DE102016206487A1 - Verfahren zum Überprüfen eines Temperatursensors in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Überprüfen eines Temperatursensors in einem Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines Temperatursensors (11, 12, 13) in einem Fahrzeug (10), wobei eine von dem Temperatursensor (11, 12, 13) ermittelte Temperatur mit einer von einer fahrzeugfremden Quelle (20, 21) stammenden Referenztemperatur verglichen wird, und wobei eine Folgemaßnahme in Abhängigkeit von einem Vergleichsergebnis durchgeführt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines Temperatursensors in einem Fahrzeug sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
  • Stand der Technik
  • Im Fahrzeug werden Temperatursensoren dazu verwendet, z.B. die Kraftstoffoder Kühlwassertemperatur zu erfassen. Die Messwerte dienen dazu, den Motorzustand zu überwachen und ggf. Maßnahmen zu ergreifen (z.B. bei Überhitzung). Üblicherweise werden die Temperatursensoren kalibriert eingebaut, eine Plausibilisierung der von den Sensoren ausgegebenen Temperaturwerte kann mittels Temperaturmodellen stattfinden.
  • Gemäß der US 6 088 661 A wird die Umgebungstemperatur eines Kraftfahrzeugs mittels eines Temperatursensors des Kraftfahrzeugs bestimmt, welcher die Temperatur der Ansaugluft des Motors erfasst.
  • Gemäß der US 2015/0061929 A1 werden Daten von Sensoren eines Kraftfahrzeugs, z.B. von Temperatursensoren, an eine Wetterstation geschickt. Diese Daten werden von der Wetterstation genutzt, um Wettervorhersagen zu erstellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Überprüfen eines Temperatursensors in einem Fahrzeug sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die Erfindung ermöglicht insbesondere die Überwachung und nötigenfalls Kalibrierung von Temperatursensoren eines Kraftfahrzeugs. Zu diesem Zweck werden der oder die von dem (oder den) Temperatursensoren erfasste Temperaturmesswerte mit einer von einer fahrzeugfremden Quelle stammenden Referenztemperatur verglichen, welche insbesondere die Umgebungstemperatur ist. Werte für die Umgebungstemperatur können insbesondere von nahe- oder nächstgelegenen Wetter- oder Temperaturmessstationen stammen. Wird eine (zu große) Abweichung festgestellt, kann der Temperatursensor nachkalibriert werden. Der Vorteil ist eine genaue Temperaturmessung über die Lebenszeit des Fahrzeugs und der Sensoren.
  • Vorzugsweise wird das Verfahren bei einem Fahrzeugstart durchgeführt, insbesondere immer dann, wenn der zu überwachende Temperatursensor nach dem Abstellen des Fahrzeugs genügend Zeit hatte, auf Umgebungstemperatur abzukühlen. Ist seit dem Abstellen des Fahrzeugs (also insbesondere Abstellen von Wärmequellen, wie z.B. eine vorhandene Brennkraftmaschine) mehr als eine Abkühlungswartezeit vergangen, so dass davon ausgegangen werden kann, dass das Fahrzeug Umgebungstemperatur hat, kann bei einem Fahrzeugstart die Überwachung und ggf. Kalibrierung der im und am Fahrzeug angebrachten Temperatursensoren sinnvoll durchgeführt werden. Durch eine solche regelmäßige Überwachung kann eine sich eventuell ausbildende Messabweichung klein gehalten werden.
  • Werden die Sensoren vor jedem Fahrzeugstart, soweit möglich, kalibriert, ist eine genauere Temperaturmessung möglich, vor allem, wenn sich die Umgebungsbedingungen im Fahrzeug über dessen Lebenszeit ändern und/oder die Sensoren altern. Außerdem können Sensorausfälle schnell entdeckt werden. Damit wird die Überwachung des Fahrzeugs sicherer. Außerdem sind die genaueren Temperaturwerte für alle Motorfunktionen nützlich, die eine Temperatur als Grundlage haben. Ein Beispiel dazu ist der Motorstart beim Ottomotor.
  • Für Motoren mit Benzindirekteinspritzung wird in Abhängigkeit von Raildruck (d.h. aktueller Druck im Hochdruckspeicher) und Motortemperatur zum Startzeitpunkt ein ggf. hoher Startdruck angefordert. Auch wird abhängig von der Motortemperatur die Einspritzmenge während des Motorstarts und der Aufwärmphase erhöht, um die Zylinderwandbenetzung und schlechte Verbrennungsbedingungen zu kompensieren.
  • Daneben wird auch der Sollwert für den Zündwinkel für den Motorstart in Abhängigkeit von der Motor- und Ansauglufttemperatur (TDev) und der Motordrehzahl (EPM) berechnet. Weil das Klopfverhalten von der Temperatur abhängig ist, wird eine zusätzliche verzögerte Zündung in Abhängigkeit von der Motortemperatur, der Ansauglufttemperaturen und dem Motorbetriebspunkt für die Aufwärmphase berechnet.
  • Auch wird der gewünschte Luftmengenstrom während des Motorstarts in Abhängigkeit von der Motortemperatur berechnet, weil die erhöhten Reibungsverluste eines kalten Motors davon und von der Stellung des Gaspedals abhängen.
  • Schließlich wird auch der Benzindirekteinspritzungsmodus für den Start und die Aufwärmphase abhängig von der Startstrategie, der Motortemperatur und den Anfettungsnachfragen gewählt.
  • Insgesamt verbessern somit genauere Temperaturwerte besonders den Motorstart und das Emissionsverhalten.
  • Besondere Vorteile entfaltet das Verfahren, wenn von mehreren Temperatursensoren jeweils eine Temperatur ermittelt und mit der von der fahrzeugfremden Quelle stammenden Referenztemperatur verglichen wird. In diesem Fall kann anhand von Abweichungen zwischen den Temperaturen der Temperatursensoren untereinander sowie von der Referenztemperatur erkannt werden, welche Folgemaßnahme sinnvollerweise durchgeführt wird.
  • Liefern die mehreren Temperatursensoren alle der Referenztemperatur ähnliche Temperaturwerte, d.h. liegen etwaige Abweichungen zwischen den Temperaturen und der Referenztemperatur unterhalb eines Abweichungsschwellwerts, kann davon ausgegangen werden, dass die gemessenen Temperaturen der Referenztemperatur entsprechen, so dass eine Kalibrierung auf die Referenztemperatur durchgeführt werden kann.
  • Liefern alle Temperatursensoren der Referenztemperatur zuzüglich eines Offsets ähnliche Temperaturwerte, d.h. liegen etwaige Abweichungen zwischen den Temperaturen und der Referenztemperatur zuzüglich eines Offsets unterhalb des Abweichungsschwellwerts, kann davon ausgegangen werden, dass die lokalen Bedingungen des Fahrzeugs anders sind als die der Referenztemperatur, d.h. das Fahrzeug steht beispielsweise in einer Garage oder in der Sonne. Dann kann eine Kalibrierung auf die Referenztemperatur zuzüglich des Offsets durchgeführt werden.
  • Zeigt die Mehrzahl der Temperatursensoren der Referenztemperatur (gegebenenfalls zuzüglich eines Offsets) ähnliche Werte, kann für diese Mehrzahl gemäß einer der soeben erläuterten Vorgehensweisen verfahren werden. Für die verbleibende Minderzahl ist davon auszugehen, dass deren Funktionalität beeinträchtigt ist. Als Folgemaßnahme kann eine Warnmeldung oder Fehlermeldung ausgegeben und/oder ein Eintrag in einem Fehlerspeicher erzeugt werden.
  • Vorzugsweise wird eine Position des Fahrzeugs ermittelt, insbesondere mittels eines Positionierungssystems, wie z.B. GPS, und die Referenztemperatur wird unter Berücksichtigung der Position des Fahrzeugs ermittelt. Hierzu kann beispielsweise auch auf im Internet und/oder in einer Datenbank (z.B. des Herstellers oder Wetterdienstanbieters) verfügbare Wetter- und Temperaturdaten zurückgegriffen werden, welche insbesondere vom Temperaturmess- oder Wettermessstationen stammen. Dabei kann die Referenztemperatur vorzugsweise über eine Funkverbindung (insbesondere über Mobilfunknetz) erhalten werden.
  • Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch eine Situation, in welcher ein Kraftfahrzeug eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchführt.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Anzahl von Temperatursensoren 11, 12, 13 dargestellt. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug 10 einen Kraftstoff-Temperatursensor 11, einen Kühlwasser-Temperatursensor 12 und einen Ansaugluft-Temperatursensor 13 aufweisen. Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 10 ein sogenanntes Infotainment-System 15 auf, welches sowohl eine Datenverbindung zu einem Netzwerk, hier beispielsweise Internet 1, herstellen als auch eine aktuelle Position des Fahrzeugs mittels eines Positionierungssystems, hier beispielsweise GPS, ermitteln kann. Vorzugsweise weist das Infotainment-System 15 weiterhin eine Recheneinheit auf, die programmtechnisch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.
  • Wird das Fahrzeug gestartet, wird zunächst überprüft, ob das Fahrzeug 10 länger als eine Abkühlungswartezeit abgestellt war, wobei insbesondere Wärmequellen des Fahrzeugs, wie eine Brennkraftmaschine, abgestellt waren. Ist dies der Fall, kann davon ausgegangen werden, dass sich die Temperaturen der von den Temperatursensoren 11, 12, 13 überwachten Einheiten, hier Kraftstoff, Kühlwasser und Ansaugluft, der Umgebungstemperatur des Fahrzeugs 10 angeglichen haben.
  • Anschließend wird anhand der aktuellen Position des Fahrzeugs eine Referenztemperatur ermittelt, welche von einer fahrzeugfremden Quelle, hier einer Temperaturmessstation 20 mit einem Temperatursensor 21 stammt. Hierzu wird, z.B. aus einer Liste oder Datenbank, wenigstens eine nah- oder nächstliegende Temperatur- bzw. Wettermessstation einer Vielzahl von Temperatur- bzw. Wettermessstationen ausgewählt und die von dieser aktuell ermittelte Temperatur als Referenztemperatur abgerufen. Die Temperatur wird üblicherweise nicht direkt von der Station abgerufen werden, sondern ebenfalls aus einer Liste oder Datenbank. Die genannten Listen bzw. Datenbanken können z.B. vom Fahrzeughersteller, Hersteller des Infotainment-Systems, einem Drittanbieter usw. bereitgestellt werden. Aktuelle Temperaturwerte für bestimmte Orte sind insbesondere bei einer Vielzahl von Wetterdienstanbietern im Internet abrufbar.
  • Anschließend werden die von den Temperatursensoren 11, 12 und 13 ermittelten Temperaturen mit der Referenztemperatur (von der Temperaturmessstation 20) verglichen und in Abhängigkeit von Vergleichsergebnis eine Folgemaßnahme ausgeführt.
  • Liefern die Temperatursensoren 11, 12 und 13 alle der Referenztemperatur ähnliche Temperaturwerte, d.h. liegen etwaige Abweichungen zwischen den Temperaturen und der Referenztemperatur unterhalb eines Abweichungsschwellwerts, kann davon ausgegangen werden, dass die gemessenen Temperaturen der Referenztemperatur entsprechen, so dass eine Kalibrierung auf die Referenztemperatur durchgeführt werden kann.
  • Liefern alle Temperatursensoren 11, 12 und 13 der Referenztemperatur zuzüglich eines Offsets ähnliche Temperaturwerte, d.h. liegen etwaige Abweichungen zwischen den Temperaturen und der Referenztemperatur zuzüglich eines Offsets unterhalb des Abweichungsschwellwerts, kann davon ausgegangen werden, dass die lokalen Bedingungen des Fahrzeugs anders sind als die der Referenztemperatur, d.h. das Fahrzeug steht beispielsweise in einer Garage oder in der Sonne. Dann kann eine Kalibrierung auf die Referenztemperatur zuzüglich des Offsets durchgeführt werden.
  • Zeigt die Mehrzahl der Temperatursensoren 11, 12 der Referenztemperatur (gegebenenfalls zuzüglich eines Offsets) ähnliche Werte, kann für diese Mehrzahl gemäß einer der soeben erläuterten Vorgehensweisen verfahren werden. Für den verbleibenden Temperatursensor 13 ist davon auszugehen, dass dessen Funktionalität beeinträchtigt ist. Als Folgemaßnahme kann eine Warnmeldung oder Fehlermeldung ausgegeben und/oder ein Eintrag in einem Fehlerspeicher erzeugt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6088661 A [0003]
    • US 2015/0061929 A1 [0004]

Claims (14)

  1. Verfahren zum Überprüfen eines Temperatursensors (11, 12, 13) in einem Fahrzeug (10), wobei eine von dem Temperatursensor (11, 12, 13) ermittelte Temperatur mit einer von einer fahrzeugfremden Quelle (20, 21) stammenden Referenztemperatur verglichen wird, und wobei eine Folgemaßnahme in Abhängigkeit von einem Vergleichsergebnis durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Folgemaßnahme eine Kalibrierung des Temperatursensors (11, 12, 13) umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Folgemaßnahme eine Ausgabe einer Warnmeldung oder Fehlermeldung umfasst.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Folgemaßnahme einen Eintrag in einem Fehlerspeicher umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Folgemaßnahme durchgeführt wird, wenn die von dem Temperatursensor (11, 12, 13) ermittelte Temperatur um mehr als einen Abweichungsschwellwert von der Referenztemperatur abweicht.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Temperatur mit der Referenztemperatur bei einem Fahrzeugstart verglichen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Temperatur mit der Referenztemperatur bei einem Fahrzeugstart verglichen wird, wenn zwischen einem unmittelbar vorausgehenden Abstellen des Fahrzeugs (10) und dem Fahrzeugstart mehr als eine Abkühlungswartezeit vergangen ist.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Position des Fahrzeugs (10) ermittelt wird und wobei die Referenztemperatur unter Berücksichtigung der Position des Fahrzeugs ermittelt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Referenztemperatur von einer Temperaturmessstation oder einer Wettermessstation stammt.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Referenztemperatur über eine drahtlose Datenverbindung erhalten wird.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei von mehreren Temperatursensoren (11, 12, 13) jeweils eine Temperatur ermittelt und mit der von der fahrzeugfremden Quelle stammenden Referenztemperatur verglichen wird, und wobei eine Folgemaßnahme in Abhängigkeit von einem Vergleichsergebnis durchgeführt wird.
  12. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
  13. Computerprogramm, das eine Recheneinheit dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit ausgeführt wird.
  14. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 13.
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