DE102012103520A1

DE102012103520A1 - Method for checking operability of electrical heating device utilized in motor car for heating urea solution, involves applying testing voltage to electrical heating device, and evaluating electric property of heating device

Info

Publication number: DE102012103520A1
Application number: DE201210103520
Authority: DE
Inventors: Roland Starck; Dr. Caspers Michael
Original assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Current assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2013-10-24

Abstract

The method involves applying testing voltage to an electrical heating device, where the testing voltage is smaller than power supply voltage that is applied for operating the heating device. An electric property i.e. electric resistance, of the heating device is evaluated, where the testing voltage is higher than the half of the power supply voltage. The testing voltage is an operation voltage provided by a 5-volt source for electronic components of a motor car, where the heating device comprises a ceramic positive thermal coefficient heating element.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer elektrischen Heizeinrichtung in einem Kraftfahrzeug mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention is based on a method for checking the operability of an electrical heating device in a motor vehicle with the features specified in the preamble of claim 1.

Viele Heizeinrichtungen in Kraftfahrzeugen werden nur selten benötigt. Beispiele hierfür sind Heizeinrichtung zum Erwärmen von Reduktionsmitteln wie Harnstofflösung, die für Abgasreinigungskatalysatoren benötigt werden, von Dieselkraftstoff oder anderen Flüssigkeiten. Derartige Heizeinrichtungen werden nur bei winterlichen Temperaturen benötigt, sind dann aber wesentlich, damit sich das Fahrzeug trotz eingefrorener Flüssigkeiten in Betrieb nehmen lässt. Schäden an solchen Heizeinrichtungen sollten deshalb frühzeitig erkannt werden, damit der Fahrzeughalter bei Frosttemperaturen nicht vom Ausfall der Heizeinrichtung unangenehm überrascht wird.Many automotive heaters are rarely needed. Examples include heating means for heating reducing agents such as urea solution needed for exhaust gas purifying catalysts, diesel fuel or other liquids. Such heaters are needed only in wintry temperatures, but then are essential so that the vehicle can be put into operation despite frozen liquids. Damage to such heaters should therefore be detected early, so that the vehicle owner is not unpleasantly surprised by the failure of the heater at freezing temperatures.

Elektrische Heizeinrichtungen in Kraftfahrzeugen werden mit einer Versorgungsspannung betrieben, die üblicherweise der Bordnetzspannung entspricht, welche bei PKWs meist 12 Volt und bei Nutzfahrzeugen 24 V beträgt. Zum Testen der Funktionsfähigkeit kann durch Anlegen der Bordnetzspannung an die Heizeinrichtung ein Spannungspuls erzeugt und dabei eine elektrische Größe, beispielsweise der Widerstand, gemessen werden. Durch Auswerten der gemessenen Größe lässt sich dann feststellen, ob die Heizung funktionsfähig ist. Dazu kann die Größe dahingehend überprüft werden, ob sie in einem festgelegten Toleranzbereich liegt. Handelt es sich bei dem Heizelement um ein PTC-Heizelement, so lässt sich aufgrund der Widerstandsänderung bei der erfolgten Erwärmung die Funktionsfähigkeit noch genauer überwachen. Ein entsprechendes Verfahren ist in der DE 102 34 561 beschrieben. Dazu muss aber die Heizeinrichtung jedes Mal bis über die Temperatur T_min, an der die Widerstands-Temperaturcharakteristik ein Minimum aufweist, erwärmt werden. Somit wird durch den Test die Heizeinrichtung viele Male unnötig belastet, was zu Lebensdauerreduzierung nur durch die Diagnose führt, da bei jedem Test unter anderem thermische Spannungen auftreten, die zu Materialermüdung und Undichtigkeiten führen können. Dieses Problem hat sich durch die Einführung von Fahrzeugen mit Start-Stop-Automatik noch verschärft.Electric heaters in motor vehicles are operated with a supply voltage, which usually corresponds to the vehicle electrical system voltage, which is usually 12 volts for cars and 24 V for commercial vehicles. To test the functionality can be generated by applying the vehicle electrical system voltage to the heater, a voltage pulse while an electrical variable, such as the resistance measured. By evaluating the measured size can then determine whether the heater is functional. For this, the size can be checked to see if it is within a specified tolerance range. If the heating element is a PTC heating element, the functionality can be monitored even more accurately due to the change in resistance when the heating has taken place. A corresponding method is in the DE 102 34 561 described. For this, however, the heater must be heated each time above the temperature T _min , at which the resistance temperature characteristic has a minimum. Thus, the test unnecessarily loads the heater many times, resulting in life reduction only through diagnostics, as thermal stresses, which can lead to material fatigue and leaks, occur during each test. This problem has been exacerbated by the introduction of automatic start-stop vehicles.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Weg aufzuzeigen, wie sich regelmäßige Funktionstests einer Heizeinrichtung in einem Kraftfahrzeug effizient durchführen lassen.Object of the present invention is therefore to show a way how to carry out regular functional tests of a heater in a motor vehicle efficiently.

Die Versorgungsspannung, mit der die Heizeinrichtung betrieben wird, ist in der Regel die Bordnetzspannung. Die Versorgungsspannung kann aber auch etwas kleiner die Bordnetzspannung sein, beispielsweise wegen eines Vorwiderstands oder einer Reihenschaltung mit einem anderen Verbraucher.The supply voltage with which the heating device is operated is usually the vehicle electrical system voltage. The supply voltage can also be slightly smaller than the vehicle electrical system voltage, for example because of a series resistor or a series connection with another consumer.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, zu Testzwecken nicht die volle Versorgungsspannung, insbesondere nicht die Bordnetzspannung, sondern nur eine kleinere Prüfspannung anzulegen, lässt sich die Belastung der Heizeinrichtung auf ein unbedeutendes Maß reduzieren. Das erfindungsgemäße Verfahren kann deshalb auch bei Heizeinrichtungen, die an sich nur selten, beispielsweise bei Frost im Winter, betrieben werden, ohne Probleme bei jedem Motorstart durchgeführt werden, so dass ein Ausfall einer Heizeinrichtung frühzeitig erkannt werden kann. Bei Anlegen einer kleineren Prüfspannung reicht darüberhinaus auch ein kurzer Spannungsimpuls aus, währenddessen die zu ermittelnde Größe gemessen wird. Auch ein längerer Prüfzeitraum würde nämlich durch die geringe Heizleistung nicht zu einer nennenswerten Erwärmung und einer damit verbundenen Änderung der Messgröße führen. Dies ist insbesondere bei Beheizung von Harnstofflösung vorteilhaft, da diese im Sommer nicht noch zusätzlich erwärmt werden sollte. Harnstofflösung zersetzt sich nämlich bei zu hohen Temperaturen.The measure according to the invention of not applying the full supply voltage, in particular not the vehicle electrical system voltage, but only a smaller test voltage for test purposes, can reduce the load on the heating device to an insignificant degree. Therefore, the method according to the invention can also be carried out without problems at each engine start even with heaters that are rarely operated per se, for example during frost in winter, so that a failure of a heating device can be detected early. Moreover, when a smaller test voltage is applied, a short voltage pulse also suffices during which the quantity to be determined is measured. Even a longer test period would not lead to a significant heating and a change in the measured variable due to the low heat output. This is particularly advantageous when heating urea solution, since it should not be heated in summer in addition. Urea solution decomposes at too high temperatures.

Die zu überprüfende Heizung kann beispielsweise für einen Betrieb bei einer Versorgungsspannung von 12 V oder mehr ausgelegt sein. Die Prüfspannung ist kleiner und hat beispielsweise einen Sollwert von nur 6 V oder weniger. Sowohl die Bordnetzspannung und damit die Versorgungsspannung also auch die Prüfspannung können beim Fahrzeugbetrieb Schwankungen unterliegen. Genauer gesagt, ist also der Sollwert der Prüfspannung kleiner als der Sollwert der Versorgungsspannung, für den die Heizeinrichtung ausgelegt ist.The heater to be tested may be designed, for example, for operation at a supply voltage of 12 V or more. The test voltage is smaller and has, for example, a setpoint of only 6 V or less. Both the vehicle electrical system voltage and thus the supply voltage so also the test voltage can be subject to fluctuations in vehicle operation. More specifically, so the setpoint of the test voltage is smaller than the setpoint of the supply voltage for which the heater is designed.

Zum Betreiben der Heizeinrichtung wird an diese die Versorgungsspannung angelegt. Wird die Heizeinrichtung mit einem Verfahren der Pulsweitenmodulation betrieben, ist die Versorgungsspannung nicht der Effektivwert der sich dabei im zeitlichen ergebenden Spannung, sondern die Spannung, die während der einzelnen Spannungspulse an der Heizeinrichtung anliegt. Unter der Versorgungsspannung ist also die Spannung zu verstehen, die im regulären Betrieb, insbesondere zum Erzielen der maximal vorgesehenen Heizleistung, an der Heizeinrichtung anliegt.To operate the heater is applied to this supply voltage. If the heater is operated with a pulse width modulation method, the supply voltage is not the rms value of the resulting voltage in time, but the voltage applied to the heater during the individual voltage pulses. The supply voltage is thus to be understood as the voltage that is applied to the heating device in regular operation, in particular for achieving the maximum intended heating power.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, als Prüfspannung eine Betriebsspannung von Elektronikkomponenten des Kraftfahrzeugs zu verwenden, beispielsweise eines Motorsteuergeräts. In der Regel benötigen Elektronikkomponenten derzeit eine Betriebsspannung von 5 V. Indem die Betriebsspannung von Elektronikkomponenten des Fahrzeugs zu Prüfzwecken an eine Heizeinrichtung angelegt wird, die für einen Betrieb bei einer höheren Versorgungsspannung, beispielsweise der Bordnetzspannung, ausgelegt ist, wird die Heizeinrichtung nur unwesentlich belastet. Die Heizleistung, die bei Anlegen dieser Betriebsspannung abgegeben wird, ist nämlich wesentlich geringer als die Heizleistung, die sich bei Anlegen der Versorgungsspannung, insbesondere der Bordnetzspannung ergibt. Folglich wird die Heizeinrichtung durch einen Spannungspuls der Betriebsspannung von Elektronikkomponenten auch nicht so stark aufgeheizt, dass dies zu erheblichem Verschleiß führen würde.An advantageous development of the invention provides to use as a test voltage an operating voltage of electronic components of the motor vehicle, for example an engine control unit. As a rule, electronic components currently require an operating voltage of 5 V. By the operating voltage of electronic components of the vehicle for testing purposes to a heater is applied, which is designed for operation at a higher supply voltage, for example, the vehicle electrical system voltage, the heater is charged only insignificantly. The heating power that is emitted when this operating voltage is applied, namely, is significantly lower than the heating power that results when the supply voltage, in particular the vehicle electrical system voltage, is applied. Consequently, the heater is not heated so much by a voltage pulse of the operating voltage of electronic components that this would lead to considerable wear.

Eine Quelle für die Betriebsspannung von Elektronikkomponenten wird in Kraftfahrzeugen ohnehin benötigt, beispielsweise eine 5-Volt-Quelle. Die Verwendung der Betriebsspannung als Prüfspannung verursacht deshalb kaum zusätzlichen Montageaufwand und ermöglicht eine kostengünstige Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.A source for the operating voltage of electronic components is needed in motor vehicles anyway, for example, a 5 volt source. The use of the operating voltage as a test voltage therefore causes little additional installation effort and allows a cost-effective implementation of the method according to the invention.

Die Prüfspannung für das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise auch aus der Bordnetzspannung gewonnen werden, etwa mit einem Spannungsteiler. Die Prüfspannung sollte dann aber nicht mehr als 2/3 der Bordnetzspannung, bevorzugt nicht mehr als die Hälfte Bordnetzspannung betragen. Der Sollwert der Prüfspannung sollte also nicht mehr als 2/3 der Nennspannung des Bordnetzes, bevorzugt nicht mehr als die Hälfte der Nennspannung des Bordnetzes betragen.The test voltage for the method according to the invention can also be obtained, for example, from the vehicle electrical system voltage, for example with a voltage divider. The test voltage should then not be more than 2/3 of the vehicle electrical system voltage, preferably not more than half of the vehicle electrical system voltage. The nominal value of the test voltage should therefore not be more than 2/3 of the rated voltage of the vehicle electrical system, preferably not more than half the rated voltage of the vehicle electrical system.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren bei jedem Motorstart durchgeführt, damit ein Ausfall der Heizeinrichtung möglichst frühzeitig erkannt wird und eventuelle Schäden behoben werden können, bevor die Heizeinrichtung wegen Frost für den Betrieb des Fahrzeugs erforderlich wird. Eine relativ frühzeitige Schadenswarnung lässt sich natürlich auch erreichen, wenn andere Kriterien für das Durchführen einer Funktionsprüfung durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Steuergerät einen Test in regelmäßigen Zeitabständen veranlassen. Auf diese Weise lassen sich unnötige Tests in kurzen Zeitabständen, beispielsweise mehrere Test pro Betriebstag, vermeiden.Preferably, the method according to the invention is carried out at each engine start, so that a failure of the heater is detected as early as possible and any damage can be corrected before the heater is required for the operation of the vehicle due to frost. Of course, a relatively early damage warning can also be achieved if other criteria for carrying out a functional test are carried out. For example, a controller may initiate a test at regular intervals. In this way, unnecessary tests can be avoided at short intervals, for example several tests per operating day.

Bevorzugt ist der bei einem erfindungsgemäßen Funktionstest an die Heizeinrichtung angelegte Puls der Prüfspannung so kurz, dass dabei keine wesentliche Erwärmung des Heizelementes der Heizeinrichtung erfolgt. Beispielsweise kann der Prüfspannungspuls so kurz sein, dass sich das Heizelement dabei um weniger als 15 K, bevorzugt weniger als 10 K, besonders bevorzugt weniger als 5 K erwärmt.Preferably, the pulse of the test voltage applied to the heating device in a functional test according to the invention is so short that there is no significant heating of the heating element of the heating device. For example, the test voltage pulse can be so short that the heating element heats up by less than 15 K, preferably less than 10 K, particularly preferably less than 5 K.

Wenn eine Auswertung der bei Anlegen der Prüfspannung gemessenen elektrischen Größe einen Defekt der Heizeinrichtung anzeigt, kann man den Test wiederholen, bevor tatsächlich auf einen Ausfall der Heizeinrichtung geschlossen und dies dem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt wird.If an evaluation of the electrical quantity measured upon application of the test voltage indicates a defect in the heater, the test can be repeated before actually concluding that the heater has failed and the driver of the vehicle is informed.

Bevorzugt wird ein weiterer Funktionstest durchgeführt, wenn eine Auswertung der mit der Prüfspannung gemessenen elektrischen Größe einen Defekt der Heizeinrichtung anzeigt. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei diesem weiteren Test die Bordnetzspannung an die Heizeinrichtung angelegt und ein dabei gemessener Wert der elektrischen Größe, vorzugsweise des elektrischen Widerstandes, zum Feststellen der Funktionsfähigkeit der Heizeinrichtung ausgewertet wird. Es kann nämlich der Fall auftreten, dass ein Kontaktbereich der Heizeinrichtung mit einer Korrosionsschicht überzogen ist und die Prüfspannung dann nicht ausreicht, um diese zu überwinden. Durch Anlegen der Versorgungsspannung, beispielweise der Bordnetzspannung, können solche Korrosionsschichten oft aufgebrochen werden, so dass die Heizeinrichtung dann funktionsfähig ist.Preferably, a further functional test is carried out if an evaluation of the electrical variable measured with the test voltage indicates a defect in the heating device. An advantageous development of the invention provides that in this further test, the vehicle electrical system voltage applied to the heater and thereby measured value of the electrical variable, preferably the electrical resistance, is evaluated to determine the functionality of the heater. Namely, it may happen that a contact area of the heater is coated with a corrosion layer and the test voltage is then insufficient to overcome them. By applying the supply voltage, for example, the vehicle electrical system voltage, such corrosion layers can often be broken, so that the heater is then functional.

Der Funktionstest eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann im einfachsten Fall darin bestehen, dass eine elektrische Größe, beispielsweise Strom bzw. Widerstand, gemessen werden und geprüft wird, ob das Messergebnis in einem akzeptablen Bereich liegt. Dieser Bereich kann in einer Richtung offen, beispielsweise indem nur ein maximal zulässiger Widerstandswert vorgegeben ist. Der Bereich kann aber auch durch einen oberen und einen unteren Widerstandswert vorgegeben sein.The functional test of a method according to the invention can, in the simplest case, be that an electrical variable, for example current or resistance, is measured and it is checked whether the measurement result is within an acceptable range. This area can be open in one direction, for example by only a maximum permissible resistance value is given. However, the range can also be predetermined by an upper and a lower resistance value.

Der Funktionstest kann auch darin bestehen, dass eine durch das Anlegen der Prüfspannung bewirkte Änderung einer elektrischen Größe überwacht und ausgewertet wird. Ein Spannungspuls führt nämlich zu einer Erwärmung des Heizelements. Diese Erwärmung führt dazu, dass sich eine elektrische Kenngröße, beispielsweise der elektrische Widerstand der Heizeinrichtung ändert. Indem die elektrische Größe überwacht und deren Änderung ausgewertet wird, lässt sich ermitteln, ob die Heizeinrichtung funktionsfähig ist oder nicht. Beispielsweise kann ein Wert des elektrischen Widerstands, der sich als Folge eines Spannungspulses einstellt, oder eine sich als Folge eines Spannungspulses ergebende Widerstandsänderung mit einem Sollbereich verglichen werden. Liegt der gemessene Wert außerhalb des Sollbereichs, kann auf einen Defekt der Heizeinrichtung geschlossen werden.The functional test may also consist in monitoring and evaluating a change in an electrical variable caused by the application of the test voltage. A voltage pulse leads namely to a heating of the heating element. This heating causes an electrical parameter, such as the electrical resistance of the heater changes. By monitoring the electrical quantity and evaluating its change, it is possible to determine whether the heater is functional or not. For example, a value of the electrical resistance that occurs as a result of a voltage pulse or a change in resistance resulting from a voltage pulse may be compared to a desired range. If the measured value is outside the desired range, it can be concluded that the heating device is defective.

An sich kann das erfindungsgemäße Verfahren für Heizeinrichtungen mit beliebigen Heizwiderständen durchgeführt werden. Besonders gut geeignet ist es für Heizeinrichtungen, die einen oder mehrere keramische Heizwiderstände, beispielsweise PTC-Heizelemente, enthalten. Der elektrische Widerstand von PTC-Heizelemente, beispielsweise auf Basis von Bariumtitanat, zeigt bei einer kritischen Temperatur einen sprunghaften Anstieg. Vor diesem sprunghaften Anstieg hat die Widerstands-Temperatur Kennlinie in der Regel ein Minimum. Eine geringe Erwärmung des Heizwiderstands auf eine Temperatur unterhalb der Sprungtemperatur führt deshalb zu einem Absinken des elektrischen Widerstands. Wenn bei einer Heizeinrichtung mit einem keramischen PTC-Heizelelement das Anlegen einer Prüfspannung zu einem Absinken des elektrischen Widerstands führt, kann daraus geschlossen werden, dass die Heizeinrichtung funktionsfähig ist.As such, the method according to the invention can be carried out for heating devices with any desired heating resistors. It is particularly well suited for heating devices which contain one or more ceramic heating resistors, for example PTC heating elements. The electrical resistance of PTC heating elements, for example Barium titanate base shows a sharp increase at a critical temperature. Before this erratic rise, the resistance-temperature characteristic has a minimum as a rule. A slight heating of the heating resistor to a temperature below the transition temperature therefore leads to a decrease in the electrical resistance. If, in a heater with a PTC ceramic heating element, applying a test voltage results in a decrease in electrical resistance, it can be concluded that the heater is functional.

Je nach Art des Heizwiderstands der Heizeinrichtung kann das Anlegen der Prüfspannung bei einer funktionsfähigen Heizeinrichtung zu einem Ansteigen oder einem Absinken des elektrischen Widerstands führen. Die durch Anlegen der Prüfspannung bei einer funktionsfähigen Heizeinrichtung in einer vorgegebenen Zeit, bewirkte Änderung des elektrischen Widerstands oder einer sonstigen Kenngröße ist aber bekannt. Es lässt sich deshalb stets ein Sollwert oder Sollbereich für die überwachte elektrische Größe vorgeben, dessen Erreichen eine funktionsfähige Heizeinrichtung anzeigt. Der Sollbereich kann in einer Richtung offen sein, beispielsweise kann das Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Widerstandswerts als Zeichen für eine funktionsfähige Heizeinrichtung genommen werden. Es ist aber beispielsweise auch möglich, eine obere und eine untere Schranke für den bei einer funktionsfähigen Heizeinrichtung auftretenden Widerstand vorzugeben, also sowohl bei einem Unterschreiten der unteren Schranke als auch bei einem Überschreiten der oberen Schranke auf einen Defekt der Heizeinrichtung zu schließen.Depending on the type of heating resistance of the heater, the application of the test voltage in a functioning heater can lead to an increase or decrease of the electrical resistance. But by applying the test voltage in a functioning heater in a given time, effected change in electrical resistance or other characteristic is known. Therefore, it is always possible to specify a desired value or setpoint range for the monitored electrical variable, the achievement of which indicates a functioning heating device. The desired range may be open in one direction, for example reaching or exceeding a predetermined resistance value may be taken as an indication of a functioning heater. However, it is also possible, for example, to specify an upper and a lower barrier for the resistance which occurs in a functioning heating device, ie to close a defect of the heating device when the lower barrier is undershot or when the upper barrier is exceeded.

Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft für Flüssigkeitsheizungen in Kraftfahrzeugen nutzen, insbesondere für Heizungen korrosiver Flüssigkeiten wie Harnstofflösung. Eine Erhitzung von Flüssigkeitsheizungen führt nämlich zu einer starken Belastung, beispielsweise weil sich durch thermische Ausdehnungen Dichtigkeitsprobleme ergeben können oder Korrosion durch erhöhte Temperaturen verstärkt wird.The invention can be used particularly advantageously for liquid heating systems in motor vehicles, in particular for heating corrosive liquids such as urea solution. A heating of liquid heaters leads namely to a heavy load, for example, because of thermal expansion can cause tightness problems or corrosion is enhanced by elevated temperatures.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann beispielsweise an einer Flüssigkeitsheizung, die zum Erwärmen von Harnstofflösung vorgesehen und auf einen Betrieb mit der Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs ausgelegt ist, durchgeführt werden, indem an die Flüssigkeitsheizung eine Prüfspannung angelegt wird, die von einer 5-Volt-Quelle zur Versorgung von Elektronikkomponenten des Kraftfahrzeugs, beispielsweise seines Motorsteuergeräts, bereitgestellt wird. Mit einem Spannungspuls der Prüfspannung, dessen Dauer beispielsweise 1 Millisekunde bis 1 Sekunde betragen kann, wird eine elektrische Größe gemessen, beispielsweise der elektrische Widerstand. Bevorzugt ist eine Dauer des Spannungspulses der Prüfspannung von 10 Millisekunden bis 100 Millisekunden. Liegt der elektrische Widerstand in einem vorgegebener Widerstandsbereich, ist der Funktionstest positiv und es wird davon ausgegangen, dass die Flüssigkeitsheizung funktionsfähig ist. Ergibt sich als Folge des Spannungspulses ein elektrischer Widerstand der Flüssigkeitsheizung, der außerhalb des vorgegebenen Widerstandsbereichs liegt, ist das Ergebnis des Funktionstests negativ.A method according to the invention can be carried out, for example, on a liquid heating, which is provided for heating urea solution and designed for operation with the electrical system voltage of the motor vehicle, by applying to the liquid heating a test voltage which is supplied from a 5 volt source for supplying Electronic components of the motor vehicle, for example, its engine control unit, is provided. With a voltage pulse of the test voltage, whose duration may be, for example 1 millisecond to 1 second, an electrical variable is measured, for example, the electrical resistance. A duration of the voltage pulse of the test voltage of 10 milliseconds to 100 milliseconds is preferred. If the electrical resistance is in a predetermined resistance range, the functional test is positive and it is assumed that the liquid heating is functional. If, as a consequence of the voltage pulse, an electrical resistance of the liquid heating which lies outside the specified resistance range results, the result of the functional test is negative.

In diesem Fall wird der Test mit der Versorgungsspannung, beispielsweise der Bordnetzspannung, also der Spannung, die das Bordnetz dann gerade bereitstellt, wiederholt. Dazu wird die Versorgungsspannung für eine vorgegebene Zeitspanne an die Flüssigkeitsheizung angelegt. Liegt der elektrische Widerstand als Folge dieses Spannungspulses in einem vorgegebener Widerstandsbereich, ist der Funktionstest positiv und es wird davon ausgegangen, dass die Flüssigkeitsheizung funktionsfähig ist, wenn nicht, ist die Flüssigkeitsheizung defekt und dem Fahrer wird ein entsprechendes Warnsignal angezeigt.In this case, the test with the supply voltage, for example, the vehicle electrical system voltage, ie the voltage that then provides the electrical system, repeated. For this purpose, the supply voltage is applied to the liquid heating for a predetermined period of time. If the electrical resistance as a result of this voltage pulse in a predetermined resistance range, the bump test is positive and it is assumed that the liquid heating is functional, if not, the liquid heating is defective and the driver is displayed a corresponding warning signal.

Der vorgegebene Widerstand für das Anlegen der Versorgungsspannung kann sich dabei von dem vorgegebenen Widerstandsbereich für das Anlegen der kleineren Prüfspannung unterscheiden, bevorzugt ist dies aber nicht der Fall. Ebenso kann die Zeitspanne, während welcher die Versorgungsspannung zur Funktionsprüfung an die Flüssigkeitsheizung angelegt wird, sich von der Zeitspanne, während welcher die kleinere Prüfspannung zur Funktionsprüfung an die Flüssigkeitsheizung angelegt wird, unterscheiden, insbesondere kleiner sein.The predetermined resistance for the application of the supply voltage may differ from the predetermined resistance range for the application of the smaller test voltage, but this is preferably not the case. Likewise, the period of time during which the supply voltage is applied to the liquid heating for functional testing, differ from the period during which the smaller test voltage is applied to the liquid heating for functional testing, in particular smaller.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10234561 [0003]

Claims

Method for checking the operability of an electrical heating device in a motor vehicle, which is intended for operation by applying a supply voltage, wherein an electrical voltage is applied to the heater for checking the functionality of the heater and an electrical quantity measured thereby is evaluated, characterized in that the voltage applied to the heater for checking its operability is a test voltage that is less than the supply voltage.

A method according to claim 1, characterized in that the heating device is a liquid heating, in particular a urea solution heating.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the test voltage is at most half as large as the supply voltage.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the test voltage is an operating voltage of electronic components of the motor vehicle

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the test voltage is supplied by a 5 volt source.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out at each engine start.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device comprises a PTC heating element, preferably a ceramic PTC heating element.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical variable is the electrical resistance.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that when an evaluation of the value of the electrical variable measured when the test voltage is applied indicates a defect, the supply voltage is applied to the heater and then a measured value of the electrical variable, preferably the electrical resistance, for detection the functionality of the heater is evaluated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse of the test voltage is so short that no significant heating takes place.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the test voltage is applied for a period of time between 1 s and 1 ms, preferably between 100 ms and 10 ms.