DE102009031352B4

DE102009031352B4 - Ansauglufttemperatursensor-Diagnosesysteme mit adaptiv lernenden Modulen

Info

Publication number: DE102009031352B4
Application number: DE102009031352.4A
Authority: DE
Inventors: Kurt D. Mc Lain; Wenbo Wang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2017-09-14
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: DE102009031352A1

Abstract

Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Ansauglufttemperatur-Bestimmungsmodul (IAT-Bestimmungsmodul), das eine erste IAT unter Verwendung eines IAT-Sensors zu einem ersten Zeitpunkt bestimmt, und das eine zweite IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu einem zweiten Zeitpunkt bestimmt; ein Referenztemperatur-Bestimmungsmodul, das eine erste Frequenz auf der Grundlage einer ersten Spannungsausgabe eines Luftmassen-Sensors (MAF-Sensors) zu dem ersten Zeitpunkt bestimmt, und das eine zweite Frequenz auf der Grundlage einer zweiten Spannungsausgabe des MAF-Sensors zu dem zweiten Zeitpunkt bestimmt; und ein adaptiv lernendes Modul, das eine Temperatur-Frequenz-Beziehung auf der Grundlage der ersten IAT, der zweiten IAT, der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz bestimmt.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Motordiagnosesysteme und insbesondere Ansauglufttemperatursensor-Diagnosesysteme mit adaptiv lernenden Modulen.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformationen bezüglich der vorliegenden Offenbarung bereit und bilden möglicherweise nicht den Stand der Technik.
Verbrennungsmotoren verbrennen ein Gemisch aus Kraftstoff und Luft, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Genauer wird Luft durch eine Drosselklappe in den Motor eingesaugt. Die Luft wird mit Kraftstoff vermischt und das Gemisch aus Luft und Kraftstoff wird unter Verwendung eines Kolbens in einem Zylinder komprimiert. Das Gemisch aus Luft und Kraftstoff wird in dem Zylinder verbrannt, um den Kolben in dem Zylinder hin- und herzutreiben, welcher wiederum eine Kurbelwelle des Motors drehend antreibt.
Der Betrieb des Motors wird auf der Grundlage mehrerer Parameter geregelt, die eine Ansauglufttemperatur (IAT), einen Krümmerabsolutdruck (MAP), eine Drosselklappenstellung (TPS), eine Motordrehzahl (RPM) und einen barometrischen Druck (P_BARO) umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Mit speziellem Bezug auf die Drosselklappe können die Zustandsparameter (z. B. Lufttemperatur und Luftdruck) vor der Drosselklappe zur Motorsteuerung und für Diagnosesysteme verwendet werden. Die Verbrennungsmotoren können einen IAT-Sensor umfassen, der die IAT direkt misst. In einigen Fällen kann der IAT-Sensor jedoch als Folge einer Beschädigung, von Verschleiß und/oder aufgrund anderer Faktoren ungenau werden. Folglich kann der IAT-Sensor überwacht werden, um festzustellen, ob die IAT, die auf der Grundlage des IAT-Sensorlesewerts ermittelt wird, genau ist.
Die Verbrennungsmotorsysteme können einen zweiten IAT-Sensor umfassen. Der Lesewert von dem zweiten IAT-Sensor wird mit demjenigen des ersten IAT-Sensors verglichen, um zu ermitteln, ob der erste IAT-Sensor genau ist. Dieser zusätzliche IAT-Sensor erhöht jedoch die Kosten und die Komplexität und muss ebenfalls auf Genauigkeit hin überwacht werden.
Die Druckschrift US 7 369 937 B1 offenbart ein Diagnoseverfahren zur Prüfung der Plausibilität von Messewerten eines Ansauglufttemperatursensors, bei dem eine erste Ansauglufttemperatur (ICT) beruhend auf einer geschätzten ersten ICT und einer zuvor geschätzten ersten Luftmassenströmung geschätzt wird und eine zweite ICT beruhend auf einer zuvor geschätzten zweiten ICT und einer aktuell gemessenen Luftmassenströmung geschätzt wird. Beruhend auf einem Unterschied zwischen der ersten ICT und der zweiten ICT wird ein Fehlerzustand des ICT-Sensors ermittelt.
In der Druckschrift WO 2007/063 396 A2 sind ein System und Verfahren zum Diagnostizieren eines IAT-Sensors oder eines MAF-Sensors beim Starten einer Kraftmaschine offenbart, bei denen vor dem Start der Kraftmaschine von einem Temperaturerfassungsabschnitt des MAF-Sensors eine IAT-Temperatur erfasst wird. Nach dem Starten des IAT-Sensors wird eine von diesem erfasste Temperatur mit der vom MAF-Sensor zuvor erfassten Temperatur verglichen und abhängig vom Unterschied zwischen diesen werden die Sensoren als funktionsfähig oder nicht funktionsfähig beurteilt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System und Verfahren zum Diagnostizieren eines Ansauglufttemperatursensors (IAT-Sensors) bereitzustellen, bei denen nur bereits vorhandene Sensoren genutzt werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG
Folglich umfasst ein Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor ein Ansauglufttemperatur-Bestimmungsmodul (IAT-Bestimmungsmodul), ein Referenztemperatur-Bestimmungsmodul und ein adaptiv lernendes Modul. Das IAT-Bestimmungsmodul bestimmt eine erste IAT unter Verwendung eines IAT-Sensors zu einem ersten Zeitpunkt, und es bestimmt eine zweite IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu einem zweiten Zeitpunkt. Das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul bestimmt eine erste Frequenz auf der Grundlage einer ersten Spannungsausgabe eines MAF-Sensors zu dem ersten Zeitpunkt, und es bestimmt eine zweite Frequenz auf der Grundlage einer zweiten Spannungsausgabe des MAF-Sensors zu dem zweiten Zeitpunkt. Das adaptiv lernende Modul bestimmt eine Temperatur-Frequenz-Beziehung auf der Grundlage der ersten IAT, der zweiten IAT, der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz.
Ein Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor umfasst ein Ansauglufttemperatur-Bestimmungsmodul (IAT-Bestimmungsmodul), ein Referenztemperatur-Bestimmungsmodul und ein adaptiv lernendes Modul. Das IAT-Bestimmungsmodul bestimmt eine erste IAT unter Verwendung eines IAT-Sensors zu einem ersten Zeitpunkt. Das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul bestimmt eine erste Frequenz auf der Grundlage einer ersten Spannungsausgabe eines MAF-Sensors zu dem ersten Zeitpunkt. Das adaptiv lernende Modul bestimmt einen Korrekturwert auf der Grundlage der ersten Temperatur und der ersten Frequenz. Das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul bestimmt eine Referenztemperatur auf der Grundlage einer vorbestimmten linearen Temperatur-Frequenz-Beziehung und des Korrekturwerts.
Ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Ansauglufttemperatursensors (IAT-Sensors) umfasst, dass: eine erste IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu einem ersten Zeitpunkt bestimmt wird; eine erste Frequenz auf der Grundlage einer ersten Ausgabespannung eines MAF-Sensors zu dem ersten Zeitpunkt bestimmt wird; eine zweite IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu einem zweiten Zeitpunkt bestimmt wird; eine zweite Frequenz auf der Grundlage einer zweiten Ausgabespannung des MAF zu dem zweiten Zeitpunkt bestimmt wird; und eine Temperatur-Frequenz-Beziehung auf der Grundlage der ersten IAT, der zweiten IAT, der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz bestimmt wird.
Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der hier bereitgestellten Beschreibung. Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezielle Beispiele nur zur Veranschaulichung gedacht sind und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung keinesfalls einschränken.
1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Fahrzeugs, das ein Diagnosesystem gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst;
2 ist ein Steuerungsblockdiagramm eines Diagnosesystems gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
3A und 3B sind ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Ansauglufttemperatursensors gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten zu beschränken. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu bezeichnen. Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck „Modul” eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Ein Ansauglufttemperatursensor-Diagnosesystem der vorliegenden Offenbarung bestimmt eine gelernte lineare Temperatur-Frequenz-Beziehung (d. h. eine Korrelation) zwischen einer Frequenz, die auf einer Ausgabespannung eines Luftmassenstromsensors (MAF-Sensors) beruht, und einer Ansauglufttemperatur (IAT). Nur als ein Beispiel wird die gelernte lineare Korrelation beschafft, wenn ein Motor oder ein Steuerungsmodul des Motors neu ist und zum ersten Mal verwendet wird. Das Ansauglufttemperatursensor-Diagnosesystem zeichnet eine erste Frequenz und eine erste IAT auf, die beschafft werden, wenn die Fahrzeugzündung zum ersten Mal eingeschaltet wird, und korrigiert einen Versatz der linearen Beziehung auf der Grundlage der ersten Frequenz und der ersten IAT.
Mit Bezug auf 1 umfasst ein Fahrzeug 10 eine Motoranordnung 12 und ein Steuerungsmodul 14. Die Motoranordnung 12 umfasst einen Motor 16, ein Ansaugsystem 18, ein Abgassystem 20 und ein Kraftstoffsystem 22. Das Ansaugsystem 18 kommuniziert mit dem Motor 16 und umfasst einen Ansaugkrümmer 24, eine Drosselklappe 26 und eine elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) 28. Die ETC 28 betätigt die Drosselklappe 26, um eine Luftströmung in den Motor 16 zu steuern. Das Abgassystem 20 kommuniziert mit dem Motor 16 und umfasst einen Abgaskrümmer 30. Das Kraftstoffsystem 22 liefert Kraftstoff an den Motor 16. Durch eine Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs erzeugtes Abgas verlässt den Motor 16 durch das Abgassystem 20.
Das Steuerungsmodul 14 kommuniziert mit dem Kraftstoffsystem 22, der ETC 28, einem Ansauglufttemperatursensor (IAT-Sensor) 32, einem Luftmassenstromsensor (MAF-Sensor) 34 und einem Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 36. Der IAT-Sensor 32 liefert ein Signal an das Steuerungsmodul 14, das eine Ansauglufttemperatur angibt. Der MAF-Sensor 34 liefert ein Signal an das Steuerungsmodul 14, das eine Luftmassenströmung in den Motor 16 angibt. Der MAP-Sensor 36 liefert ein Signal an das Steuerungsmodul 14, das einen Krümmerabsolutdruck angibt.
Der MAF-Sensor 34 kann eine Heißdraht-Luftströmungsmessvorrichtung sein. Der MAF-Sensor 34 kann eine Wheatstone-Wärmefühlerbrücke 38 umfassen, die in dem Ansaugluftströmungspfad angeordnet ist, welcher zu dem Ansaugkrümmer 24 bereitgestellt ist, und kann eine erste Seite mit einem erhitzten Erfassungselement und Kalibrierungswiderständen und eine zweite Seite mit einem gegenüber der Lufttemperatur empfindlichen Widerstand und Kalibrierungswiderständen umfassen.
Das erhitzte Element kann einen Draht oder einen Film umfassen. An das erhitzte Element ist eine Spannung angelegt, um eine vorbestimmte Temperatur beizubehalten und um die Brücke 38 abzugleichen. Wenn die Luftströmung über das erhitzte Element zunimmt, nimmt die elektrische Leistung zu, die zum Beibehalten der vorbestimmten Temperatur benötigt wird. Wenn die Luftströmung über die Brücke abnimmt, nimmt die elektrische Leistung ab, die zum Beibehalten der vorbestimmten Temperatur benötigt wird. Folglich stellt der Spannungsausgang über der Brücke 38 eine Anzeige der Massenströmungsrate von Luft über die Brücke 38 bereit. Der temperaturempfindliche Widerstand kann die Luftströmungsermittlung auf der Grundlage einer Umgebungslufttemperatur kompensieren.
Das Steuerungsmodul 14 umfasst ein Diagnosemodul 39. Das Diagnosemodul 39 überwacht die Ausgangsspannung der Wheatstone-Brücke 38 und die IAT, die von dem IAT-Sensor 32 während eines Zustands ohne Strömung gemessen wird, um zu bestimmen, ob der IAT-Lesewert von dem IAT-Sensor 32 genau ist. Der Zustand ohne Strömung liegt vor, wenn sich der Motor 16 in einem nicht arbeitenden Zustand befindet, welcher nachstehend beschrieben wird.
Mit Bezug auf 2 umfasst das Diagnosemodul 39 ein Motor-Aus-Bewertungsmodul 40, ein Ansauglufttemperatur-Bestimmungsmodul (IAT-Bestimmungsmodul) 42, ein Referenztemperatur-Bestimmungsmodul 44, ein Ansauglufttemperatur-Bewertungsmodul 46, ein IAT-Sensorfehler-Bestimmungsmodul 48, ein Detektionsmodul 50 für neue Hardware und ein adaptiv lernendes Modul 52.
Das IAT-Bestimmungsmodul 42 kommuniziert mit dem IAT-Sensor 32 und beschafft eine Ansauglufttemperatur IAT auf der Grundlage des IAT-Sensors 32. Das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul 44 kommuniziert mit dem MAF-Sensor 34 und beschafft eine Ausgangsspannung der Wheatstone-Brücke.
Die Brückenausgangsspannung kann in ein impulsmoduliertes Signal umgesetzt werden. Die Frequenz des impulsmodulierten Signals kann von dem Steuerungsmodul 14 als ein Luftströmungswert interpretiert werden. Die bei einem Zustand ohne Strömung beschaffte Frequenz kann zusätzlich verwendet werden, um eine Referenztemperatur T_REF zur Diagnose des IAT-Sensors 32 zu bestimmen.
Wenn sich der Motor 16 in einem nicht arbeitenden Zustand befindet, kann allgemein eine Null-Strömung durch den Ansaugkrümmer 24 in den Motor 16 herrschen. Folglich gibt es im Allgemeinen keine Strömung über den MAF-Sensor 34 und damit über die Brücke 38. Während dieses Zustands ohne Strömung (d. h. einem Zustand mit nicht arbeitendem Motor) wird die Wärme von dem erhitzten Element in die Luft dissipiert, welche das erhitzte Element in dem Ansaugsystem 18 umgibt. Die Brücke 38 gibt eine niedrige Spannung aus und wird hauptsächlich auf der Grundlage der Temperatur der umgebenden Luft in dem Ansaugsystem 18 abgeglichen.
Wenn der Zustand ohne Strömung vorhanden ist, existiert allgemein eine lineare Beziehung zwischen der Frequenz auf der Grundlage der Brückenausgangsspannung und der Temperatur der umgebenden Luft in dem Ansaugsystem 18. Die von der Brückenausgangsspannung bereitgestellte Frequenz kann in Abhängigkeit von der Konstruktion des MAF-Sensors 34 und des IAT-Sensors 32 zu der Lufttemperatur in dem Ansaugsystem 18 direkt oder umgekehrt proportional sein. Die Frequenz des MAF-Sensors 34 stellt daher eine Anzeige bereit, ob der IAT-Lesewert genau ist. Das Verwenden der Frequenz des MAF-Sensors zum Diagnostizieren des IAT-Sensors wurde in der Offenlegungsschrift US 2009/0 138 154 A1 mit dem Titel „Intake Air Temperature Diagnostic System” offenbart, die dem gegenwärtigen Anmelder gehört, und deren Offenbarungsgehalt hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
Das adaptiv lernende Modul 52 kann eine gelernte Frequenz-Temperatur-Korrelation bestimmen. Allgemein ist während eines Zustands ohne Strömung eine lineare Beziehung zwischen Frequenzsignalen von dem MAF-Sensor 34 und einer Lufttemperatur in dem Ansaugsystem 18 vorhanden. Die gelernte Frequenz-Temperatur-Korrelation kann zum Bestimmen einer Referenztemperatur verwendet werden, um den IAT-Sensor 32 zu diagnostizieren.
Das adaptiv lernende Modul 52 wird aktiviert, wenn ein Lernzustand vorliegt. Der Lernzustand kann beispielsweise vorliegen, wenn das Detektionsmodul 50 für neue Hardware das Vorhandensein eines neuen Motors, eines neuen Steuerungsmoduls, eines neuen IAT-Sensors und/oder eines neuen MAF-Sensors detektiert. Wenn die Fahrzeugzündung eingeschaltet wird, beschafft das adaptiv lernende Modul 52 eine erste IAT von dem IAT-Bestimmungsmodul 42 und eine erste Frequenz von dem Referenztemperatur-Bestimmungsmodul 44. Der IAT-Sensor 32 misst die IAT. Die Frequenz beruht auf der Ausgangsspannung des MAF-Sensors 34.
Danach wird der Motor eingeschaltet und eine vorbestimmte Zeitspanne lang abgekühlt. Das adaptiv lernende Modul 52 beschafft eine zweite IAT von dem IAT-Bestimmungsmodul 42 und eine zweite Frequenz von dem Referenztemperatur-Bestimmungsmodul 52. Das adaptiv lernende Modul 42 bestimmt eine gelernte lineare Frequenz-Temperatur-Korrelation auf der Grundlage der ersten IAT, der zweiten IAT, der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz. Die gelernte Frequenz-Temperatur-Korrelation kann während der Lebensdauer des Motors und/oder des Steuerungsmoduls verwendet werden und kann in dem Referenztemperatur-Bestimmungsmodul 44 aufgezeichnet werden. Der Lernprozess kann wiederholt werden, wenn ein neuer IAT-Sensor und/oder ein neuer MAF-Sensor installiert wird.
Alternativ kann die lineare Frequenz-Temperatur-Beziehung vor dem Lernprozess vorbestimmt werden. Die Frequenz-Temperatur-Beziehung kann beim Herstellen des Motors vorbestimmt werden, nur als Beispiel beim Testen des Motors. Die Steigung der linearen Beziehung ist bei verschiedenen Motoren allgemein gleich. Es kann jedoch sein, dass die Ansauglufttemperatur bei verschiedenen Motoren nicht dem gleichen Frequenzwert von den MAF-Sensoren entspricht. Mit anderen Worten kann die lineare Beziehung zwischen der Frequenz und der IAT aufgrund von Schwankungen von Teil zu Teil zwischen Motoren verschoben sein. Die Verschiebung kann auch in dem gleichen Motor vorliegen, wenn ein neuer IAT-Sensor oder ein neuer MAF-Sensor installiert wird. Das adaptiv lernende Modul 52 kann einen gelernten Versatz (d. h. die Verschiebung) von der Linie bestimmen, die eine vorbestimmte Frequenz-Temperatur-Beziehung in dem Koordinatensystem darstellt.
Um den Versatz zu lernen, wird das adaptiv lernende Modul 52 aktiviert, wenn ein Lernzustand vorliegt. Der Lernzustand kann beispielsweise vorliegen, wenn das Detektionsmodul 50 für neue Hardware das Vorhandensein einen neuen Motors, eines neuen Steuerungsmoduls, eines neuen IAT-Sensors und/oder eines neuen MAF-Sensors detektiert. Wenn die Fahrzeugzündung eingeschaltet wird, beschafft das adaptiv lernende Modul 52 eine erste IAT von dem IAT-Bestimmungsmodul 42 auf der Grundlage des IAT-Sensors 32 und eine erste Frequenz von dem Referenztemperatur-Bestimmungsmodul 44. Die erste Frequenz und die erste IAT werden als ein gelernter Korrekturwert gespeichert, um den Versatz von der vorbestimmten linearen Temperatur-Frequenz-Beziehung zu bestimmen.
Bei beiden Verfahren wird der gelernte Korrekturwert (d. h. der Versatz) zum Skalieren einer gemessenen Frequenz von dem MAF-Sensor 34 und einer gemessenen IAT von dem IAT-Sensor 32 während einer Diagnose verwendet, um Schwankungen von Teil zu Teil zwischen Motoren zu korrigieren.
Alternativ kann das Detektionsmodul 52 für neue Hardware beseitigt werden und ein Aktivierungsmodul kann in einem externen Diagnosewerkzeug vorgesehen sein. Wenn ein neuer IAT-Sensor 32 oder ein neuer MAF-Sensor installiert wird, kann das Diagnosewerkzeug von Hand in das Steuerungsmodul 14 eingesteckt werden, um das adaptiv lernende Modul 52 zu aktivieren. Das adaptiv lernende Modul 52 führt dann den Lernprozess wie vorstehend beschrieben aus.
Wenn das Motor-Aus-Bewertungsmodul 40 einen Zustand ohne Strömung detektiert, der zur Diagnose des IAT-Sensors geeignet ist, kann das IAT-Bestimmungsmodul 42 eine IAT auf der Grundlage des IAT-Sensors 32 bestimmen. Das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul 44 kann eine Frequenz auf der Grundlage der Ausgangsspannung des MAF-Sensors 34 bestimmen. Die Frequenz wird auf der Grundlage des gelernten Korrekturwerts skaliert. Die Frequenz kann unter Verwendung der gelernten oder der vorbestimmten Frequenz-Temperatur-Beziehung in eine Referenztemperatur T_REF umgesetzt werden. Das Ansauglufttemperatur-Bewertungsmodul 46 vergleicht dann die IAT mit der T_REF. Wenn eine Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen IAT und T_REF (ΔT = |IAT – T_REF|) einen Schwellenwert überschreitet, kann das IAT-Sensorfehler-Bestimmungsmodul 48 einen Fehler in dem IAT-Sensor 32 diagnostizieren.
Wie in 3A gezeigt ist, startet ein Verfahren 70 zum Diagnostizieren eines IAT-Sensors bei Schritt 72. Bei Schritt 74 wird die Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet. Wenn das Detektionsmodul 50 für neue Hardware das Vorhandensein eines neuen Motors und/oder eines neuen Steuerungsmoduls bei Schritt 76 nicht detektiert, liegt kein Lernzustand vor und das Diagnosemodul kann fortfahren, um den IAT-Sensor zu diagnostizieren, wenn ein Zustand ohne Strömung vorliegt. Wenn das Detektionsmodul 50 für neue Hardware bei Schritt 76 das Vorhandensein eines neuen Motors und/oder eines neuen Steuerungsmoduls detektiert, zeichnet das adaptiv lernende Modul bei Schritt 78 eine erste IAT von dem IAT-Bestimmungsmodul 42 auf der Grundlage des IAT-Sensors 32 auf. Bei Schritt 80 zeichnet das adaptiv lernende Modul 52 auch eine erste Frequenz von dem Referenztemperatur-Bestimmungsmodul 44 auf. Wenn das Diagnosemodul 39 bei Schritt 82 ermittelt, dass in dem Referenztemperatur-Bestimmungsmodul bereits eine Temperatur-Frequenz-Beziehung gespeichert ist, werden die erste IAT und die erste Frequenz bei Schritt 84 als ein gelernter Korrekturwert aufgezeichnet. Der gelernte Korrekturwert bestimmt einen Versatz von der vorbestimmten Temperaturbeziehung. Das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul kann später die vorbestimmte Temperatur-Frequenz-Beziehung und den gelernten Korrekturwert zur Diagnose verwenden.
Wenn in dem Referenztemperatur-Bestimmungsmodul keine vorbestimmte Temperatur-Frequenz-Beziehung gespeichert ist, muss das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul die Temperatur-Frequenz-Beziehung lernen. Bei Schritt 86 speichert das Referenztemperaturmodul die erste Temperatur und die erste Frequenz. Bei Schritt 88 wird später der Motor laufen gelassen und abgekühlt. Nachdem der Motor eine vorbestimmte Zeitspanne lang abgekühlt ist, beschafft das adaptiv lernende Modul bei Schritt 90 eine zweite IAT von dem IAT-Bestimmungsmodul 42 und eine zweite Frequenz von dem Referenztemperatur-Bestimmungsmodul 44. Bei Schritt 92 beschafft das adaptiv lernende Modul 52 eine gelernte Frequenz-Temperatur-Beziehung auf der Grundlage der ersten IAT, der zweiten IAT, der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz.
Wie in 3B gezeigt ist, kann die IAT-Sensordiagnose starten, wenn das Motor-Aus-Bewertungsmodul bei Schritt 94 einen Zustand ohne Strömung ermittelt. Das IAT-Bestimmungsmodul bestimmt bei Schritt 96 eine IAT und das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul bestimmt eine Frequenz auf der Grundlage des MAF-Sensors 34. Bei Schritt 98 bestimmt das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul eine Referenztemperatur (T_REF). Wenn die Temperatur-Frequenz-Beziehung vor dem Lernprozess vorbestimmt ist, skaliert das Referenztemperaturmodul die gemessene Frequenz, indem es den gelernten Korrekturwert verwendet, und setzt die skalierte Frequenz in T_REF um, indem es die vorbestimmte Temperatur-Frequenz-Beziehung verwendet. Wenn die Temperatur-Frequenz-Beziehung während des Lernprozesses gelernt wird, bestimmt das Referenztemperaturmodul die Referenztemperatur T_REF, indem es die gelernte Temperatur-Frequenz-Beziehung verwendet. Wenn das Ansauglufttemperatur-Bewertungsmodul bei Schritt 100 ermittelt, dass |T_REF – IAT| einen Schwellenwert überschreitet, kann das IAT-Sensorfehler-Bestimmungsmodul 48 bei Schritt 102 einen Fehler diagnostizieren. Wenn |T_REF – IAT| den Schwellenwert nicht überschreitet, endet das Verfahren bei Schritt 104.
Fachleute können nun aus der vorstehenden Beschreibung entnehmen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Offenbarung in einer Vielzahl von Formen implementiert werden können. Obwohl diese Offenbarung in Verbindung mit speziellen Beispielen derselben beschrieben wurde, soll daher der wahre Umfang der Offenbarung nicht darauf begrenzt sein, da sich dem Fachmann bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Modifikationen offenbaren werden.

Claims

Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Ansauglufttemperatur-Bestimmungsmodul (IAT-Bestimmungsmodul), das eine erste IAT unter Verwendung eines IAT-Sensors zu einem ersten Zeitpunkt bestimmt, und das eine zweite IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu einem zweiten Zeitpunkt bestimmt; ein Referenztemperatur-Bestimmungsmodul, das eine erste Frequenz auf der Grundlage einer ersten Spannungsausgabe eines Luftmassen-Sensors (MAF-Sensors) zu dem ersten Zeitpunkt bestimmt, und das eine zweite Frequenz auf der Grundlage einer zweiten Spannungsausgabe des MAF-Sensors zu dem zweiten Zeitpunkt bestimmt; und ein adaptiv lernendes Modul, das eine Temperatur-Frequenz-Beziehung auf der Grundlage der ersten IAT, der zweiten IAT, der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz bestimmt.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei die erste IAT und die erste Frequenz bestimmt werden, wenn die Fahrzeugzündung eingeschaltet wird und bevor der Motor gestartet wird.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei die zweite IAT und die zweite Frequenz bestimmt werden, nachdem der Motor laufen gelassen wurde und eine vorbestimmte Zeitspanne lang ausgeschaltet ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul eine dritte Frequenz auf der Grundlage einer dritten Spannungsausgabe des MAF-Sensors zu einem dritten Zeitpunkt bestimmt und die dritte Frequenz auf der Grundlage der Temperatur-Frequenz-Beziehung in eine Referenztemperatur (T_REF) umsetzt.
Diagnosesystem nach Anspruch 4, wobei das IAT-Bestimmungsmodul eine dritte IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu dem dritten Zeitpunkt bestimmt, und das ferner ein IAT-Sensorfehler-Bestimmungsmodul umfasst, das einen Fehler in dem IAT-Sensor diagnostiziert, wenn eine Differenz zwischen der dritten IAT und der T_REF einen Schwellenwert überschreitet.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, das ferner ein Detektionsmodul für neue Hardware umfasst, welches das adaptiv lernende Modul aktiviert, wenn das Detektionsmodul für neue Hardware detektiert, dass der Motor, das Diagnosesystem, der IAT-Sensor und/oder der Luftmassenstromsensor ersetzt wurde.
Diagnosesystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Ansauglufttemperatur-Bestimmungsmodul (IAT-Bestimmungsmodul), das eine erste IAT unter Verwendung eines IAT-Sensors zu einem ersten Zeitpunkt bestimmt; ein Referenztemperatur-Bestimmungsmodul, das eine erste Frequenz auf der Grundlage einer ersten Spannungsausgabe eines MAF-Sensors zu dem ersten Zeitpunkt bestimmt; und ein adaptiv lernendes Modul, das einen Korrekturwert auf der Grundlage der ersten Temperatur und der ersten Frequenz bestimmt, wobei das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul eine Referenztemperatur auf der Grundlage einer vorbestimmten linearen Temperatur-Frequenz-Beziehung und des Korrekturwerts bestimmt.
Diagnosesystem nach Anspruch 7, wobei die vorbestimmte lineare Temperatur-Frequenz-Beziehung beim Herstellen des Motors in dem Referenztemperatur-Bestimmungsmodul gespeichert wird.
Diagnosesystem nach Anspruch 7, wobei das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul eine zweite Frequenz auf der Grundlage einer zweiten Spannungsausgabe des MAF-Sensors zu einem zweiten Zeitpunkt bestimmt und die zweite Frequenz auf der Grundlage des Korrekturwerts skaliert, um eine skalierte Frequenz zu beschaffen.
Diagnosesystem nach Anspruch 9, wobei das Referenztemperatur-Bestimmungsmodul die skalierte Frequenz auf der Grundlage der vorbestimmten linearen Temperatur-Frequenz-Beziehung in eine Referenztemperatur (T_REF) umsetzt.
Diagnosesystem nach Anspruch 10, wobei das IAT-Bestimmungsmodul eine zweite IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu dem zweiten Zeitpunkt bestimmt, und das ferner ein IAT-Sensorfehler-Bestimmungsmodul umfasst, das einen Fehler in dem IAT-Sensor diagnostiziert, wenn eine Differenz zwischen der zweiten IAT und der T_REF einen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren zum Diagnostizieren eines Ansauglufttemperatursensors (IAT-Sensors), das umfasst, dass: eine erste IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu einem ersten Zeitpunkt bestimmt wird; eine erste Frequenz auf der Grundlage einer ersten Ausgabespannung eines MAF-Sensors zu dem ersten Zeitpunkt bestimmt wird; eine zweite IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu einem zweiten Zeitpunkt bestimmt wird; eine zweite Frequenz auf der Grundlage einer zweiten Ausgabespannung des MAF zu dem zweiten Zeitpunkt bestimmt wird; und eine Temperatur-Frequenz-Beziehung auf der Grundlage der ersten IAT, der zweiten IAT, der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste IAT und die erste Frequenz bestimmt werden, wenn die Fahrzeugzündung eingeschaltet wird und bevor der Motor gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die zweite IAT und die zweite Frequenz bestimmt werden, nachdem der Motor laufen gelassen wurde und eine vorbestimmte Zeitspanne lang ausgeschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner umfasst, dass ein Korrekturwert auf der Grundlage der ersten IAT und der ersten Frequenz aufgezeichnet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner umfasst, dass eine dritte Frequenz auf der Grundlage einer dritten Ausgabespannung des MAF-Sensors zu einem dritten Zeitpunkt bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner umfasst, dass die dritte Frequenz auf der Grundlage der Temperatur-Frequenz-Beziehung in eine Referenztemperatur T_REF umgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, das ferner umfasst, dass eine dritte IAT unter Verwendung des IAT-Sensors zu dem dritten Zeitpunkt bestimmt wird und dass ein Fehler in dem IAT-Sensor diagnostiziert wird, wenn eine Differenz zwischen der dritten IAT und der T_REF einen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die dritte Frequenz und die dritte IAT bestimmt werden, wenn sich der Motor in einem nicht arbeitenden Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner umfasst, dass das adaptiv lernende Modul aktiviert wird, wenn der Ansauglufttemperatursensor, ein Luftmassenstromsensor, ein Motor und/oder ein Steuerungsmodul ausgetauscht werden.