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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Motorkühlsysteme und insbesondere ein Verfahren zur Bestimmung einer Kühlmittelströmung durch einen Motor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es beispielsweise aus der
DE 10 2008 032 130 A1 bekannt geworden ist.
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HINTERGRUND
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Typischerweise sind Motorwasserpumpen riemengetriebene Zentrifugalpumpen, die Kühlmittel durch einen Motor umwälzen, um den Motor zu kühlen. Das Kühlmittel wird durch einen nahe dem Zentrum einer Pumpe angeordneten Einlass aufgenommen, und ein Schaufel- bzw. Laufrad in der Pumpe treibt das Kühlmittel an die Außenseite der Pumpe. Das Kühlmittel wird von einem Kühler aufgenommen und das die Pumpe verlassende Kühlmittel strömt durch einen Motorblock und einen Zylinderkopf, bevor es an den Kühler zurückkehrt.
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Bei herkömmlichen Wasserpumpen steht das Laufrad stets in Eingriff mit einer riemengetriebenen Riemenscheibe. Somit wälzt die Pumpe Kühlmittel durch den Motor um, sobald der Motor läuft. Im Gegensatz dazu weisen schaltbare Wasserpumpen eine Kupplung auf, die das Laufrad in Eingriff und außer Eingriff bringt, um die Pumpe ein- bzw. auszuschalten. Wenn ein Motor anfänglich gestartet wird, können die Pumpen ausgeschaltet sein, um die Zeitdauer zu reduzieren, die erforderlich ist, um den Motor aufzuwärmen und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Jedoch kann das Laufrad beispielsweise aufgrund einer Kupplung, die in einer in Eingriff stehenden Position festsitzt, möglicherweise nicht außer Eingriff kommen, wie angewiesen ist.
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Die
DE 10 2009 054 359 A1 lehrt zur Diagnose eines Kühlsystems zwei Temperaturmesswerte und eine Relation der Differenz dieser Temperaturmesswerte zu der einer Brennkraftmaschine zugeführten Energie während einer Aufwärmperiode zu verwenden. Allerdings wird dort die Temperatur des Kühlmittels am Eingang eines Radiators einerseits und die Temperatur des Kühlmittels innerhalb der Brennkraftmaschine bestimmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das aus der
DE 10 2008 032 130 A1 bekannte Verfahren so weiterzuentwickeln, dass zuverlässiger eine Aussage darüber getroffen werden kann, ob Kühlmittel durch den Motor strömt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein System weist ein Temperaturbestimmungsmodul und ein Strömungsbestimmungsmodul auf. Das Temperaturbestimmungsmodul bestimmt eine Motorkühlmitteltemperatur auf Grundlage eines von einem Motorkühlmitteltemperatursensor empfangenen Eingangs und bestimmt eine Motormaterialtemperatur auf Grundlage eines von einem Motormaterialtemperatursensor empfangenen Eingangs. Die Motorkühlmitteltemperatur ist eine Temperatur von Kühlmittel in einem Motor und die Motormaterialtemperatur ist eine Temperatur eines Motorblocks und/oder eines Zylinderkopfs. Das Strömungsbestimmungsmodul bestimmt selektiv eine Kühlmittelströmung durch den Motor auf Grundlage der Motorkühlmitteltemperatur und der Motormaterialtemperatur.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
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1 ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung ist;
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2 ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Steuersystems gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung ist;
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3 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Steuerverfahren gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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4 ein Graph ist, der beispielhafte Motortemperaturen während einer Motoraufwärmperiode zeigt, wenn eine schaltbare Wasserpumpe, wie angewiesen, abgeschaltet ist; und
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5 ein Graph ist, der beispielhafte Motortemperaturen während einer Motoraufwärmperiode zeigt, wenn eine schaltbare Wasserpumpe, wie angewiesen, nicht abgeschaltet ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur.
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Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung misst eine Motorkühlmitteltemperatur (ECT von engl.: ”engine coolant temperature”) und eine Motormaterialtemperatur (EMT von engl.: ”engine material temperature”) und bestimmt auf Grundlage der ECT und der EMT, ob das Kühlmittel in einem Motor strömt. Die EMT ist die Temperatur des Materials, aus dem der Motor hergestellt ist. Während ein Motor aufwärmt, nachdem der Motor gestartet ist, können die ECT und die EMT mit etwa derselben Rate zunehmen, wenn Kühlmittel in dem Motor strömt. Im Gegensatz dazu kann die EMT mit einer größeren Rate zunehmen als die ECT, wenn kein Kühlmittel in dem Motor strömt.
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Nun Bezug nehmend auf 1 ist ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Motorsystems 100 dargestellt. Ein Motor 102 erzeugt Antriebsmoment für ein Fahrzeug. Während der Motor 102 als ein funkengezündeter Motor gezeigt ist, kann der Motor 102 ein anderer geeigneter Typ von Motor sein, wie ein kompressionsgezündeter Motor. Luft wird in den Motor 102 durch einen Ansaugkrümmer 104 gezogen. Die Luftströmung in den Motor 102 kann unter Verwendung eines Drosselventils 106 variiert werden. Ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, wie eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 108, mischen Kraftstoff mit der Luft, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in Zylindern des Motors 102 verbrannt, wie einem Zylinder 110. Obwohl der Motor 102 mit einem Zylinder gezeigt ist, kann der Motor 102 mehr als einen Zylinder aufweisen.
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Der Zylinder 110 weist einen Kolben (nicht gezeigt) auf, der mechanisch mit einer Kurbelwelle 112 gekoppelt ist. Ein Verbrennungszyklus in dem Zylinder 110 kann vier Phasen enthalten: eine Ansaugphase, eine Kompressionsphase, eine Arbeitsphase und eine Abgasphase. Während der Ansaugphase bewegt sich der Kolben zu einer untersten Position und zieht Luft in den Zylinder 110. Während der Kompressionsphase bewegt sich der Kolben zu der obersten Position und komprimiert die Luft oder das Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 110.
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Während der Verbrennungsphase zündet ein Zündfunken von einer Zündkerze 114 das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches treibt den Kolben zurück zu der untersten Position, und der Kolben treibt eine Rotation der Kurbelwelle 112 an. Resultierendes Abgas wird von dem Zylinder 110 durch einen Abgaskrümmer 116 ausgestoßen, um die Abgasphase und den Verbrennungszyklus zu vervollständigen. Der Motor 102 gibt über die Kurbelwelle 112 Drehmoment an ein Getriebe (nicht gezeigt) aus.
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Ein Kühlsystem 118 für den Motor 102 weist einen Kühler 120 und eine Wasserpumpe 122 auf. Der Kühler 120 kühlt Kühlmittel, das durch den Kühler 120 strömt, und die Wasserpumpe 122 wälzt Kühlmittel durch den Motor 102 und den Kühler 120 um. Das Kühlmittel strömt von dem Kühler 120 an die Wasserpumpe 122, von der Wasserpumpe 122 durch einen Einlassschlauch 124 an den Motor 102 und von dem Motor 102 durch einen Auslassschlauch 126 zurück zu dem Kühler 120.
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Die Wasserpumpe 122 kann eine Zentrifugalpumpe sein, die ein Laufrad aufweist, das mit einer Riemenscheibe (nicht gezeigt) in Eingriff steht, die durch einen Riemen (nicht gezeigt) angetrieben wird, der mit der Kurbelwelle 112 verbunden ist. Das Kühlmittel kann in die Wasserpumpe 122 durch einen Einlass eintreten, der nahe dem Zentrum der Wasserpumpe 122 angeordnet ist, und das Laufrad kann das Kühlmittel radial auswärts zu einem Auslass treiben, der an der Außenseite der Wasserpumpe 122 angeordnet ist. Die Wasserpumpe 122 kann eine schaltbare Wasserpumpe sein, die eine Kupplung aufweist, die das Laufrad und die Riemenscheibe außer Eingriff bringt und in Eingriff bringt, wenn die Wasserpumpe 122 aus- bzw. eingeschaltet wird. Alternativ dazu kann die Wasserpumpe eine elektrische Pumpe sein.
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Ein Motorsteuermodul (ECM) 128 steuert das Drosselventil 106, die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 108 und die Zündkerze 114 und die Wasserpumpe 122 auf Grundlage von Eingängen, die von einem Zündschalter 130 und einem oder mehreren Sensoren empfangen werden. Der Zündschalter 130 kann ein Schlüssel oder ein Knopf sein, den ein Fahrer dreht oder drückt, um den Motor 102 zu starten. Das ECM 128 kann auf Grundlage der empfangenen Eingänge eine Fehlfunktionsanzeigerleuchte (MIL von engl.: ”malfunction indicator light”) 132 aktivieren. Im aktivierten Zustand benachrichtigt die MIL 132 den Fahrer über eine Fehlfunktion des Motorsystems 100. Wenn beispielsweise die Wasserpumpe 122 eine schaltbare Wasserpumpe ist, kann das ECM 128 die MIL 132 aktivieren, um den Fahrer zu benachrichtigen, wenn die Wasserpumpe 122 festsitzt. Obwohl die MIL 132 als eine Leuchte bezeichnet ist, kann die MIL 132 den Fahrer über einen Fehler unter Verwendung von Medien benachrichtigen, die von Licht verschieden sind, einschließlich Ton und Vibration.
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Die Sensoren weisen einen Sensor 134 für Motorkühlmitteltemperatur (ECT), einen Sensor 136 für Motormaterialtemperatur (EMT) und einen Sensor 138 für die Kurbelwellenposition (CPS von engl.: ”crankshaft position”) auf. Der ECT-Sensor 134 misst die Temperatur des Kühlmittels in dem Motor 102. Der EMT-Sensor 136 misst die Temperatur des Materials (z. B. Stahl), aus dem der Motor 102 hergestellt ist. Der EMT-Sensor 126 kann in dem Material eines Motorblocks oder eines Zylinderkopfs, der in dem Motor 102 enthalten ist, positioniert sein. Der CPS-Sensor 138 misst die Position der Kurbelwelle 112. Das ECM 128 kann die Drehzahl des Motors 102 auf Grundlage der Position der Kurbelwelle 112 bestimmen.
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Bezug nehmend auf 2 weist das ECM 128 ein Temperaturbestimmungsmodul 202, ein Energieschätzmodul 204 und ein Laufzeitbestimmungsmodul 206 auf. Das Temperaturbestimmungsmodul 202 bestimmt die Motorkühlmitteltemperatur und die Motormaterialtemperatur auf Grundlage von Eingängen, die von dem ECT-Sensor 134 und dem EMT-Sensor 136 empfangen werden. Das Temperaturbestimmungsmodul 202 gibt die Motorkühlmitteltemperatur und die Motormaterialtemperatur aus.
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Das Energieschätzmodul 204 schätzt eine Energiemenge, die in das Kühlsystem 118 zugeführt wird. Das Energieschätzmodul 204 kann die Eingangsenergie auf Grundlage einer angegebenen Leistung des Motors 102, einer Umgebungstemperatur und/oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit schätzen. Das Energieschätzmodul 204 kann die angegebene Leistung auf Grundlage eines angegebenen Drehmoments und der Motordrehzahl, die von dem CPS-Sensor 138 empfangen wird, bestimmen. Das Energieschätzmodul 204 kann das angegebene Drehmoment auf Grundlage einer Ansaugluftströmung, dem Zündzeitpunkt, der Kraftstoffströmung und/oder der Motordrehzahl schätzen. Das Energieschätzmodul 204 gibt die Eingangsenergie aus.
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Das Energieschätzmodul 204 kann die Eingangsenergie auf einer iterativen Basis schätzen und die Eingangsenergie zwischen Steuerschleifeniterationen summieren, um eine Gesamteingangsenergie zu erhalten. Beispielsweise kann das Energieschätzmodul 204 die Eingangsenergie zwischen einer vorhergehenden Iteration und einer vorliegenden Iteration schätzen und die Eingangsenergie zwischen Iterationen zu einer vorhergehenden Gesamteingangsenergie addieren, um eine vorliegende Gesamteingangsenergie zu erhalten. Das Energieschätzmodul 204 kann ein Schätzen der Eingangsenergie bei Motorinbetriebnahme starten und ein Sammeln der Eingangsenergie während einer Motoraufwärmperiode fortsetzen. Die Periode zwischen den Steuerschleifeniterationen kann eine Sekunde betragen. Somit kann das Energieschätzmodul 204 die Eingangsenergie jede Sekunde schätzen.
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Das Laufzeitbestimmungsmodul 206 bestimmt eine Motorlaufzeit. Die Motorlaufzeit ist eine Betriebsperiode des Motors 102, die startet, wenn der Motor 102 anfänglich gestartet wird, und andauert, bis der Motor 102 gestoppt ist. Das Laufzeitbestimmungsmodul 206 kann die Motorlaufzeit auf Grundlage eines von dem Zündschalter 130 empfangenen Eingangs bestimmen. Beispielsweise kann das Laufzeitbestimmungsmodul 206 ein Inkrementieren der Motorlaufzeit starten, wenn der Fahrer den Motor 102 startet, und ein Inkrementieren der Motorlaufzeit stoppen, wenn der Fahrer den Motor 102 stoppt. Das Laufzeitbestimmungsmodul 206 gibt die Motorlaufzeit aus.
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Ein Pumpenaktivierungsmodul 208 aktiviert und deaktiviert die Wasserpumpe 122, indem die Wasserpumpe 122 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet wird. Das Pumpenaktivierungsmodul 208 kann die Wasserpumpe 122 auf Grundlage der Motormaterialtemperatur, der Motorkühlmitteltemperatur, der Motorlaufzeit und/oder anderer Parameter aktivieren und deaktivieren, wie einer Anforderung, die durch ein Heiz-, Belüftungs- und Klimatisierungs-(HVAC-)System erzeugt wird. Das Pumpenaktivierungsmodul 208 kann die Wasserpumpe 122 deaktivieren, wenn der Motor 102 anfänglich gestartet wird und die Motormaterialtemperatur kleiner als eine vorbestimmte Temperatur ist. Das Pumpenaktivierungsmodul 208 kann die Wasserpumpe 122 aktivieren, wenn die Motormaterialtemperatur größer als die vorbestimmte Temperatur ist.
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Das Pumpenaktivierungsmodul 208 kann in einem Basismodus arbeiten, in dem die Wasserpumpe 122 für einen Rest einer Fahrt aktiviert bleibt (d. h. bis der Motor 102 gestoppt wird). Alternativ dazu kann das Pumpenaktivierungsmodul 208 in einem fortgeschrittenen Modus arbeiten, bei dem die Wasserpumpe 122 über die Fahrt hinweg deaktiviert und aktiviert wird. Das Pumpenaktivierungsmodul 208 gibt ein Signal aus, das anzeigt, ob die Wasserpumpe 122 aktiviert oder deaktiviert ist.
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Ein Strömungsbestimmungsmodul 210 bestimmt eine Kühlmittelströmung durch den Motor 102 auf Grundlage der Motorkühlmitteltemperatur und der Motormaterialtemperatur. Das Strömungsbestimmungsmodul 210 bestimmt, ob Kühlmittel durch den Motor 102 strömt, und kann eine Menge an Kühlmittel bestimmen, die durch den Motor 102 strömt. Das Strömungsbestimmungsmodul 210 kann die Kühlmittelströmung bestimmen, wenn die Wasserpumpe 122 in den ausgeschalteten Zustand angewiesen wird, wenn der Motor 102 gestartet wird und/oder wenn die Motorlaufzeit größer als eine vorbestimmte Periode ist (z. B. zwischen 20 Sekunden und 30 Sekunden). Die vorbestimmte Periode kann eine Umwälzung von Kühlmittel durch den Motor 102 ermöglichen, eine Verbrennung ermöglichen, um das Motormaterial aufzuwärmen, und ermöglichen, dass die Sensoren 134, 136 eine Temperatur erreichen, bei der ihr Ausgang genau ist.
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Das Strömungsbestimmungsmodul 210 kann die Kühlmittelströmung auf Grundlage einer Differenz zwischen der Motormaterialtemperatur und der Motorkühlmitteltemperatur bestimmen. Wenn Kühlmittel durch den Motor 102 strömt und Wärme von diesem absorbiert, versetzen Zunahmen der Motorkühlmitteltemperatur Zunahmen der Motormaterialtemperatur. Somit steigt während einer Motoraufwärmperiode die Differenz zwischen der Motormaterialtemperatur und der Motorkühlmitteltemperatur, wenn kein Kühlmittel durch den Motor 102 strömt. Im Gegensatz dazu ist die Differenz zwischen der Motormaterialtemperatur und der Motorkühlmitteltemperatur relativ konstant, wenn Kühlmittel während der Motoraufwärmperiode durch den Motor 102 strömt.
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Das Strömungsbestimmungsmodul 210 bestimmt die Kühlmittelströmung auf Grundlage eines Verhältnisses einer Differenz zwischen der Motorkühlmitteltemperatur und der Motormaterialtemperatur zu der Eingangstemperatur. Dieses Verhältnis wird erfindungsgemäß bestimmt auf Grundlage von: wobei r = [(EMT – ECT) – (EMT0 – ECT0)]/Energiek. (1) wobei r das Verhältnis ist, EMT die Motormaterialtemperatur zu einer vorliegenden Zeit ist, ECT die Motorkühlmitteltemperatur zu der vorliegenden Zeit ist, EMT0 die Motormaterialtemperatur zu einer vorhergehenden Zeit ist, ECT0 die Motorkühlmitteltemperatur zu der vorhergehenden Zeit ist, Energie die Eingangsenergie ist und k eine Konstante ist.
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Die vorhergehende Zeit kann sein, wenn der Motor 102 anfänglich gestartet wird. Energie kann die Menge an Energie sein, die in das Kühlsystem 118 während einer Periode zwischen der vorhergehenden Zeit und der vorliegenden Zeit zugeführt wird. Die Konstante k kann vorbestimmt sein, um ein Verhältnis r mit einem konstanten Wert (z. B. 1) zu erzeugen, wenn kein Kühlmittel durch den Motor 102 strömt. Diesbezüglich kann das Verhältnis r als ein normalisiertes Verhältnis bezeichnet werden. Wenn Kühlmittel durch den Motor 102 strömt, kann das Verhältnis r abnehmen.
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Das Strömungsbestimmungsmodul 210 bestimmt, dass kein Kühlmittel durch den Motor 102 strömt, wenn das Verhältnis größer als ein vorbestimmter Wert ist. Umgekehrt bestimmt das Strömungsbestimmungsmodul 210, dass Kühlmittel durch den Motor 102 strömt, wenn das Verhältnis kleiner als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Der vorbestimmte Wert kann auf einem maximalen Verhältnis basieren, dass während Tests beobachtet wird, während der Motor 102 aufgewärmt wird und Kühlmittel durch den Motor 102 strömt.
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Das Strömungsbestimmungsmodul 210 kann das Verhältnis jede Steuerschleifeniteration bestimmen. Wie oben diskutiert ist, kann die Periode zwischen Steuerschleifeniterationen eine Sekunde betragen. Somit kann das Strömungsbestimmungsmodul 210 eine Änderung der Kühlmittelströmung durch den Motor 102 innerhalb einer Sekunde, wenn die Änderung tatsächlich stattfindet, feststellen. Das Strömungsbestimmungsmodul 210 gibt ein Signal aus, das anzeigt, ob Kühlmittel durch den Motor 102 strömt.
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Ein Anzeigeraktivierungsmodul 212 aktiviert die MIL 132 auf Grundlage dessen, ob Kühlmittel durch den Motor 102 strömt. Wie oben diskutiert ist, kann das Pumpenaktivierungsmodul 208 die Wasserpumpe 122 deaktivieren, wenn der Motor 102 anfänglich gestartet wird. Das Pumpenaktivierungsmodul 208 kann die Wasserpumpe 122 deaktivieren, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Jedoch kann die Wasserpumpe 122 beispielsweise aufgrund von Schmutz, der in der Kupplung, die das Flügelrad der Wasserpumpe 122 außer Eingriff bringt, festsitzt, möglicherweise nicht ausschalten, wie angewiesen ist.
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Das Anzeigeraktivierungsmodul 212 kann die MIL 132 aktivieren, wenn Kühlmittel durch den Motor 102 strömt, wobei angezeigt wird, dass die Wasserpumpe 122 festsitzt. Im aktivierten Zustand sieht die MIL 132 eine Benachrichtigung vor, dass die Wasserpumpe 122 festsitzt. Die Wasserpumpe 122 kann wiederum repariert oder ersetzt werden, und die Kraftstoffwirtschaftlichkeitsverbesserungen, die durch Deaktivieren der Wasserpumpe 122 erreicht werden, können wieder realisiert werden.
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Somit ermöglicht das oben beschriebene Steuersystem eine Feststellung einer Fehlfunktion in einer Wasserpumpe ohne die zusätzlichen Kosten eines Kühlmittelströmungssensors. Zusätzlich können, da das normalisierte Verhältnis physikbasiert ist, festgestellte Fehlfunktionen direkt mit einer Kühlmittelströmung korreliert werden. Während das Steuersystem ein oder mehrere Module aufweisen kann, die Schaltungsfehler in einem Ausgangstreiber eines Wasserpumpensteuermoduls feststellen, wie dem Pumpenaktivierungsmodul 208, kann das Steuersystem auch Fehler in der Wasserpumpe feststellen.
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Obwohl das Steuersystem unter Bezugnahme auf eine schaltbare Wasserpumpe beschrieben ist, kann das Steuersystem dazu verwendet werden, Fehler in einer herkömmlichen Wasserpumpe festzustellen. Beispielsweise kann das Steuersystem bestimmen, wann eine Kühlmittelströmung kleiner als erwartet ist, was eine Fehlfunktion in einer herkömmlichen Wasserpumpe angibt. Zusätzlich kann das Steuersystem einen Fahrer benachrichtigen, eine Motorausgangsleistung verringern und/oder einen Motor abschalten, wenn die Kühlmittelströmung geringer als erwartet ist.
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Nun Bezug nehmend auf 3 beginnt ein Verfahren zur Bestimmung einer Kühlmittelströmung in einem Motor bei 302. Die Bestimmung der Kühlmittelströmung in dem Motor bestimmt, ob Kühlmittel durch den Motor strömt, und kann eine Bestimmung einer Kühlmittelmenge umfassen, die durch den Motor strömt. Bei 304 bestimmt das Verfahren, ob eine schaltbare Wasserpumpe in den ausgeschalteten Zustand angewiesen ist. Wenn 304 zutrifft, fährt das Verfahren fort. Wenn 304 nicht zutrifft ist, fährt das Verfahren mit der Bestimmung fort, ob die schaltbare Wasserpumpe in den ausgeschalteten Zustand angewiesen ist.
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Bei 306 bestimmt das Verfahren, ob eine Motormaterialtemperatur kleiner als eine vorbestimmte Temperatur ist. Das Verfahren kann eine Kühlmittelströmung auf Grundlage einer Zunahme in einer Motormaterialtemperatur während einer Motoraufwärmperiode bestimmen. Somit kann die vorbestimmte Temperatur sicherstellen, dass die Zunahme der Motormaterialtemperatur für eine Bestimmung der Kühlmittelströmung ausreichend ist. Wenn 306 zutrifft, fährt das Verfahren mit 308 fort. Wenn 306 nicht zutrifft, endet das Verfahren bei 310.
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Bei 308 schätzt das Verfahren eine Energiemenge, die in ein Kühlsystem des Motors zugeführt wird. Das Verfahren kann die Eingangsenergie auf Grundlage einer angegebenen Leistung des Motors, einer Umgebungstemperatur und/oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit schätzen. Das Verfahren kann die angegebene Leistung auf Grundlage einer Ansaugluftströmung, einem Zündzeitpunkt, einer Kraftstoffströmung und/oder der Motordrehzahl schätzen.
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Bei 312 berechnet das Verfahren ein normalisiertes Verhältnis einer Differenz zwischen der Motormaterialtemperatur und der Motorkühlmitteltemperatur zu der Eingangsenergie. Das Verfahren berechnet eine erste und zweite Differenz zwischen der Motormaterialtemperatur und der Motorkühlmitteltemperatur zu einer ersten bzw. zweiten Zeit. Das normalisierte Verhältnis ist ein Verhältnis einer dritten Differenz zwischen der ersten Differenz und der zweiten Differenz zu der mit einer Normalisierungskonstante potenzierten Eingangsenergie.
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Bei 314 bestimmt das Verfahren, ob das normalisierte Verhältnis größer als ein vorbestimmter Wert ist. Der vorbestimmte Wert kann auf einem maximalen Verhältnis basieren, der während einer Motoraufwärmperiode beobachtet wird, während Kühlmittel durch den Motor strömt. Wenn 314 zutrifft, fährt das Verfahren mit 316 fort. Wenn 314 nicht zutrifft, fährt das Verfahren mit 318 fort. Bei 316 inkrementiert das Verfahren eine Abtastzählung. Bei 320 bestimmt das Verfahren, ob die Abtastzählung größer als oder gleich einer Abtastzählungsgrenze (z. B. 200) ist. Wenn 320 zutrifft, endet das Verfahren bei 310. Wenn 320 nicht zutrifft, fährt das Verfahren mit 308 fort.
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Bei 318 inkrementiert das Verfahren eine Störungszählung. Bei 322 bestimmt das Verfahren, ob die Störungszählung kleiner als eine Störungszählungsgrenze (z. B. 100) ist. Wenn 322 zutrifft, fährt das Verfahren mit 316 fort. Wenn 322 nicht zutrifft, gibt das Verfahren 324 einen Pumpenfehler an. Somit zeigt das Verfahren einen Pumpenfehler an, wenn die Störungszählung größer als oder gleich der Störungszählungsgrenze ist, bevor die Abtastzählung größer als oder gleich der Abtastzählungsgrenze ist.
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Das oben beschriebene Verfahren kann einmal pro Fahrt ausgeführt werden, was ein Ereignis sein kann, das startet und stoppt, wenn ein Fahrer einen Motor startet bzw. stoppt. Eine Steuerschleifeniteration von 308 zu 320 und zurück zu 308 kann eine Dauer von einer Sekunde besitzen. Wenn somit die Abtastzählungsgrenze 200 beträgt, dann kann das Verfahren die Kühlmittelströmung in dem Motor kontinuierlich für 200 Sekunden bestimmen. Die Abtastzählungsgrenze kann eingestellt werden, um die Periode auf einen Wert zwischen 1 Minute und 5 Minuten (z. B. 3 Minuten) einzustellen.
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Bezug nehmend auf 4 entsprechen eine Motormaterialtemperatur 402 und eine Motorkühlmitteltemperatur 404 einer Motoraufwärmperiode, wenn kein Kühlmittel durch einen Motor strömt (z. B. wenn eine schaltbare Wasserpumpe ausgeschaltet ist). Die x-Achse repräsentiert die Zeit und die y-Achse repräsentiert die Temperatur. Die Motoraufwärmperiode startet mit 406, wenn ein Motor anfänglich gestartet wird, und endet bei 408.
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Da kein Kühlmittel durch den Motor strömt, nimmt die Motormaterialtemperatur 402 mit einer größeren Rate zu, als die Motorkühlmitteltemperatur 404. Wiederum steigt die Differenz zwischen der Motormaterialtemperatur 402 und der Motorkühlmitteltemperatur 404 während der Motoraufwärmperiode. Jedoch steigt auch die durch die Verbrennung in dem Motor erzeugte Energiemenge während der Motoraufwärmperiode. Somit bleibt das normalisierte Verhältnis über die Motoraufwärmperiode hinweg bei einem konstanten Wert (z. B. 1).
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Bezug nehmend auf 5 entsprechen eine Motormaterialtemperatur 502 und eine Motorkühlmitteltemperatur 504 einer Motoraufwärmperiode, wenn Kühlmittel durch einen Motor strömt (d. h. wenn eine schaltbare Wasserpumpe geschaltet ist oder festsitzt). Die x-Achse repräsentiert die Zeit und die y-Achse repräsentiert die Temperatur. Die Motoraufwärmperiode startet mit 506, wenn der Motor anfänglich gestartet wird, und endet mit 508.
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Da Kühlmittel durch den Motor strömt, nehmen die Motormaterialtemperatur 402 und die Motorkühlmitteltemperatur 404 mit etwa derselben Rate zu. Wiederum ist die Differenz zwischen der Motormaterialtemperatur 502 und der Motorkühlmitteltemperatur 504 während der Motoraufwärmperiode relativ konstant. Da die durch die Verbrennung erzeugte Energiemenge während der Motoraufwärmperiode steigt, nimmt das normalisierte Verhältnis über die Motoraufwärmperiode hinweg ab.
