf wird regelmäßig erst
bei Temperaturen zwischen 80°C
bis 97°C
mehr oder weniger freigegeben, weswegen bis zu diesem Zeitpunkt
bei der zuvor in Verbindung mit dem Stand der Technik gewürdigten
und auf dem Kühlsystem-Temperaturverlauf
basierenden Diagnosemethode erst ab diesem Zeitpunkt eine Auswertung
ermöglicht
wird.
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Im
Gegensatz dazu ist jedoch mit der vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrensführung auch bei
lediglich kleinem Kühlkreislauf
und damit kalter Brennkraftmaschine bereits eine zuverlässige Diagnose
eines ordnungsgemäßen Kühlerverbaus
möglich,
da gemäß einer
weiteren besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung vorgesehen ist,
dass der bei nicht in den Kühlkreislauf
eingeschaltetem Kühler
nicht vom Kühlmittel
durchströmte
Teilbereich des Flüssigkeits-Kühlkreislaufs
mit dem weiteren, vom Kühlmittel
durchströmten
Teilbereich des Flüssigkeitskreislaufs
dergestalt druckübertragend und/oder
strömungstechnisch
gekoppelt ist, dass in diesem, nicht vom Kühlmittel durchströmten Teilbereich
des Flüssigkeitskreislaufs
dann mittels wenigstens einer bevorzugt am Kühler angeordneten Druckmesseinrichtung
ein stationärer
Druckanstieg als Drucksignal erfasst werden kann. Das heißt, dass auch
lediglich beim Aufheizen des kleinen Kühlkreislaufs durch die Ausdehnung
des Kühlmittels
ein stationärer
Druckanstieg im nicht durchströmten
Teilbereich des Flüssigkeitskreislaufs
festzustellen ist, für den
kein Kühlmittelaustausch
erforderlich ist. Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann somit ein ordnungsgemäßer Kühlerverbau
auch lediglich in Verbindung mit dem Betreiben des kleinen Kühlkreislaufs
bei kalter Brennkraftmaschine überprüft werden.
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Alternativ
oder zusätzlich
dazu kann selbstverständlich
im Falle eines bei definierten Betriebszuständen mit Kühlmittel durchströmten Kühlers, das heißt dem zuvor
beschriebenen Betreiben des sogenannten großen Kühlkreislaufs, auf einfache
Weise ein dynamischer Druckanstieg im Flüssigkeitskreislauf erfasst
und der Überwachungseinrichtung
als Drucksignal übermittelt
werden. Dieser dynamische Druckanstieg wird ebenfalls bevorzugt
wieder mit wenigstens einer bzw. der wenigstens einen am Kühler unlösbar verbauten
Druckmesseinrichtung erfasst, das heißt somit in demjenigen Teilbereich,
der im Falle des kleinen Kühlkreislaufs
nicht mit Kühlmittel durchströmt wird.
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Grundsätzlich könnte die
Druckmesseinrichtung bei sämtlichen
zuvor beschriebenen Ausgestaltungen aber auch in jedem anderen Teilbereich
des Flüssigkeitskühlkreislaufes
eingesetzt werden beziehungsweise könnten auch mehrere derartiger
Druckmesseinrichtungen in unterschiedlichen Teilbereichen des Flüssigkeitskühlkreislaufes
eingesetzt werden. Da mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedoch gerade
der ordnungsgemäße Verbau
des Kühlers überwacht
werden soll, wird bei einem bevorzugten Aufbau der Vorrichtung gemäß Anspruch
8 die Druckmesseinrichtung direkt und unlösbar am Kühler verbaut. Unter einer unlösbaren Anordnung
wird dabei im wesentlichen eine solche Anbringung der wenigstens
einen Druckmesseinrichtung am Kühler
verstanden, bei der diese Verbindung nicht ohne Zerstörung der
Druckmesseinrichtung und/oder des Kühlers wieder gelöst werden
kann. Der Begriff Kühler
ist hier zudem so weit zu verstehen, dass damit jeder Teilbereich
des Flüssigkeitskühlkreislaufs
gemeint ist, der z. B. beim Austausch des Kühlers mit ausgetauscht wird.
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Als
Drucksignal wird gemäß einer
konkreten Verfahrensführung
bevorzugt der Istdruck an einer definierten Stelle des Flüssigkeitskühlkreislaufs,
bevorzugt am Kühler,
mittels einer Druckmesseinrichtung, insbesondere mittels eines Drucksensors,
erfasst und der Überwachungseinrichtung übermittelt. Mittels einer
derartigen Druckmesseinrichtung kann der gewünschte Istdruck zuverlässig ermittelt
werden.
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Gemäß einer
weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
handelt es sich bei der Flüssigkeitskühlung um
eine sogenannte Pumpenumlaufkühlung,
bei der im Flüssigkeitskühlkreislauf
eine Kühlflüssigkeitspumpe
angeordnet ist, deren Drehzahl der Überwachungseinrichtung als
Drehzahlsignal übermittelbar
ist. Mittels eines derartigen Drehzahlsignals kann die Überwachungseinrichtung
auf einfache Weise einen Solldruck als Vergleichswert errechnen,
der dann mittels dem erfassten Istdruck im Kühlflüssigkeitskreislauf verglichen
werden kann, um letztendlich einen ordnungsgemäßen Kühlerverbau zu diagnostizieren.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 schematisch
eine Vorrichtung zur Diagnose eines Verbaus eines Kühlers in
einem Kühlkreislauf
einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine
beim Kaltstart der Brennkraftmaschine (kleiner Kühlkreislauf), und
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2 schematisch
die Vorrichtung nach 1 bei betriebswarmer Brennkraftmaschine,
bei der der ozonreduzierende Kühler
in den Flüssigkeitskühlkreislauf
eingeschaltet ist (großer
Kühlkreislauf).
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In
der 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Diagnose
eines Verbaus eines ozonreduzierenden Kühlers in einem Flüssigkeitskühlkreislauf 2 einer
flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine 3 beim
Kaltstart der Brennkraftmaschine 3 gezeigt, bei dem ein
im Flüssigkeitskühlkreislauf 2 angeordnetes
Thermo statventil 4 ein Durchströmen des einen Kühler 5 aufweisenden
Teilbereichs 6 des Flüssigkeitskühlkreislaufs
mittels des durch die durchgezogenen Pfeilen 7 und mit
strichlierten Pfeilen 8 gekennzeichneten Kühlmittels
verhindert beziehungsweise absperrt. Das heißt, dass in diesem Fall das
Kühlmittel
von der Kühlflüssigkeitspumpe 9 (Wasserpumpe),
lediglich in einen Kühlmantel 10 um
die Zylinder 11, 12, 13 und 14,
diese umspülend
gepumpt wird, von wo aus es zum Zylinderkopfbereich 15 strömt. Vom
Zylinderkopfbereich 15 fließt es dann wieder zur Kühlflüssigkeitspumpe 9 zurück, von
wo es aus dann wieder in den Kühlmantel 10 gepumpt
wird.
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Für den Fall,
dass die Innenraumheizung 16 eingeschaltet ist, strömt auch
ein Teil des Kühlmittels beziehungsweise
der Kühlflüssigkeit,
wie dies durch die strichlierten Pfeile 8 eingezeichnet
ist, über
einen Wärmetauscher 17 der
Innenraumheizung 16 zurück zur
Kühlflüssigkeitspumpe 9.
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Wie
dies der 1 weiter zu entnehmen ist, steht
jedoch der nicht vom Kühlmittel
durchströmte und
den Kühler 5 aufweisende
Teilbereich 6 des Flüssigkeitskühlkreislaufes 2 über eine
Kühlmittelleitung 18 strömungstechnisch
beziehungsweise druckübertragend
mit dem durchströmten
Teilbereich 19 des Flüssigkeitskühlkreislaufes 2 in
Verbindung, so dass ein im Teilbereich 6 unlösbar am
Kühler 5 angeordneter
Drucksensor 20 aufgrund der Ausdehnung des Kühlmittels
im nicht durchströmten
Teilbereich 6 einen stationären beziehungsweise statischen Druckanstieg
in diesem Teilbereich 6 erfasst und als Drucksignal einer Überwachungseinrichtung 21 übermittelt,
in der dieses Drucksignal mit einem definierten und einen ordnungsgemäßen Kühlerverbau charakterisierenden.
Vergleichswert verglichen wird, um den Verbau eines ordnungsgemäßen, ozonreduzierenden
Original-Kühlers
beurteilen zu können.
Für den
Fall, dass mittels der Überwachungseinrichtung 21 ein
fehlerhafter oder falscher Verbau eines Kühlers dadurch ermittelt werden
sollte, dass das erfasste Drucksignal in einem definierten Maße von dem vorgegebenen,
definierten Vergleichswert abweicht, wird mittels der Überwachungseinrichtung
ein Fehlersignal generiert, das im Rahmen der On-Board-Diagnose ausgelesen beziehungsweise
angezeigt werden kann.
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Zur
Ermittlung des Vergleichswertes wird von der Überwachungseinrichtung 21 zusätzlich eine Drehzahl
der Kühlflüssigkeitspumpe 9 erfasst
und ein Solldruck als Vergleichswert erreichnet, der mittels dem
erfassten Istdruck des Drucksensors im Flüssigkeitskühlkreislauf verglichen wird.
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In
der 2 ist schließlich
eine Verfahrensführung
gezeigt, bei der die Temperatur der Kühlflüssigkeit zum Beispiel größer 97°C ist, wodurch
das Thermostatventil 4 die Strömungsverbindung zwischen dem
Zylinderkopfbereich 15 und dem Teilbereich 6 des
Flüssigkeitskühlkreislaufes 2 freigibt,
so dass das Kühlmittel über den
Kühler 5 strömen kann. Von
dort aus fließt
das Kühlmittel über die
Kühlmittelleitung 18 dann
wieder zur Kühlflüssigkeitspumpe 9 (großer Kühlkreislauf).
Bezüglich
des Kühlmittelstroms 8 zur
Innenraumheizung 16 gilt das zuvor zur 1 Gesagte.
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Die
Kühlung
des Kühlmittels
im Bereich des Kühlers
kann dabei zum Beispiel durch einen Ventilator 22 unterstützt werden,
der Kühlluft 23 zum
Kühler 5 fördert, wie
dies schematisch mit den Pfeilen eingezeichnet ist. Alternativ oder
zusätzlich
zu dieser Kühlung
mittels Kühlluft
vom Ventilator 22 kann aber auch in üblicher Weise eine Kühlung des
Kühlers 5 durch
den Fahrtwind erfolgen, was aber hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht
mit dargestellt ist.
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Im
Falle der Verfahrensführung
beziehungsweise Kühlmittelführung gemäß der Ausgestaltung nach 2 wird
somit vom Drucksensor 20 ein dynamischer Druckanstieg im
Flüssigkeitskühlkreislauf 2 erfasst
und der Überwachungseinrichtung 21 als Drucksignal
zugeführt.
Dies kann zum Beispiel mittels einer signalübertragenden Leitung 24 oder
aber alternativ auch drahtlos erfolgen. In der Überwachungseinrichtung 21 wird
dann analog zur zuvor in Verbindung mit der 1 geschilderten
Vorgehensweise das Drucksignal mit einem definierten und einen ordnungsgemäßen Kühlerverbau
charakterisierenden Vergleichswert verglichen, der ebenfalls wiederum
aus der Drehzahl der Kühlflüssigkeitspumpe 9 errechnet
wird. Bezüglich
weiterer Einzelheiten wird auf die zuvor gemachten Ausführungen
verwiesen.