DE102019102086A1 - Umgebungstemperatursensorrationalitätsprüfung - Google Patents

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Abstract

Es sind Verfahren und Systeme zum Diagnostizieren von Temperatursensoren eines Fahrzeugs bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren bei einer Dauer nach einem Motorausschaltereignis Bestimmen beinhalten, dass eine Ansauglufttemperatur, die durch einen Ansauglufttemperatursensor des Fahrzeugs gemessen wurde, unter einer Umgebungslufttemperatur liegt, die durch einen Umgebungslufttemperatursensor des Fahrzeugs gemessen wurde. Das Verfahren kann als Reaktion auf das Bestimmen Folgendes beinhalten: Strömenlassen einer Luft von einem Katalysator über den Ansauglufttemperatursensor; und Angeben, dass der Ansauglufttemperatursensor funktional ist, als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur während des Strömenlassens in die Umgebungslufttemperatur konvergiert.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme für einen Umgebungstemperatursensor eines Fahrzeugs.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Fahrzeuge können mit einem Ansauglufttemperatursensor zum Schätzen einer Temperatur von Frischluft konfiguriert sein, die in einen Fahrzeugmotor eintritt. Auf Grundlage der Ansauglufttemperatur können Schätzungen bezüglich Luftmasse und/oder Luftvolumen vorgenommen werden, die dann zur Steuerung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verwendet werden können. Gleichermaßen können Fahrzeuge mit einem Umgebungslufttemperatursensor zum Schätzen einer Temperatur von Luft konfiguriert sein, die das Fahrzeug umgibt. Auf Grundlage des Umgebungstemperatursensors können Schwellen für Verdampfungsleckagetests des Kraftstoffsystems eingestellt werden. Sowohl der Ansauglufttemperatursensor als auch der Umgebungslufttemperatursensor muss unter Umständen in regelmäßigen Abständen diagnostiziert werden, um eine angemessene Funktionalität zu gewährleisten.
  • Ein beispielhafter Ansatz zum Diagnostizieren eines Ansauglufttemperatursensors ist durch Martin et al. in US-Patent Nr. 9,114,796 gezeigt. Darin kann nach einer Motorheißabstellung eine Rationalitätsprüfung zwischen dem Ansauglufttemperatursensor und einem Motortemperatursensor durchgeführt werden. Wenn die Temperaturmesswerte von dem Ansauglufttemperatursensor und dem Motortemperatursensor nicht übereinstimmen, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der ein automatisches Motorausschalten eingeleitet wird, verringert werden, um einen Motorbetrieb und somit den Strom von Ansaugluft über den Ansauglufttemperatursensor zu verlängern. Wenn der Ansauglufttemperatursensor weiterhin nicht mit der Motortemperatur übereinstimmt, kann bestimmt werden, dass der Ansauglufttemperatursensor abgenutzt ist.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme im Zusammenhang mit derartigen Systemen erkannt. Als ein Beispiel geht ein solcher Ansatz nicht die Rationalität des Umgebungslufttemperatursensors an. Selbst wenn der Umgebungslufttemperatursensor nach der Motorheißabstellung auf Grundlage des Ansauglufttemperatursensors und des Motortemperatursensors rationalisiert würde (wenn alle Sensoren erkennbar dieselbe Umgebungstemperatur messen), befindet sich der Umgebungslufttemperatursensor üblicherweise an einer externen Komponente des Fahrzeugs (wie etwa unter einem Seitenspiegel) und kann somit anders von Umweltfaktoren beeinflusst und/oder nicht gegenüber derselben ausgestoßenen Motorwärme exponiert sein als bzw. wie der intern angeordnete Ansauglufttemperatursensor und Motortemperatursensor. Noch ferner kann der Ansatz von Martin ein genaues Diagnostizieren der Sensoren unangemessen verzögern, insbesondere bei Hybridfahrzeugen, bei denen der Motor unter Umständen selten betrieben wird, da ein nachfolgender Motorstart und eine nachfolgende Dauer des Motorbetriebs erforderlich ist, um die Rationalität des Ansauglufttemperatursensors zu bestätigen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren für ein Fahrzeug angegangen werden. Das Verfahren kann Bestimmen bei einer Dauer nach einem Motorausschaltereignis beinhalten, dass eine Ansauglufttemperatur, die durch einen Ansauglufttemperatursensor des Fahrzeugs gemessen wurde, unter einer Umgebungslufttemperatur liegt, die durch einen Umgebungslufttemperatursensor des Fahrzeugs gemessen wurde. Das Verfahren kann ferner Folgendes als Reaktion auf das Bestimmen beinhalten: Strömenlassen einer Luft von einem Katalysator über den Ansauglufttemperatursensor und Angeben, dass der Ansauglufttemperatursensor funktional ist, als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur während des Strömenlassens in die Umgebungslufttemperatur konvergiert. Auf diese Weise kann bestätigt werden, dass eine Abweichung zwischen dem Ansauglufttemperatursensor und dem Umgebungslufttemperatursensor auf eine Sonnenaufladung zurückzuführen ist (gegenüber welcher der Umgebungslufttemperatursensor, jedoch nicht der Ansauglufttemperatursensor ausgesetzt sein kann) und nicht auf einen abgenutzten Sensor. Wenn der Ansauglufttemperatursensor nicht mit der Umgebungslufttemperatur konvergiert, kann bestimmt werden, dass der Ansauglufttemperatursensor abgenutzt ist. Als ein Beispiel kann die Luft von dem Katalysator über den Ansauglufttemperatursensor strömengelassen werden, indem der Motor in Umkehrrichtung gedreht wird, um das Abgas/die Umgebungsluft von dem Abgassystem durch den Motor und zu dem Ansauglufttemperatursensor aufzunehmen, was erwärmte Luft beinhalten kann, die in dem Katalysator aufgenommen ist, und/oder Erwärmen der Luft über durch den Katalysator ausgestoßene Wärme beinhalten kann. Ferner kann in einigen Beispielen eine Rationalität des Umgebungslufttemperatursensors bestätigt werden, indem eine Umgebungstemperatur in der Nähe des Fahrzeugs (z. B. von einem Wetterdienst und/oder von Umgebungslufttemperatursensoren von nahegelegenen Fahrzeugen) erhalten wird und diese mit der Umgebungslufttemperatur verglichen wird, die durch den Umgebungslufttemperatursensor gemessen wurde.
  • Durch Ausschließen von Quellen übermäßiger Wärme in der Umgebung oder intern, die zu dem Zeitpunkt der Rationalitätsprüfung vorhanden sein können, können falsche positive Identifizierungen einer Sensorabnutzung verringert werden. Ferner kann durch Zurückgreifen darauf, dass eine Motorkomponente, die während Nichtverbrennungsbedingungen von dem Motor betrieben werden kann, dem Ansauglufttemperatursensor die Luft zuführt, ein Betreiben des Motors zum Bestätigen der Funktionalität des Ansauglufttemperatursensors verringert oder vermieden werden, wodurch ermöglicht wird, dass Motorsteuerungen, die auf der Ausgabe des Ansauglufttemperatursensors basieren, selbst bei Anlassen des Motors eingestellt werden, wenn eine Sensorabnutzung bestimmt wurde.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch ein beispielhaftes Hybridfahrzeugantriebssystem.
    • 2 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugsystem mit einem elektrischen Booster.
    • 3A und 3B zeigen schematisch eine beispielhafte H-Brückenschaltung, die verwendet werden kann, um einen Fahrzeugmotor in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu drehen.
    • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Durchführen einer Lufttemperaturrationalitätsprüfung veranschaulicht.
    • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen, ob eine Lufttemperatursensorabweichung auf eine Sensorabnutzung oder ausgestoßene Motorwärme zurückzuführen ist, veranschaulicht.
    • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen, ob eine Lufttemperatursensorabweichung auf eine Sensorabnutzung oder ausgestoßene Sonnenaufladung zurückzuführen ist, veranschaulicht.
    • 7-8 sind beispielhafte Zeitablaufdiagramme, die interessierende Betriebsparameter während einer Ausführung der hierin beschriebenen Verfahren veranschaulichen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Bestätigen der Funktionalität eines Umgebungslufttemperatursensors (ambient air temperature sensor - AAT-Sensor) und eines Ansauglufttemperatursensors (intake air temperature sensor - IAT-Sensor) nach einer Heißabstellphase, die auf eine Motorabstellung folgt. Die Ausgabe von dem AAT-Sensor kann als die Außenlufttemperatur auf der Fahrzeugarmatur angezeigt werden und kann in vielen Motorsteuerungen und -diagnosefunktionen verwendet werden. Beispielweise kann die Verdunstungsemissionsleckdiagnose die AAT-Sensorausgabe verwenden, um deren Schwellenwerte für Bestehen/Nichtbestehen einzustellen. Ferner ist die Leckagediagnose am genauesten, wenn diese während eines bestimmten Temperaturfensters durchgeführt wird, wie etwa 40-95 F. Unter Berücksichtigung der Anordnung des AAT-Sensors, der sich an einer externen Komponente des Fahrzeugs befinden kann, wie etwa einem Seitenspiegel, kann der AAT-Sensor aufgrund der Sonnenaufladung an dem AAT-Sensor anfällig für nach oben verschobene Temperaturmesswerte sein. Wenn die tatsächliche Umgebungstemperatur 30 °F beträgt, die Sonnenaufladung des AAT-Sensors den AAT-Sensor jedoch dazu veranlasst, 45 °F auszugeben, wird die Leckagediagnose während Bedingungen ausgeführt, bei denen eine genaue Bestimmung von Leckagen unter Umständen nicht möglich ist. Kaltstartstrategiemotorsteuerungen verwenden ebenfalls die AAT-Sensorausgabe, um zu bestimmen, um wie viel das Luft-Kraftstoff-Verhältnis während Kaltstarts angereichert werden muss. Ein Überschätzen des AAT-Messwerts beim Anlassen aufgrund einer Sonnenaufladung kann zu verlängerten Startzeiten und erhöhten Emissionen führen.
  • Der AAT-Sensor wird üblicherweise rationalisiert, indem dessen Ausgabe nach einer Abkühlung von etwa sechs Stunden (z. B., nachdem der Motor sechs Stunden lang ohne einen dazwischenliegenden Motorstart ausgeschaltet war) mit anderen Motortemperatursensoren verglichen wird. Nach einer langen Motorheißabstellung sollten die AAT, Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) und IAT alle konvergieren. Wenn die AAT nicht mit der ECT und IAT übereinstimmt, besteht diese den Rationalitätstest nicht und wird ein Diagnosecode eingestellt. Dem liegt die Begründung zugrunde, dass, wenn zwei (z. B. ECT, IAT) der drei Sensoren konvergieren und es sich bei einem um einen Ausreißer handelt (z. B. AAT), es sich bei dem Ausreißer um denjenigen handelt, der keine Rationalität aufweist. In bestimmten Fahrzeugen mit einem niedrigen Bodenabstand konvergieren die drei Temperatursensoren unter Umständen selbst nach einem Abkühlen von sechs Stunden aufgrund einer Kombination aus niedrigem Abstand und Unterbodenabschirmungen nicht. Anders ausgedrückt kann eine Motorwärme dazu führen, dass der IAT-Sensor und ECT-Sensor künstlich hohe Temperaturmesswerte ausgeben, wodurch fehlerhafterweise angegeben wird, dass der AAT-Sensor keine Rationalität aufweist.
  • Somit kann gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen eine Abweichung der Ausgabe der drei Temperatursensoren aufgrund eines abgenutzten Sensors von einer Abweichung unter den drei Temperatursensoren aufgrund einer externen Sonnenaufladung oder einem internen Wärmeausstoß unterschieden werden. Wenn der Rationalitätstest zum Beispiel angibt, dass der AAT-Sensor einen Umgebungslufttemperaturmesswert ausgibt, der niedriger ist als die Temperatur, die durch den IAT-Sensor (und in zumindest einigen Beispielen den ECT-Sensor) gemessen wird, kann der als abgenutzt angegebene IAT-Sensor ausgeschlossen werden, indem Umgebungsluft über den IAT-Sensor strömengelassen wird. Wenn die durch den IAT-Sensor gemessene Temperatur dann mit der durch den AAT-Sensor gemessenen Temperatur konvergiert, kann der IAT-Sensor als rational angesehen werden. Wenn der Rationalitätstest in einem anderen Beispiel angibt, dass der AAT-Sensor einen Umgebungslufttemperaturmesswert ausgibt, der höher ist als die Temperatur, die durch den IAT-Sensor (und in zumindest einigen Beispielen den ECT-Sensor) ausgegeben wird, kann der als abgenutzt angegebene IAT-Sensor durch erwärmte Luft über den IAT-Sensor ausgeschlossen werden. Wenn die durch den IAT-Sensor gemessene Temperatur dann mit der durch den AAT-Sensor gemessenen Temperatur konvergiert, kann der IAT-Sensor als rational angesehen werden. Solche Ansätze können dazu führen, dass der AAT-Sensor und der IAT übereinstimmen, geben den ECT-Sensor jedoch als einen Ausreißer an. Es wird jedoch aufgrund der großen thermischen Masse des Kühlmittels unter Umständen nicht erwartet, dass sich die Temperatur des ECT so schnell ändert, weshalb dieser während eines nachfolgenden Motorbetriebs als rational bestätigt werden kann.
  • 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet einen Kraftstoffverbrennungsmotor 110 und einen Elektromotor 120. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Motor 110 einen Verbrennungsmotor und umfasst der Elektromotor 120 einen elektrischen Motor. Der Elektromotor 120 kann konfiguriert sein, um eine andere Energiequelle zu verwenden oder zu verbrauchen als der Motor 110. Beispielsweise kann der Motor 110 einen Flüssigkraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Motorleistung zu erzeugen, während der Elektromotor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Elektromotorleistung zu erzeugen. Demnach kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, denen das Fahrzeugantriebssystem ausgesetzt ist, eine Vielfalt von unterschiedlichen Betriebsmodi nutzen. Einige dieser Modi können es ermöglichen, dass der Motor 110 in einem ausgeschalteten Zustand gehalten (d. h. auf einen deaktivieren Zustand eingestellt) wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff an dem Motor unterbrochen ist. Beispielsweise kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug bei ausgewählten Betriebsbedingungen das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben, wie durch einen Pfeil 122 angegeben, während der Motor 110 deaktiviert ist.
  • Während anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 auf einen deaktivierten Zustand eingestellt werden (wie vorangehen beschrieben), während der Elektromotor 120 dazu betrieben werden kann, eine Energiespeichervorrichtung 150 aufzuladen. Beispielsweise kann der Elektromotor 120 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 aufnehmen, wie durch den Pfeil 122 angegeben, wobei der Elektromotor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch einen Pfeil 124 angegeben. Dieser Betrieb kann als Nutzbremsen des Fahrzeugs bezeichnet werden. Somit kann der Elektromotor 120 in einigen Beispielen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Beispielen kann der Generator 160 jedoch stattdessen ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 aufnehmen, wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch einen Pfeil 162 angegeben.
  • Während noch anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 betrieben werden, indem Kraftstoff verbrannt wird, der aus dem Kraftstoffsystem 140 aufgenommen wird, wie durch einen Pfeil 142 angegeben. Beispielsweise kann der Motor 110 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch einen Pfeil 112 angegeben, während der Elektromotor 120 deaktiviert ist. Während anderer Betriebsbedingungen kann sowohl der Motor 110 als auch der Elektromotor 120 jeweils betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 und 122 angegeben. Eine Konfiguration, bei der sowohl der Motor als auch der Elektromotor das Fahrzeug selektiv antreiben kann, kann als Fahrzeugantriebssystem vom Paralleltyp bezeichnet werden. Es ist zu beachten, dass in einigen Beispielen der Elektromotor 120 das Fahrzeug über einen ersten Satz Antriebsräder antreiben kann und der Motor 110 das Fahrzeug über einen zweiten Satz Antriebsräder antreiben kann.
  • In anderen Beispielen kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Fahrzeugantriebssystem vom Serientyp konfiguriert sein, wodurch der Motor die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Stattdessen kann der Motor 110 dazu betrieben werden, den Elektromotor 120 mit Strom zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben kann, wie durch den Pfeil 122 angegeben. Beispielsweise kann der Motor 110 während ausgewählten Betriebsbedingungen den Generator 160 antreiben, wie durch einen Pfeil 116 angegeben, der wiederum einem oder mehreren von dem Elektromotor 120, wie durch einen Pfeil 113 angegeben, oder der Energiespeichervorrichtung 150, wie durch einen Pfeil 162 angegeben, elektrische Energie zuführen kann. Als ein weiteres Beispiel kann der Motor 110 dazu betrieben werden, den Elektromotor 120 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Motorleistung in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie zur späteren Verwendung durch den Elektromotor in der Energiespeichervorrichtung 150 gespeichert werden kann.
  • In noch weiteren Beispielen, die nachfolgend ausführlich erläutert sind, kann der Elektromotor 120 in einigen Beispielen dazu genutzt werden, den Motor in einer Konfiguration ohne Kraftstoffzufuhr zu drehen oder zu rotieren. Konkret kann der Elektromotor 120 den Motor ohne Kraftstoffzufuhr unter Verwendung einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung 150, die zum Beispiel eine Batterie einschließen kann, rotieren. In einem Fall, in dem der Elektromotor 120 dazu verwendet wird, den Motor ohne Kraftstoff zu rotieren, kann die Kraftstoffeinspritzung in die Motorzylinder vermieden werden, und jedem der Motorzylinder werden unter Umständen keine Zündfunken bereitgestellt.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 144 zum bordeigenen Speichern von Kraftstoff beinhalten. Beispielsweise kann der Kraftstofftank 144 einen oder mehrere Flüssigkraftstoffe speichern, einschließlich unter anderem: Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffe. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff in dem Fahrzeug als ein Gemisch aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kraftstoffen gespeichert werden. Beispielsweise kann der Kraftstofftank 144 konfiguriert sein, um ein Gemisch aus Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder ein Gemisch aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu speichern, wodurch diese Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Motor 110 zugeführt werden können, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Es können noch andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Motor 110 zugeführt werden, wobei diese in dem Motor verbrannt werden können, um eine Motorleistung zu erzeugen. Die Motorleistung kann dazu genutzt werden, das Fahrzeug anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, oder die Energiespeichervorrichtung 150 über den Elektromotor 120 oder den Generator 160 wiederaufzuladen.
  • In einigen Beispielen kann die Energiespeichervorrichtung 150 konfiguriert sein, um elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern (als dem Elektromotor) zugeführt werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, wozu Kabinenheizung und Klimatisierung, Motoranlasser, Scheinwerfer, Audio- und Videosysteme der Kabine usw. gehören. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können zur Energiespeichervorrichtung 150 ein(e) oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren gehören.
  • Das Steuersystem 190 kann mit einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 kommunizieren. Das Steuersystem 190 kann sensorische Rückkopplungsinformationen von einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 empfangen. Ferner kann das Steuersystem 190 als Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an einen oder mehrere von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 senden. Das Steuersystem 190 kann eine Angabe einer von einem Fahrzeugführer angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einem Fahrzeugführer 102 empfangen. Beispielsweise kann das Steuersystem 190 eine sensorische Rückkopplung von dem Pedalpositionssensor 194 empfangen, der mit dem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Gaspedal beziehen. Ferner kann das Steuersystem 190 in einigen Beispielen mit einem Motorfernstartempfänger 195 (oder Sendeempfänger) in Kommunikation stehen, der drahtlose Signale 106 von einem Schlüsselanhänger 104 empfängt, der einen Fernstartknopf 105 aufweist. In (nicht gezeigten) weiteren Beispielen kann ein Motorfernstart über ein Mobiltelefon oder ein smartphonebasiertes System eingeleitet werden, bei dem ein Mobiltelefon eines Benutzers Daten an einen Server sendet und der Server mit dem Fahrzeug kommuniziert, um den Motor zu starten.
  • Das Fahrzeugsystem 100 kann eine an das Fahrzeugarmaturenbrett gekoppelte Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) 133 beinhalten, über die ein Bediener mit dem Steuersystem 190 kommunizieren kann. Die MMS 133 kann einen berührungsempfindlichen Anzeigebildschirm beinhalten.
  • Die Energiespeichervorrichtung 150 kann in regelmäßigen Abständen elektrische Energie aus einer Leistungsquelle 180 aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie durch einen Pfeil 184 angegeben. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Plugin-Hybridfahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische Energie zugeführt werden kann. Während eines Wiederaufladebetriebs der Energiespeichervorrichtung 150 anhand der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 150 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 getrennt werden. Das Steuersystem 190 kann die in der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Menge an elektrischer Energie, die als Ladezustand (state of charge - SOC) bezeichnet werden kann, identifizieren und/oder steuern.
  • In weiteren Beispielen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen werden, wobei elektrische Energie an der Energiespeichervorrichtung 150 drahtlos aus der Leistungsquelle 180 aufgenommen werden kann. Beispielsweise kann die Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie über eines oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz von der Leistungsquelle 180 aufnehmen. Demnach versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 150 anhand einer Leistungsquelle, die nicht Teil des Fahrzeugs ist, verwendet werden kann. Auf diese Weise kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle verwendet wird als der Kraftstoff, der durch den Motor 110 verwendet wird.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann in regelmäßigen Abständen Kraftstoff aus einer Kraftstoffquelle aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 aufgetankt werden, indem Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen wird, wie durch einen Pfeil 172 angegeben. In einigen Beispielen kann der Kraftstofftank 144 konfiguriert sein, um den Kraftstoff zu speichern, der von der Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen wird, bis er dem Motor 110 zur Verbrennung zugeführt wird. In einigen Beispielen kann das Steuersystem 190 eine Angabe des Füllstands des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist, über einen Füllstandsensor empfangen. Der Füllstand des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist (wie z. B. durch den Füllstandsensor identifiziert), kann dem Fahrzeugführer zum Beispiel über eine Kraftstoffanzeige oder eine Angabe an einem Fahrzeugarmaturenbrett 196 kommuniziert werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann außerdem einen Umgebungstemperatur-/- feuchtigkeitssensor 198 und einen Rollstabilitätssteuersensor, wie etwa (einen) Querbeschleunigungs- und/oder Längsbeschleunigungs- und/oder Gierratensensor(en) 199, umfassen. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann (eine) Anzeigeleuchte(n) und/oder eine textbasierte Anzeige, an welcher einem Fahrzeugführer Mitteilungen angezeigt werden, aufweisen. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann außerdem verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Bedienereingabe, wie etwa Knöpfe, Touchscreens, Spracheingabe/- erkennung usw., beinhalten. Beispielsweise kann das Fahrzeugarmaturenbrett 196 einen Auftankknopf 197 beinhalten, der durch einen Fahrzeugführer manuell betätigt oder gedrückt werden kann, um das Auftanken einzuleiten. Beispielsweise kann, wie nachstehend ausführlicher beschrieben, als Reaktion darauf, dass der Fahrzeugführer den Auftankknopf 197 betätigt, der Druck in einem Kraftstofftank in dem Fahrzeug herabgesetzt werden, sodass das Auftanken durchgeführt werden kann.
  • Das Steuersystem 190 kann unter Verwendung zweckmäßiger fachbekannter Kommunikationstechnik kommunikativ an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Beispielsweise kann das Steuersystem 190 über ein drahtloses Netzwerk 131, das WLAN, Bluetooth, eine Art von Mobilfunkdienst, ein drahtloses Datenübertragungsprotokoll und so weiter umfassen kann, an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Das Steuersystem 190 kann Informationen in Bezug auf Fahrzeugdaten, Fahrzeugdiagnose, Verkehrsbedingungen, Fahrzeugstandortinformationen, Fahrzeugbetriebsabläufe usw. über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug(Vehicle-to-Vehicle - V2V)-, Fahrzeug-zu-Infrastruktur-zu-Fahrzeug(Vehicle-to-Infrastructure-to-Vehicle - V2I2V)- und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur(Vehicle-to-Infrastructure - V2I)-Technologie übertragen (und empfangen). Die Kommunikation und die Informationen, die zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden, können entweder direkt zwischen Fahrzeugen oder über Multi-Hop-Verbindungen ausgetauscht werden. In einigen Beispielen können Kommunikationen mit längerer Reichweite (z. B. WiMax) anstelle von oder in Verbindung mit V2V oder V2I2V verwendet werden, um den Abdeckungsbereich um einige Meilen zu erweitern. In noch weiteren Beispielen kann das Fahrzeugsteuersystem 190 über ein drahtloses Netzwerk 131 und das Internet (z.B. eine Cloud) kommunikativ an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein, wie es auf dem Fachgebiet allgemein bekannt ist.
  • Das Fahrzeugsystem 100 kann außerdem ein bordeigenes Navigationssystem 132 (zum Beispiel ein globales Positionsbestimmungssystem) beinhalten, mit dem ein Fahrzeugführer des Fahrzeugs interagieren kann. Das Navigationssystem 132 kann einen oder mehrere Positionssensoren zum Unterstützen des Schätzens der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeughöhe, der Fahrzeugposition/des Fahrzeugstandorts usw. beinhalten. Diese Informationen können dazu verwendet werden, Motorbetriebsparameter abzuleiten, wie etwa den örtlichen Luftdruck. Wie vorangehend erörtert, kann das Steuersystem 190 ferner konfiguriert sein, um Informationen über das Internet oder andere Kommunikationsnetzwerke zu empfangen. Informationen, die von dem GPS empfangen werden, können auf Informationen querverwiesen sein, die über das Internet verfügbar sind, um örtliche Witterungsbedingungen, örtliche Fahrzeugbestimmungen usw. zu bestimmen. In einem Beispiel können die von dem GPS empfangenen Informationen in Verbindung mit einer Streckenerlernungsmethode verwendet werden, sodass die Strecken, die von einem Fahrzeug häufig gefahren werden, von dem Fahrzeugsteuersystem 190 erlernt werden können. In einigen Beispielen können andere Sensoren, wie etwa Laser-, Radar-, Sonar-, Akustiksensoren usw., zusätzlich oder alternativ in Verbindung mit dem fahrzeuginternen Navigationssystem genutzt werden, um das Streckenerlernen von Strecken, die von dem Fahrzeug häufig gefahrenen werden, vorzunehmen.
  • Das Fahrzeugsystem 100 kann außerdem Sensoren beinhalten, die dem Belegungszustand des Fahrzeugs zugeordnet sind, zum Beispiel Sitzlastzellen 107, eine Türerfassungstechnologie 108 und bordeigene Kameras 109.
  • 2 zeigt eine schematische eines Fahrzeugsystems 206. Das Fahrzeugsystem 206 ist ein nicht einschränkendes Beispiel des in 1 dargestellten Fahrzeugsystems 100. Das Fahrzeugsystem 206 beinhaltet ein Motorsystem 208, das an ein Kraftstoffsystem 219 gekoppelt ist. Es versteht sich, dass das Kraftstoffsystem 219 das gleiche Kraftstoffsystem wie das in 1 abgebildete Kraftstoffsystem 140 umfassen kann. In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 206 ein Hybridelektrofahrzeugsystem sein.
  • Das Motorsystem 208 kann einen Motor 110 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 230 aufweist. Obwohl dies nicht im Einzelnen gezeigt ist, versteht es sich, dass jeder Zylinder ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten kann. Der Motor 110 beinhaltet einen Motorlufteinlass 223 und einen Motorauslass 225. Der Motorlufteinlass 223 beinhaltet eine Drossel 262, die über einen Ansaugkanal 242 mit dem Motoransaugkrümmer 244 in Fluidverbindung steht. Die Drossel 262 kann eine elektronische Drossel umfassen, die über die Fahrzeugsteuerung gesteuert werden kann, die ein Signal sendet, um die Drossel in eine gewünschte Position zu betätigen. In solch einem Beispiel, in dem die Drossel elektronisch ist, kann die Leistung zum Steuern der Drossel in die gewünschte Position von einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung (z. B. 150), wie etwa einer Batterie, kommen. Ferner kann der Motorlufteinlass 223 einen Luftkasten und ein Einlassfilter 215 beinhalten, die stromaufwärts der Drossel 262 positioniert sind.
  • In der abgebildeten Ausführungsform ist der Motor 110 ein verstärkter Motor, der an einen Turbolader gekoppelt ist, der einen Verdichter 114 beinhaltet, der durch eine Turbine 116 angetrieben wird. Insbesondere wird Frischluft entlang des Ansaugkanals 242 über das Ansaugluftfilter 215 in den Motor 110 eingeleitet und strömt zu dem Verdichter 114. Der Verdichter kann ein beliebiger geeigneter Ansaugluftverdichter, wie etwa ein durch einen Elektromotor angetriebener oder durch eine Antriebswelle angetriebener Kompressorverdichter, sein. In dem Motorsystem 110 ist der Verdichter ein Turboladerverdichter, der über eine Welle 19 mechanisch an die Turbine 116 gekoppelt ist, wobei die Turbine 116 durch sich ausdehnende Motorabgase angetrieben wird. Das Ausmaß an Verdichtung und somit der Betrag an Verstärkung, der an dem Motor bereitgestellt wird, können zumindest teilweise durch ein Wastegate 295 gesteuert werden, das über die Turbine 116 gekoppelt ist. Wenn das Wastegate offen ist, wird es einem Teil des Abgases ermöglicht, die Turbine zu umgehen, wodurch die Turbinendrehzahl verringert wird. Wenn dieses geschlossen ist, strömt das gesamte Abgas von dem Motor durch die Turbine.
  • Wie in 2 gezeigt, ist der Verdichter 114 durch den Ladeluftkühler (LLK) 118 an das Drosselventil 262 gekoppelt. Aus dem Verdichter strömt die verdichtete Luftfüllung durch den Ladeluftkühler 118 und das Drosselventil 262 zu dem Ansaugkrümmer 244.
  • Um den Turbolader zu unterstützen, kann ein elektrischer Booster 155 (eBooster) in das Fahrzeugantriebssystem integriert werden. Der elektrische Booster 155 kann über eine bordeigene Energiespeichervorrichtung 250 angetrieben werden, die eine Batterie, einen Kondensator, einen Superkondensator usw. umfassen kann. In einem Beispiel kann der elektrische Booster 155 als Reaktion auf einen Bedarf an Raddrehmoment angeschaltet (aktiviert) werden, um dem Motor schnell die gewünschte Boost-Luft bereitzustellen, ohne Verzögerung, die andernfalls eintreten kann, wenn der Turbolader ohne elektrischen Booster verwendet wird. In solch einem Beispiel kann der elektrische Booster 155 als Reaktion auf das Hochfahren des Turboladers auf eine Schwellendrehzahl (z. B. 70.000 U/min) ausgeschaltet oder abgeschaltet werden. Insbesondere kann die Betriebssteuerung des elektrischen Boosters 155 der Steuerung durch die Fahrzeugsteuerung (z. B. die Steuerung 12) unterliegen. Beispielsweise kann die Steuerung ein Signal an einen Aktor 155b des elektrischen Boosters senden, das den elektrischen Booster einschalten kann. In einem weiteren Beispiel kann die Steuerung ein Signal an den Aktor 155b des elektrischen Boosters senden, das den elektrischen Booster ausschalten kann. In einem Beispiel kann der Aktor des elektrischen Boosters einen Antriebsmotor umfassen, der die Verdichtung von Luft antreibt.
  • Der elektrische Booster 155 kann zwischen einer ersten Leitung 159a des elektrischen Boosters und einer zweiten Leitung 159b des elektrischen Boosters positioniert sein. Die erste Leitung 159a des elektrischen Boosters kann den Ansaugkanal 42 stromaufwärts des Umgehungsventils 161 des elektrischen Boosters fluidisch an den elektrischen Booster 155 koppeln. Die zweite Leitung 159b des elektrischen Boosters kann den elektrischen Booster 155 stromabwärts des Umgehungsventils 161 des elektrischen Boosters fluidisch an den Ansaugkanal 42 koppeln. Als ein Beispiel kann Luft über die erste Leitung 159a des elektrischen Boosters stromaufwärts des Umgehungsventils 161 des elektrischen Boosters in den elektrischen Booster 155 gesaugt werden, und kann verdichtete Luft aus dem elektrischen Booster 155 austreten und über die zweite Leitung des elektrischen Boosters stromabwärts des Umgehungsventils 161 des elektrischen Boosters zum Ansaugkanal 42 geleitet werden. Auf diese Weise kann verdichtete Luft zu dem Motoreinlass 244 geleitet werden.
  • Unter Umständen, bei denen der elektrische Booster 155 angeschaltet wird, um Aufladung schneller als in dem Fall bereitzustellen, dass ausschließlich der Turbolader verwendet werden würde, versteht es sich, dass dem Umgehungsventil 161 des elektrischen Boosters der Befehl gegeben werden kann, sich in eine geschlossene Position zu bewegen, während der elektrische Booster 155 angeschaltet ist. Auf diese Weise kann Ansaugluft durch den Turbolader und durch den elektrischen Booster 155 strömen. Sobald der Turbolader die Schwellendrehzahl erreicht, können der elektrische Booster 155 ausgeschaltet und dem Umgehungsventil 161 des elektrischen Boosters der Befehl gegeben werden, sich in eine offene Position zu bewegen. In einem Beispiel kann der elektrische Booster, wenn der Motor in Rückwärtsrichtung rotiert wird, ebenfalls in einer Richtung rotiert werden, welche der Rotationsstandardrichtung entgegengesetzt ist, um eine Luftströmung von dem Abgaskanal zu den Motorzylindern 230 zu erzeugen.
  • Das Motorabgassystem 225 beinhaltet einen Abgaskrümmer 248, der zu einem Abgaskanal 235 führt, welcher Abgas in die Atmosphäre ableitet. Das Motorabgassystem 225 kann einen oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen, einschließlich des Abgaskatalysators 270 (bei dem es sich um einen Dreiwege-Katalysator handeln kann), beinhalten, die an einer motornahen Position in dem Auspuff angebracht sein können. Zu einer oder mehreren zusätzlichen Emissionssteuervorrichtungen können eine Mager-NOx-Falle, ein Dieselpartikelfilter, ein Oxidationskatalysator usw. gehören.
  • Es versteht sich, dass andere Komponenten in dem Motor enthalten sein können, wie etwa eine Vielfalt von Ventilen und Sensoren. Beispielsweise kann ein Luftdrucksensor 213 in dem Motoreinlass enthalten sein. In einem Beispiel kann der Luftdrucksensor 213 ein Krümmerluftdrucksensor (manifold air pressure sensor - MAP-Sensor) und stromabwärts der Drossel 262 an den Motoreinlass gekoppelt sein. Alternativ kann der MAP von anderen Motorbetriebsbedingungen abgeleitet werden, wie etwa dem Luftmassenstrom (mass air flow - MAF) wie durch einen MAF-Sensor 210 gemessen, der an den Ansaugkrümmer gekoppelt ist.
  • Das Motorabgassystem 225 kann ferner ein Ottopartikelfilter (OPF) 217 beinhalten. Das OPF 217 kann ein Partikelfilter, einen Kohlenwasserstoffspeicher, einen katalysierten Washcoat oder eine Kombination daraus umfassen. In einigen Beispielen kann das OPF 217 während des Betriebs des Motors 110 in regelmäßigen Abständen regeneriert werden, indem zumindest ein Zylinder des Motors in einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, um eine Temperatur des OPF 217 zu erhöhen, sodass zurückgehaltene Kohlenwasserstoffe und Rußpartikel oxidiert werden können.
  • In einigen Beispielen können der Temperatursensor 226 stromaufwärts des Einlasses des OPF 217 und der Temperatursensor 229 stromabwärts des OPF 217 positioniert sein. Die Temperatursensoren 226 und 229 können beispielsweise dazu verwendet werden, die Temperatur des OPF 217 zu Regenerierungszwecken zu beurteilen. Ferner kann der Druck in dem Abgassystem durch den Drucksensor 263 beurteilt werden. Der Drucksensor 263 kann beispielsweise ein Differenzdrucksensor sein, der stromaufwärts und stromabwärts des OPF 217 positioniert ist. Der Drucksensor 263 kann dazu verwendet werden, den Druck an dem Einlass des OPF 217 zu bestimmen, um Betriebsbedingungen zu beurteilen, damit Luft zur Regenerierung in den Einlass des OPF 217 eingeleitet werden kann. Ferner kann ein Rußsensor in einigen Beispielen stromabwärts des OPF 217 positioniert sein, um die Menge an Ruß zu beurteilen, die aus dem OPF 217 freigesetzt wird.
  • Ein Schalldämpfer 220 ist ebenfalls stromabwärts des OPF 217 positioniert. Der Schalldämpfer 220 kann die Amplitude des Schalldrucks verringern, der durch die Abgase erzeugt wird, bevor diese in die Atmosphäre austreten. Die Abgase können eine oder mehrere Kammern oder andere schallreduzierende Strukturen in dem Schalldämpfer 220 durchströmen, bevor sie auf dem Weg in die Atmosphäre über einen Schalldämpferauslass aus dem Schalldämpfer zu dem Auspuffrohr 231 des Abgassystems austreten.
  • Das Fahrzeugsystem 206 beinhaltet ferner ein Abgasrückführungssystem (AGR-System), das einen AGR-Kanal 290 beinhaltet, der einen Abgaskanal 235 an einen Ansaugkanal 242 koppelt. Bei dem in 2 gezeigten AGR-System handelt es sich um ein Hochdruck-AGR-System, bei dem der AGR-Kanal 290 stromaufwärts der Turbine 116 an den Abgaskanal 235 gekoppelt ist und stromabwärts des Verdichters 114 an den Ansaugkanal 242 gekoppelt ist. Eine Steuerung des Abgasstroms durch den AGR-Kanal 290 ist durch ein AGR-Ventil 292 bereitgestellt, das in dem AGR-Kanal 290 positioniert ist.
  • Das Kraftstoffsystem 219 kann einen Kraftstofftank beinhalten, der an ein Kraftstoffpumpsystem 221 gekoppelt ist. Es versteht sich, dass der Kraftstofftank den gleichen Kraftstofftank wie den oben genannten und in 1 abgebildeten Kraftstofftank 144 umfassen kann. Das Kraftstoffpumpsystem 221 kann eine oder mehrere Pumpen zum Unterdrucksetzen von Kraftstoff beinhalten, der den Einspritzvorrichtungen des Motors 110, wie etwa der gezeigten beispielhaften Einspritzvorrichtung 266, zugeführt wird. Während lediglich eine einzelne Einspritzvorrichtung 266 gezeigt ist, sind zusätzliche Einspritzvorrichtungen für jeden Zylinder bereitgestellt. Es versteht sich, dass es sich bei dem Kraftstoffsystem 219 um ein rücklauffreies Kraftstoffsystem, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder verschiedene andere Arten von Kraftstoffsystemen handeln kann. Der Kraftstofftank kann eine Vielzahl von Kraftstoffgemischen fassen, einschließlich Kraftstoff mit verschiedenen Alkoholkonzentrationen, wie etwa verschiedene Benzin-Ethanol-Gemische, die E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen daraus beinhalten.
  • Die Steuerung 212 kann einen Teil eines Steuersystems 214 umfassen. In einigen Beispielen kann das Steuersystem 214 das gleiche wie das Steuersystem 190 sein, das in 1 dargestellt ist. Der Darstellung nach empfängt das Steuersystem 214 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 216 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 281 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind). Als ein Beispiel können Folgende zu den Sensoren 216 gehören: ein stromaufwärts der Emissionsbegrenzungsvorrichtung 270 gelegener Abgassensor 237, ein über das Partikelfilter 217 gekoppelter Drucksensor 263, OPF-Temperatursensoren 226 und 229, und ein MAP-Sensor 213 und MAF-Sensor 210. Andere Sensoren wie etwa Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen in dem Fahrzeugsystem 206 gekoppelt sein. Beispielsweise kann ein Ansauglufttemperatursensor 211 in dem Ansaugkanal oder Ansaugkrümmer positioniert und konfiguriert sein, um eine Temperatur der Ansaugluft zu messen, bevor die Ansaugluft in den Motor eingesaugt wird. Ein Motortemperatursensor 233 kann zum Beispiel in einem Kühlmantel des Motors positioniert sein, um eine Motortemperatur (z. B. Motorkühlmitteltemperatur) zu messen. Als ein weiteres Beispiel können die Aktoren die Drossel 262, das AGR-Ventil 292, das Wastegate 295 und einen elektrischen Boosteraktor 155b beinhalten. Die Steuerung kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten basierend auf einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes gemäß einer oder mehreren Routinen ansteuern.
  • In einem Beispiel kann die Steuerung während einer Motorausschaltbedingung opportunistisch ein Diagnoseverfahren ausführen, um die Funktionalität der drei Fahrzeugtemperatursensoren, dem Umgebungslufttemperatursensor (ambient air temperature sensor - AAT-Sensor) 198, Ansauglufttemperatursensor (intake air temperature sensor - IAT-Sensor) 211 und Motorkühlmitteltemperatursensor 233 (engine coolant temperature sensor - ECT-Sensor) zu bestätigen. Das Diagnoseverfahren kann Vergleichen der Temperatur, die durch jeden der Sensoren gemessen wird, beinhalten. Wenn eine der Temperaturen von den anderen zwei Temperaturen abweicht, kann der Sensor, der die abweichende Temperatur ausgibt, als abgenutzt angegeben werden. Bei einigen Bedingungen kann ein abweichender Temperaturmesswert jedoch auf eine unterschiedliche Umgebung zurückzuführen sein, in der sich jeder Sensor befindet. Um verschiedene Umgebungsauswirkungen auszuschließen, kann das Diagnoseverfahren die Funktionalität des AAT-Sensors über Temperaturen aus Crowd-Sourcing oder durch Durchführen der Diagnose während bestimmter Bedingungen (z. B. nachts) bestätigen. Das Diagnoseverfahren kann ferner die Funktionalität des IAT-Sensors durch zweckhaftes Erwärmen oder Abkühlen des IAT-Sensors bestätigen. Um den IAT-Sensor zum Beispiel während Bedingungen, bei denen der IAT-Sensor gegenüber ausgestoßener Motorwärme exponiert sein kann, zweckmäßig abzukühlen, kann die Steuerung ein Signal an den elektrischen Boosteraktor 155b senden, um den elektrischen Booster zu drehen, um über den Ansaugkanal Umgebungsluft einzuströmen, und kann die Steuerung die Ansauglufttemperatur über den IAT-Sensor 211 überwachen. Um den IAT-Sensor während Bedingungen zweckmäßig zu erwärmen, bei denen der AAT-Sensor 198 gegenüber einer Sonnenaufladung exponiert sein kann, kann die Steuerung in einem weiteren Beispiel ein Signal an den Elektromotor 120 senden, um den Elektromotor in einer Rückwärtsrichtung zu drehen, um Umgebungsluft über das Auspuffrohr und den Katalysator 270 einzuströmen, während die Umgebungslufttemperatur über den IAT-Sensor 211 überwacht wird.
  • In einigen Beispielen kann die Steuerung in einen Modus mit reduzierter Leistung oder Ruhemodus versetzt werden, in dem die Steuerung nur essentielle Funktionen aufrechterhält und mit einem geringeren Batterieverbrauch als in einem entsprechenden aktiven Modus betrieben wird. Beispielsweise kann die Steuerung im Anschluss an ein Fahrzeugausschaltereignis in einen Ruhemodus versetzt werden, um eine Dauer nach dem Fahrzeugausschaltereignis eine Diagnoseroutine durchzuführen. Die Steuerung kann eine Reaktivierungseingabe aufweisen, die es der Steuerung ermöglicht, basierend auf einer Eingabe, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen wird, in einen aktiven Modus zurückversetzt zu werden. Beispielsweise kann das Öffnen einer Fahrzeugtür eine Rückkehr in einen aktiven Modus auslösen.
  • Eine Reaktivierungsfunktion kann eine Schaltung dazu befähigen, die Steuerung zu reaktivieren, um opportunistisch Diagnosefunktionen der verschiedenen (z. B. Umgebungs-, Motor- und Ansaugluft-)Temperatursensoren durchzuführen. Während einer Fahrzeugschlüsselausschaltbedingung kann ein Zeitgeber zum Beispiel auf vier bis sechs Stunden eingestellt werden. Bei Ablaufen des Zeitgebers kann die Schaltung die Steuerung reaktivieren, um die hierin beschriebenen Diagnoseroutinen durchzuführen, wenn kein dazwischenliegendes Motoreinschaltereignis aufgetreten ist.
  • 3A und 3B zeigen eine beispielhafte Schaltung 300, die dazu verwendet werden kann, eine Drehausrichtung eines Elektromotors umzukehren. Die Schaltung 300 stellt schematisch eine H-Brückenschaltung dar, die dazu verwendet werden kann, einen Elektromotor 310 in einer ersten (Vorwärts-)Richtung und alternativ in einer zweiten (Rückwärts-)Richtung laufen zu lassen. Die Schaltung 300 umfasst eine erste (LO-)Seite 320 und eine zweite (HI-)Seite 330. Die Seite 320 beinhaltet die Transistoren 321 und 322, während die Seite 330 die Transistoren 331 und 332 beinhaltet. Die Schaltung 300 beinhaltet ferner eine Leistungsquelle 340.
  • In 3A sind die Transistoren 321 und 332 aktiviert (mit Energie versorgt), während die Transistoren 322 und 331 ausgeschaltet sind. In dieser Konfiguration ist die linke Leitung 351 des Elektromotors 310 mit der Leistungsquelle 340 verbunden und ist die rechte Leitung 352 des Elektromotors 310 geerdet. Auf diese Art und Weise kann der Elektromotor 300 in eine Vorwärts(oder Standard)-Richtung laufen. Wenn der Motor über den Elektromotor in einer Vorwärtsrichtung betrieben wird, kann sich der Verbrennungsmotor zum anfänglichen Beginn der Verbrennung in einem Anlassmodus befinden. Wenn der Verbrennungsmotor über den Elektromotor in einer Vorwärtsrichtung betrieben wird, kann sich der Verbrennungsmotor (und Elektromotor oder ein anderer Elektromotor) zusätzlich und/oder alternativ dazu in einem Antriebsmodus befinden, um das Fahrzeug anzutreiben. Es versteht sich, dass der Verbrennungsmotor in einigen Beispielen unter Bedingungen, bei denen das Fahrzeug stationär ist und es gewünscht ist, dass nur der Verbrennungsmotor ohne Verbrennung in der Vorwärtsrichtung laufen gelassen oder gedreht wird, in der Vorwärtsrichtung (z. B. Standardrichtung) gedreht werden kann.
  • In 3B sind die Transistoren 322 und 331 aktiviert (mit Energie versorgt), während die Transistoren 321 und 332 ausgeschaltet sind. In dieser Konfiguration ist die rechte Leitung 352 des Elektromotors 310 mit der Leistungsquelle 340 verbunden und ist die linke Leitung 351 des Elektromotors 310 geerdet. Auf diese Art und Weise kann der Elektromotor 310 in einer Rückwärtsrichtung laufen.
  • Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Verfahren 400 zum Durchführen einer Rationalitätsprüfung an verschiedenen Fahrzeugtemperatursensoren veranschaulicht. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 400 und der übrigen hierin enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 212, auf Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie z. B. den vorangehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Bei 402 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen, ob ein Motorausschaltereignis aufgetreten ist. Ein Motorausschaltereignis kann beinhalten, dass ein Fahrzeug, in das der Motor eingebaut ist, ausgeschaltet wird, wie etwa über ein bedienereingeleitetes Fahrzeugausschaltereignis. Ein Fahrzeugausschaltereignis kann als Reaktion auf eine Schlüsselausschaltbedingung, wenn das Fahrzeug einen aktiven Schlüssel beinhaltet, eine Bedingung mit betätigtem Stopp-Knopf, wenn das Fahrzeug einen Start-/Stopp-Zündknopf beinhaltet, und einen passiven Schlüssel außerhalb eines Schwellenabstands zum Fahrzeug, wenn das Fahrzeug einen passiven Schlüssel beinhaltet, bestätigt werden. In einem weiteren Beispiel kann ein Motorausschaltereignis beinhalten, dass der Motor deaktiviert wird, während das Fahrzeug zum Beispiel durch einen elektrischen Motor angetrieben wird. Wenn kein Motorausschaltereignis erfasst wird, kehrt das Verfahren 400 zurück, um das Überwachen bezüglich eines Motorausschaltereignisses fortzusetzen. Wenn ein Motorausschaltereignis erfasst wird, geht das Verfahren 400 zu 404 über, um das Antriebsstrangsteuermodul (powertrain control modul - PCM, auch als die Steuerung bezeichnet) in einen Ruhemodus zu schalten und einen Zeitgeber zu starten. Der Ruhemodus kann einen Energieverbrauch durch bordeigene Sensoren, Hilfskomponenten und Diagnosefunktionen bei ausgeschaltetem Fahrzeug verringern. Wenn das Fahrzeug jedoch durch den Elektromotor angetrieben wird und der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist, kann das PCM in einem aktiven Modus gehalten werden.
  • Bei 406 beinhaltet das Verfahren 400 bestimmen, ob eine Abkühldauer ohne Motoreinschaltereignis seit dem Motorausschaltereignis verstrichen ist. Beispielweise kann das Verfahren Bestimmen, ob eine Zeitdauer d1 auf dem Zeitgeber, der bei 404 gestartet wurde, abgelaufen ist. Die Dauer d1 kann ausreichend lang (wie etwa 4-6 Stunden) sein, um eine Stabilisierung des Motors und der Ansaugtemperaturen auf die Umgebungstemperatur zu ermöglichen.
  • Wenn sich das Fahrzeug nicht in einem Zustand mit ausgeschaltetem Motor befunden hat, der die Dauer d1 angedauert hat, kann bestimmt werden, ob ein Motoreinschaltereignis bei 408 eingetreten ist. Wenn Ja, kann die Rationalitätsprüfung bei 410 abgebrochen werden und kehrt das Verfahren zurück. In einem solchen Beispiel kann der Zeitgeber zurückgesetzt werden und wird unter Umständen nicht erneut eingestellt, bis ein weiteres Motorausschaltereignis eintritt. Wenn kein Motoreinschaltereignis eingetreten ist, kehrt das Verfahren zu 406 zurück, um das Bestimmen, ob die Abkühldauer verstrichen ist, fortzusetzen. Wenn die Abkühldauer ohne ein dazwischenliegendes Motoreinschaltereignis verstrichen ist, geht das Verfahren 400 zu 412 über, um das PCM zu reaktivieren. Bei Ablaufen des Zeitgebers ohne ein Motoreinschaltereignis kann das PCM aus dem Ruhemodus in einen Reaktivierungsmodus geschaltet werden. Bei 414 beinhaltet das Verfahren 400 Messen einer Umgebungslufttemperatur (ambient air temperature - AAT), Ansauglufttemperatur (intake air temperatur - IAT) und Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) mit angemessenen Sensoren. Beispielsweise kann die AAT durch einen AAT-Sensor gemessen werden, wie etwa den AAT-Sensor 198. Der AAT-Sensor kann an einer externen Komponente des Fahrzeugs positioniert sein, wie etwa einem Seitenspiegel oder einem Türgriff. In weiteren Beispielen kann der AAT-Sensor in einer Unterbauposition des Fahrzeugs positioniert sein. Die IAT kann durch einen IAT-Sensor (wie etwa den IAT-Sensor 211) gemessen werden, der in einem Ansaugkanal oder Ansaugkrümmer des Motors positioniert ist. In Beispielen, in denen der Motor durch einen Turbolader angetrieben wird, kann der IAT-Sensor stromabwärts des Ladeluftkühlers positioniert sein, um die Temperatur der Ansaugluft zu messen, wenn die Luft in den Motor eingesaugt wird. Die ECT kann durch einen ECT-Sensor gemessen werden, wie etwa den ECT-Sensor 233. Der ECT-Sensor kann zum Beispiel in einem Kühlhülsenmantel des Motorblocks positioniert sein und kann positioniert sein, um die Temperatur des Kühlmittels zu messen, die durch den Motor rückgeführt wurde.
  • Bei 416 beinhaltet das Verfahren 400 bestimmen, ob sich eine von der AAT, IAT und ECT von den anderen gemessenen Temperaturen unterscheidet. Beispielsweise kann das Verfahren bestimmen, ob sich die AAT um einen Schwellenbetrag, wie etwa 30 ° oder 50 °F, von der IAT und/oder ECT unterscheidet. Das Verfahren kann gleichermaßen bestimmen, ob sich die IAT um den Schwellenbetrag von der ECT und/oder AAT unterscheidet, und bestimmen, ob sich die ECT um den Schwellenbetrag von der AAT und/oder IAT unterscheidet.
  • Wenn bestimmt wird, dass sich keine von der AAT, IAT und ECT von den anderen Temperaturen unterscheidet, zum Beispiel, wenn der AAT-Sensor, IAT-Sensor und ETC-Sensor alle Temperaturmesswerte ausgeben, die sich innerhalb von 30-50 F voneinander befinden, geht das Verfahren 400 zu 418 über, um anzugeben, dass keine Sensorabnutzung vorliegt. Da alle drei Sensoren die relativ gleiche Temperatur messen, kann bestimmt werden, dass alle Sensoren die Umgebungstemperatur genau messen und daher alle der Sensoren funktional sind. Anschließend kehrt das Verfahren 400 zurück.
  • Wenn bei 416 bestimmt wird, dass sich eine von der AAT, IAT und ECT unterscheidet, geht das Verfahren 400 zu 420 über, um zu bestimmen, ob sich die AAT von der IAT und der ECT unterscheidet. Wenn sich die AAT weder von der IAT noch der ECT unterscheidet, kann einer von dem IAT-Sensor und dem ECT-Sensor einen abweichenden Temperaturmesswert ausgeben und kann bestimmt werden, dass der AAT funktional ist. Dementsprechend geht das Verfahren 400 nach der Antwort Nein bei 420 zu 422 über, um eine Handlung durchzuführen, auf Grundlage derer der Temperaturmesswert abweicht. Wenn sich die IAT von der AAT (und ECT) unterscheidet, kann ein Diagnosecode eingestellt werden, der angibt, dass der IAT Sensor abgenutzt sein kann. Ferner kann der ECT als funktional angegeben werden. Wenn zwei der Temperatursensoren nach der Abkühldauer dieselbe Temperatur messen, kann angenommen werden, dass beide Sensoren die Umgebungstemperatur genau messen. Somit kann das Ausgeben einer Temperatur durch den IAT-Sensor, die sich von der des AAT und ECT unterscheidet, angeben, dass der IAT in einem Bereich feststeckt oder mit einem großen Versatz misst, wobei beides dazu führen kann, dass der IAT-Sensor als abgenutzt angesehen wird.
  • Wenn sich die ECT von der AAT (und IAT) unterscheidet, kann die Funktionalität des ECT bei einem nächsten Motorstart bestätigt werden und kann der IAT als funktional angegeben werden. Beispielsweise kann das Motorkühlmittel aufgrund der thermischen Eigenschaften des flüssigen Kühlmittels bezogen auf die Luft Wärme länger als der Ansaugkanal oder Ansaugkrümmer zurückhalten. Wenn sich die ECT von der IAT und AAT unterscheidet, kann es somit wünschenswert sein, (bezogen darauf, dass das Kühlmittel Wärme zurückhält) zu bestätigen, ob der ECT tatsächlich abgenutzt ist, indem die Änderung der ECT wie durch den ECT-Sensor während eines nachfolgenden Motoranlassens und nach einem Motorbetrieb gemessen, bei dem erwartet wird, dass die ECT ansteigt, überwacht wird. Wenn die ECT wie durch den ECT-Sensor gemessen nach einem nachfolgenden Motorstart nicht zunimmt, kann bestätigt werden, dass der ECT-Sensor abgenutzt ist. Anschließend kehrt das Verfahren 400 zurück.
  • Wenn wieder bei 420 bestimmt wird, dass sich die AAT sowohl von der IAT als auch der ECT unterscheidet, kann der AAT-Sensor abgenutzt sein. Da sich der AAT-Sensor relativ weit von dem IAT-Sensor und ECT-Sensor weg befindet und daher gegenüber anderen Umweltauswirkungen exponiert ist als der IAT-Sensor und ECT-Sensor, kann eine Abweichung zwischen den Sensoren, die auf die Umweltauswirkungen zurückzuführen ist und nicht auf tatsächliche Sensorfehler, jedoch zu falschen positiven Bestimmungen der AAT-Sensor-Abnutzung führen. Wenn bestimmt wird, dass der AAT-Sensor eine abweichende Temperaturmessung ausgibt, kann dementsprechend bestätigt werden, dass die Abweichung auf Umweltauswirkungen und nicht auf einen Sensorfehler zurückzuführen ist. Um dies zu erzielen, bestimmt das Verfahren 400 bei 424, ob die AAT, die durch den AAT-Sensor gemessen wurde, unter der IAT und ECT liegt. Wenn die AAT unter der IAT und ECT liegt, geht das Verfahren 400 zu 426 über, um zu bestätigen, ob die Abweichung auf einen Sensorfehler zurückzuführen ist oder auf Motorwärme zurückzuführen ist. Der Sensorfehler oder die ausgestoßene Motorwärme kann bestätigt werden, indem ein weiteres Verfahren durchgeführt wird, das in 5 veranschaulicht und nachfolgend genauer erörtert wird. Wenn die AAT nicht unter der IAT und ECT liegt (die AAT z. B. über der IAT und ECT liegt), geht das Verfahren 400 zu 428 über, um zu bestätigen, ob die Abweichung auf einen Sensorfehler zurückzuführen ist oder auf eine Sonnenaufladung zurückzuführen ist. Der Sensorfehler oder die Sonnenaufladung kann bestätigt werden, indem ein weiteres Verfahren durchgeführt wird, das in 6 veranschaulicht und nachfolgend genauer erörtert wird.
  • 5 veranschaulicht ein Verfahren 500 zum Bestätigen, ob eine Temperaturmesswertabweichung zwischen einem AAT-Sensor, IAT-Sensor und ECT-Sensor darauf zurückzuführen ist, dass einer der Sensoren abgenutzt ist, oder darauf, dass der IAT und ECT gegenüber Wärme von dem Motor exponiert ist. Das Verfahren 500 kann als Reaktion auf eine anfängliche Realitätsprüfung durchgeführt werden, die an den Sensoren durchgeführt wird und angibt, dass der AAT-Sensor einen Temperaturmesswert ausgibt, der wesentlich niedriger ist als die durch den IAT-Sensor und ECT-Sensor gemessenen Temperaturen. Der niedrigere Temperaturmesswert von dem AAT-Sensor kann darauf zurückzuführen sein, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist und somit die Umgebungstemperatur ungenau misst, während der IAT-Sensor und ECT-Sensor die Umgebungstemperatur genau messen. Selbst nach einer langen Motorheißabstellung (z. B. 4-6 Stunden) können einige Fahrzeugkonfigurationen jedoch weiterhin eine relativ hohe Menge an Motorwärme zurückhalten. Die Wärme kann verursachen, dass der IAT-Sensor und der ECT-Sensor eine Temperatur messen, die höher ist als die Umgebungstemperatur, der AAT-Sensor diese jedoch nicht misst. Somit kann das Verfahren 500 durchgeführt werden, um zu bestätigen, ob ein Sensor abgenutzt ist oder ob der IAT- und ECT-Sensor gegenüber einer Motorwärme exponiert sind, wodurch eine falsche positive Bestimmung einer Sensorabnutzung vermieden wird.
  • Bei 502 beinhaltet das Verfahren 500 Strömenlassen von Umgebungsluft über den IAT-Sensor. Wenn der IAT-Sensor gegenüber zurückgehaltener Motorwärme exponiert ist und somit eine Temperatur misst, die höher ist als die des AAT-Sensors, sollte ein Exponieren des IAT-Sensors gegenüber Umgebungsluft dazu führen, dass die durch den IAT-Sensor gemessene IAT abfällt, bis sie mit der AAT konvergiert. Sobald die IAT mit der AAT konvergiert (z. B. innerhalb einer Schwellentemperatur der AAT fällt, wie etwa innerhalb von 10 °F), kann bestätigt werden, dass der IAT-Sensor funktional ist, und kann bekräftigt werden, dass der AAT-Sensor keinen Sensorfehler aufweist.
  • Das Verfahren 500 kann einen elektrischen Booster aktivieren, wie bei 504 angegeben, um Umgebungsluft über den IAT-Sensor strömen zu lassen. Der elektrische Booster, wie etwa der elektrische Booster 155, kann stromaufwärts des IAT-Sensors in dem Ansaugkanal positioniert sein. Bei Aktivierung kann der elektrische Booster einen Verdichter drehen, was dazu führt, dass Umgebungsluft in den Ansaugkanal eingesaugt wird, wo die Umgebungsluft an dem IAT-Sensor vorbeiströmt. Um den elektrischen Booster zu aktivieren, kann die Steuerung ein Signal senden, um einen Elektromotor einzuschalten, der an den Verdichter des elektrischen Boosters gekoppelt ist. Um einen angemessenen Strom von Umgebungsluft zu ermöglichen und ein Verzögern/Blockieren des Stroms an dem Motor zu verhindern, kann das Verfahren 500 ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) öffnen und/oder den Motor derart positionieren, dass ein oder mehrere Zylinder sowohl das Ansaug- als auch das Abgasventil des einen oder der mehreren Zylinder offen haben, wie bei 506 angegeben. Beispielsweise kann der Motor ein Hochdruck-AGR-System beinhalten, das einen AGR-Kanal beinhaltet, der den Auspuff stromaufwärts der Turbine stromabwärts des Verdichters koppelt. Ein AGR-Ventil kann in dem AGR-Kanal positioniert sein (z. B. das AGR-Ventil 292). Durch Öffnen des AGR-Ventils kann Ansaugluft, die durch den elektrischen Booster in das Ansaugsystem gesaugt wird, durch den AGR-Kanal zu dem Abgas strömen, wodurch ein Strom von Umgebungsluft an dem IAT-Sensor vorbei unterstützt wird. Zusätzlich oder alternativ kann der Motor (z. B. bei dem anfänglichen Motorausschaltereignis oder durch Drehen des Motors mit einem elektrischen Motor) derart positioniert werden, dass zumindest ein Zylinder des Motors sowohl sein Ansaug- als auch sein Abgasventil offen hat. Wenn der Motor eine elektronische Ventilbetätigung oder einen anderen Mechanismus zum Steuern der Zylinderventilposition unabhängig von der Motorposition beinhaltet, kann das Verfahren Öffnen des Ansaug- und Abgasventils von zumindest einem Zylinder beinhalten. Indem zumindest ein Zylinder sowohl sein Ansaugventil als auch sein Ansaugventil offen hat, kann Umgebungsluft, die durch den elektrischen Booster angesaugt wird, zu dem Auspuff strömen, wodurch ein Strom der Umgebungsluft an dem IAT-Sensor vorbei unterstützt wird. Ferner kann in einigen Beispielen ein Wastegate, das über die Turbine gekoppelt ist (z. B. das Wastegate 295), geöffnet werden, um einen Durchgang bereitzustellen, damit die Luft um die Turbine strömen kann, wodurch ein Blockieren oder Verzögern des Umgebungsluftstroms in das Abgassystem vermieden wird. Des Weiteren kann eine Ansaugdrossel (z. B. die Drossel 262) in die weit offene Position bewegt werden.
  • Bei 510 beinhaltet das Verfahren 500 Bestimmen, ob die IAT auf die AAT abgenommen hat. Die bei 510 durchgeführte Bestimmung kann durchgeführt werden, sobald die Umgebungsluft für eine Schwellendauer, wie etwa 30-60 Sekunden, über den IAT-Sensor geströmt ist. Während der Zeit, bei welcher die Umgebungsluft über den IAT-Sensor strömengelassen wird, kann die Ausgabe von dem IAT-Sensor und dem AAT-Sensor überwacht werden. Wenn bei 510 bestimmt wird, dass die IAT (wie durch den IAT-Sensor gemessen) auf die AAT (wie durch den AAT-Sensor gemessen) abgenommen hat, geht das Verfahren 500 zu 514 über, um anzugeben, dass die IAT und ECT aufgrund von Motorwärme hoch sind, und wird kein Diagnosecode eingestellt. Bei 516 kann das Verfahren 500 gegebenenfalls Bestätigen beinhalten, dass die ECT bei einem nächsten Motorstart rational ist, wie vorangehend in Bezug auf 4 beschrieben. Aufgrund der großen thermischen Masse des Kühlmittels nimmt die ECT unter Umständen nicht schnell genug nach dem Strömen der Umgebungsluft durch das Ansaug- und Abgassystem (und durch den Motor) ab, um in dem Zeitrahmen zum Ausführen der Diagnoseroutine erfassbar zu sein. Somit kann es wünschenswert sein, zu bestätigen, dass der ECT-Sensor rational ist, indem die wie durch den ECT-Sensor gemessene ETC bei dem nächsten Motoreinschaltereignis überwacht wird. Gleichermaßen kann das Konvergieren der IAT mit der AAT den AAT-Sensor bekräftigen; es kann jedoch wünschenswert sein, die Rationalität des AAT-Sensors ebenfalls zu bestätigen. Somit beinhaltet das Verfahren 500 bei 518 gegebenenfalls Bestätigen, dass der AAT-Sensor rational ist, auf Grundlage von einem oder mehreren der erfassten AATs in der Nähe des Fahrzeugs. Beispielsweise kann das Fahrzeug in der Lage sein, eine oder mehrere AATs zu erhalten, die durch andere AAT-Sensoren von anderen Fahrzeugen in der Nähe des Fahrzeugs (z. B. innerhalb einer Viertelmeile oder einer anderen geeigneten Entfernung) über V2V-Technologie gemessen wurden. Ferner kann das Fahrzeug in der Lage sein, Wetterdaten von einem Wetterdienst (z. B. über GPS oder V2I-Technologie) zu erhalten. Wenn sich die durch den AAT-Sensor gemessene AAT innerhalb eines Schwellenwerts dieser erhaltenen AATs in der Nähe befindet (z. B. einer durchschnittlichen AAT wie aus den erhaltenen AATs bestimmt), kann bestimmt werden, dass der AAT-Sensor rational ist.
  • Wenn bestimmt wird, dass die IAT (wie durch den IAT-Sensor gemessen) nicht auf die AAT (wie durch den AAT-Sensor gemessen) gefallen ist, geht das Verfahren 500 erneut bei 510 zu 512 über, um anzugeben, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist, und stellt einen Diagnosecode ein, der angibt, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist. Das hierin beschriebene Verfahren 500 kann sich auf die Annahme stützen, dass der AAT-Sensor rational ist, da es wahrscheinlicher ist, dass eine erhöhte IAT und ECT bezogen auf AAT auf eine ausgestoßene Motorwärme als auf einen Sensorfehler zurückzuführen ist. Es ist jedoch möglich, dass der AAT abgenutzt ist und der IAT die Umgebungslufttemperatur genau misst, in welchem Fall das Strömenlassen von Umgebungsluft über den IAT-Sensor nicht dazu führen würde, dass die IAT wie durch den IAT-Sensor gemessen mit der AAT wie durch den AAT gemessen konvergiert. Somit kann das Verfahren 500 in einigen Beispielen nach oder vor dem Angeben, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist, bestätigen, dass der AAT-Sensor rational ist (z. B. durch eine erhaltene AAT in der Nähe des Fahrzeugs, wie vorangehend beschrieben). Somit kann das Verfahren zumindest in einigen Beispielen bei Bestimmen, dass der IAT-Sensor abgenutzt sein kann, zu 516 und/oder 518 übergehen, um eine Rationalität des ECT und/oder AAT-Sensors zu bestätigen. Anschließend kehrt das Verfahren 500 zurück.
  • Somit stellt das hierin beschriebene Verfahren 500 eine schnelle Bestätigung bereit, dass die Abweichung des Temperatursensors auf ausgestoßene Motorwärme zurückzuführen ist (wobei der AAT-Sensor eine Umgebungstemperatur unter den durch den IAT-Sensor und ECT-Sensor gemessenen Temperaturen misst), indem der IAT-Sensor gegenüber Umgebungsluft exponiert wird, während der Motor in dem Motorausschaltzustand gehalten wird, in dem der anfängliche Rationalitätstest durchgeführt wird. Wenn die durch den IAT-Sensor gemessene IAT mit der AAT konvergiert, kann das Verfahren annehmen, dass der IAT-Sensor (und dementsprechend der ECT-Sensor) gegenüber Motorwärme exponiert ist und dass keiner der Sensoren abgenutzt ist. Wenn der IAT-Sensor bei Strömenlassen der Umgebungsluft nicht mit der AAT konvergiert, kann eine tiefgreifendere Prüfung durchgeführt werden, um zu bestätigen, ob der IAT-Sensor, AAT-Sensor oder ECT-Sensor abgenutzt ist (z. B. durch Vergleichen der AAT-Sensorausgabe mit einer erhaltenen AAT und durch Überwachen der ECT bei dem nächsten Motorstart). Selbst wenn der IAT-Sensor durch Konvergieren mit der AAT bekräftigt wird, können die Funktionalität des AAT- und ECT-Sensors ferner weiterhin wie vorangehend beschrieben bestätigt werden. Während die Funktionalität des AAT-Sensors hierin als auf Grundlage von anderen gemessenen AATs in der Nähe des Fahrzeugs bestätigt beschrieben wird, kann eine solche Bestätigung erforderlich machen, dass das Fahrzeug mit einem Netzwerk verbunden ist. Wenn das Fahrzeug nicht in der Lage ist, andere AATs in der Nähe zu erhalten, kann ein anderer Mechanismus zum Bestätigen der Funktionalität des AAT-Sensors durchgeführt werden, wie etwa Wiederholen der Rationalitätsprüfung zu einer anderen Tageszeit, zu der erwartet wird, dass die AAT anders ist.
  • 6 veranschaulicht ein Verfahren 600 zum Bestätigen, ob eine Temperaturmesswertabweichung zwischen einem AAT-Sensor, IAT-Sensor und ECT-Sensor darauf zurückzuführen ist, dass einer der Sensoren abgenutzt ist, oder darauf, dass der AAT-Sensor gegenüber Wärme von der Sonne (z. B. Sonnenaufladung) exponiert ist. Das Verfahren 600 kann als Reaktion auf eine anfängliche Realitätsprüfung durchgeführt werden, die an den Sensoren durchgeführt wird und angibt, dass der AAT-Sensor einen Temperaturmesswert ausgibt, der wesentlich höher ist als die durch den IAT-Sensor und ECT-Sensor gemessenen Temperaturen. Der höhere Temperaturmesswert von dem AAT-Sensor kann darauf zurückzuführen sein, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist und somit die Umgebungstemperatur ungenau misst, während der IAT-Sensor und ECT-Sensor die Umgebungstemperatur genau messen. Der AAT-Sensor kann jedoch an einer Stelle an dem Fahrzeug positioniert sein, an welcher der AAT gegenüber Erwärmen von der Sonne anfällig ist, während sich der IAT-Sensor und ECT-Sensor nicht an einer Stelle befinden, die eine Sonnenaufladung erfährt. Die Wärme kann verursachen, dass der AAT-Sensor eine Temperatur misst, die höher ist als die tatsächliche Umgebungstemperatur, der IAT-Sensor und der ECT-Sensor diese jedoch nicht messen. Somit kann das Verfahren 600 durchgeführt werden, um zu bestätigen, ob ein Sensor abgenutzt ist oder ob der AAT-Sensor gegenüber einer Sonnenwärme exponiert ist, wodurch eine falsche positive Bestimmung einer Sensorabnutzung vermieden wird.
  • Bei 602 beinhaltet das Verfahren 600 Bestätigen, dass der AAT-Sensor rational ist. Wie vorangehend in Bezug auf 5 erörtert, ist es unter Umständen wahrscheinlicher, dass der AAT-Sensor aufgrund von Sonnenaufladung als aufgrund davon, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist, eine hohe Temperatur misst. Um schnell eine falsche Angabe der AAT-Sensorabnutzung zu überwinden, wenn der AAT-Sensor einen Messwert der Umgebungstemperatur ausgibt, der höher ist als die durch den IAT-Sensor und ECT-Sensor gemessenen Temperaturen, kann der IAT-Sensor gegenüber Wärme von einem Katalysator exponiert werden, um zu veranlassen, dass die IAT-Sensorausgabe mit der AAT-Sensorausgabe konvergiert. Bevor dies vorgenommen wird, kann der AAT-Sensor jedoch über eine sekundäre Rationalitätsprüfung vorgeprüft werden, um zu bestätigen, dass dieser rational ist. Die Vorprüfung des AAT-Sensors kann Vergleichen der AAT wie durch den AAT-Sensor gemessen mit einer oder mehreren erhaltenen AATs in der Nähe des Fahrzeugs beinhalten, wie vorangehend in Bezug auf 5 erörtert. Wenn keine Netzwerkkonnektivität möglich ist (und/oder, wenn sich das Fahrzeug nicht an einer Stelle befindet, an der AATs in der Nähe verfügbar sind, wie etwa in einem entfernten Bereich), kann die Vorprüfung des AAT-Sensors Erhalten der Tageszeit beinhalten, zu der die Vorprüfung/der Rationalitätstest durchgeführt wird (z. B. von einer Uhr des Fahrzeugs). Wenn die Vorprüfung während des Tages durchgeführt wird, wenn die Sonne scheint und den AAT-Sensor spürbar erwärmen könnte, kann die Rationalitätsprüfung zu einem anderen Zeitpunkt erneut durchgeführt werden, zu dem die Sonne nicht scheint. Wenn die Vorprüfung nachts durchgeführt wird, wenn die Sonne nicht scheint und es somit unwahrscheinlich ist, dass der AAT-Sensor eine Sonnenaufladung erfährt, kann angenommen werden, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist, kann das Verfahren jedoch dennoch durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass der IAT-Sensor und ECT-Sensor rational sind.
  • Bei 604 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob der AAT rational ist. Wenn der AAT-Sensor nicht rational ist, geht das Verfahren 600 zu 606 über, um anzugeben, dass die Abweichung unter den Sensoren darauf zurückzuführen ist, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist, und wird ein Diagnosecode eingestellt, der angibt, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist. Anschließend kehrt das Verfahren 600 zurück. Wenn der AAT-Sensor rational ist, geht das Verfahren 600 zu 608 über, um zu bestimmen, ob eine Katalysatortemperatur über der AAT oder IAT liegt. Die Katalysatortemperatur kann durch einen Abgastemperatursensor (exhaust gas temperature sensor - EGT-Sensor), wie etwa den Sensor 226 oder 229, der sich nahe einem Katalysator (z. B. dem Katalysator 270) befindet, der in dem Abgassystem positioniert ist, gemessen werden. Da der Katalysator mit einer hohen Temperatur betrieben wird, um Emissionen in dem Auspuff von dem Motor umzuwandeln, kann der Katalysator selbst nach der Abkühldauer auf einer Temperatur über der Umgebungstemperatur bleiben. Somit kann die Wärme von dem Katalysator wie nachfolgend beschrieben an den IAT-Sensor übertragen werden, um zu bestätigen, dass der IAT-Sensor funktional ist, und den AAT-Sensor zu bekräftigen. Wenn die Katalysatortemperatur nicht über der AAT oder IAT liegt, ist keine ausreichende Wärme verfügbar, um diese an den IAT-Sensor zu senden. Somit geht das Verfahren 600 zu 610 über, um zu einem anderen Zeitpunkt zu bestätigen, dass der IAT-Sensor rational ist, wie etwa bei einem nächsten Motorstart. Beispielsweise kann die Ansaugluft, die an dem IAT-Sensor vorbeiströmt, aufgrund der Komprimierung der Ansaugluft während des Motorbetriebs sowie dem Wärmeausstoß von dem Motor (und außerdem aufgrund der AGR, wenn das Motorsystem ein AGR-System beinhaltet) zumindest während einigen Bedingungen wärmer sein als die Umgebungstemperatur. Somit kann die Rationalität des IAT-Sensors durch Überwachen der IAT-Sensorausgabe, wenn der Motor gestartet und mit Verbrennung betrieben wird, bestätigt werden. Wenn die IAT wie durch den IAT-Sensor gemessen zunimmt, wenn der Motor betrieben wird, kann bestimmt werden, dass der IAT-Sensor rational ist. Anschließend kehrt das Verfahren 600 zurück.
  • Wenn die Katalysatortemperatur über der AAT oder IAT liegt, geht das Verfahren 600 zu 612 über, um unter Verwendung von Wärme von dem Katalysator zu bestätigen, dass der IAT-Sensor rational ist. Um zu bestätigen, dass der IAT-Sensor rational ist, beinhaltet das Verfahren 600 ein Drehen des Motors in Rückwärtsrichtung, wie bei 614 angegeben. Der Motor kann mit einem elektrischen Motor unter Verwendung der H-Brücke wie vorangehend in Bezug auf 3A und 3B beschrieben in Rückwärtsrichtung gedreht werden. Durch die Drehung des Motors in Rückwärtsrichtung wird Luft durch das Abgassystem, durch und/oder um den Motor und an dem IAT-Sensor vorbei angesaugt, wie bei 616 angegeben. Die Luft strömt durch den Katalysator, bei dem die Luft erwärmt wird (und bei dem davor stagnierende Luft, die in dem Katalysator gehalten wurde, zu dem IAT-Sensor gespült wird) und somit Wärme von dem Katalysator an den IAT-Sensor übertragen wird. Während der Motor in Rückwärtsrichtung gedreht wird, wird die IAT-Sensorausgabe für eine Dauer (z. B. 30-60 Sekunden) überwacht. Um einen Luftstrom durch das Abgassystem, durch oder um den Motor und an dem IAT-Sensor vorbei zu unterstützen, kann das Wastegate geöffnet werden, kann das AGR-Ventil geöffnet werden und/oder kann die Ansaugdrossel geöffnet werden.
  • Bei 618 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob die (durch den IAT-Sensor gemessene) IAT mit der (durch den AAT-Sensor gemessenen) AAT konvergiert. Wenn die IAT nicht mit der AAT konvergiert (z. B., wenn die durch den IAT-Sensor gemessene Temperatur nicht zunimmt), geht das Verfahren 600 zu 620 über, um anzugeben, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist, und stellt einen Diagnosecode ein. Wenn die IAT nicht mit der AAT konvergiert, geht das Verfahren 600 zu 622 über, um anzugeben, dass der IAT-Sensor rational ist. Die Abweichung der IAT-Sensorausgabe von der AAT-Sensorausgabe (zusammen mit der Vorprüfung des AAT-Sensors) bestärkt ebenfalls den AAT-Sensor. Es kann jedoch auf bei 624 bestätigt werden, dass der ECT rational ist, zum Beispiel durch Überwachen der ECT-Sensorausgabe bei dem nächsten Motorstart.
  • Somit stellt das hierin beschriebene Verfahren 600 eine schnelle Bestätigung bereit, dass die Abweichung des Temperatursensors auf eine Sonnenaufladung des AAT-Sensors zurückzuführen ist (wobei der AAT-Sensor eine Umgebungstemperatur über den durch den IAT-Sensor und ECT-Sensor gemessenen Temperaturen misst), indem der IAT-Sensor gegenüber erwärmter Luft exponiert wird, während der Motor in dem Motorausschaltzustand gehalten wird, in dem der anfängliche Rationalitätstest durchgeführt wird. Wenn die durch den IAT-Sensor gemessene IAT mit der AAT konvergiert, kann das Verfahren annehmen, dass der AAT-Sensor gegenüber Sonnenwärme exponiert ist und dass keiner der Sensoren abgenutzt ist. Wenn der IAT-Sensor bei Strömenlassen der Umgebungsluft nicht mit der AAT konvergiert, kann das Verfahren annehmen, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist. Beide von diesen können jedoch bei einer Vor- oder sekundären Rationalitätsprüfung bestätigt werden, die bestätigen kann, ob der AAT-Sensor oder ECT-Sensor abgenutzt ist (z. B. durch Vergleichen der AAT-Sensorausgabe mit einer erhaltenen AAT in der Nähe und durch Überwachen der ECT bei dem nächsten Motorstart). Selbst wenn der IAT-Sensor durch Konvergieren mit der AAT bekräftigt wird, können die Funktionalität des AAT und ECT ferner weiterhin wie vorangehend beschrieben bestätigt werden. Während die Funktionalität des AAT-Sensors hierin als auf Grundlage von anderen gemessenen AATs in der Nähe des Fahrzeugs bestätigt beschrieben wird, kann eine solche Bestätigung erforderlich machen, dass das Fahrzeug mit einem Netzwerk verbunden ist. Wenn das Fahrzeug nicht in der Lage ist, andere AATs in der Nähe zu erhalten, kann ein anderer Mechanismus zum Bestätigen der Funktionalität des AAT-Sensors durchgeführt werden, wie etwa Wiederholen der Rationalitätsprüfung zu einer anderen Tageszeit, zu der erwartet wird, dass die AAT anders ist.
  • Bei den beiden Verfahren 500 und 600 führt eine Angabe einer Sensorabnutzung dazu, dass ein Diagnosecode eingestellt wird. Ein solcher Code kann es einem Techniker oder anderen Wartungsfachmann ermöglichen, schnell zu bestimmen, dass der abgenutzte Sensor ausgetauscht werden muss. Andere Handlungen sind jedoch als Reaktion auf das Bestimmen, dass ein Sensor abgenutzt ist, möglich, wie etwa Aufleuchtenlassen einer Störungsanzeigeleuchte (um einen Fahrzeugführer des Fahrzeugs zu benachrichtigen) und/oder Einstellen des Motorbetriebs. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist, können Verdunstungsemissionsleckagetests auf Grundlage der IAT statt der AAT durchgeführt werden. Gleichermaßen kann eine Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses beim Anlassen auf Grundlage einer alternativen AAT bestimmt werden, wie etwa einer Schätzung von dem IAT-Sensor oder einer AAT, die von einer Remote-Quelle erhalten wurde, wie etwa einem anderen Fahrzeug oder einem Wetterdienst. Wenn ein IAT-Sensor abgenutzt ist, können Motorsteuerungen, die sich auf die IAT stützen, eingestellt werden, um eine geschätzte IAT zu verwenden (die z. B. auf Grundlage der AAT und von Motorparametern geschätzt wurde, wie etwa einer AGR-Rate und einem Verstärkungsniveau).
  • 7 ist ein Zeitgebungsdiagramm 700, das beispielhafte Betriebsparameter während der Ausführung von zum Beispiel dem Verfahren 400 und 500 zeigt. Das Diagramm 700 beinhaltet einen Verlauf, der einen PCM-Modus veranschaulicht (dessen Zustand einen Ruhemodus und einen aktiven Modus beinhaltet, die durch eine Kurve 702 angezeigt sind), einen Verlauf, der eine Ansauglufttemperatur wie durch den IAT-Sensor gemessen veranschaulicht (durch eine Kurve 704 angezeigt), einen Verlauf, der eine Motorkühlmitteltemperatur wie durch den ECT-Sensor gemessen darstellt (durch eine Kurve 706 angezeigt), einen Verlauf, der eine Umgebungslufttemperatur wie durch den AAT-Sensor gemessen darstellt (durch eine Kurve 708 angezeigt), einen Zustand eines elektrischen Boosters (durch eine Kurve 710 angezeigt), eine Position eines AGR-Ventils (durch eine Kurve 712 angezeigt) und eine Wastegate-Position (durch eine Kurve 714 angezeigt). Für jeden Verlauf ist die Zeit entlang der x-Achse aufgetragen und sind entsprechende Werte für jeden Parameter entlang der y-Achse aufgetragen. Für den Zustand des elektrischen Boosters beginnen die Werte entlang der y-Achse, wenn der Booster ausgeschaltet ist, und erstrecken sich bis dahin, wenn der Booster bei voller Last betrieben wird. Für die AGR-Ventilposition und Wastegate-Position beginnen die Werte entlang der y-Achsen bei vollständig geschlossen und erstrecken sich bis vollständig geöffnet (wobei Positionen zwischen vollständig geschlossen und vollständig geöffnet dazwischen angezeigt sind). Die Verläufe sind alle zeitlich synchronisiert und daher verstehen sich Ereignisse, die an demselben Punkt entlang der x-Achsen auftreten, als gleichzeitig auftretend.
  • Vor einem Zeitpunkt t1 wird das Fahrzeug betrieben. Somit ist das PCM aktiviert. Sowohl die IAT als auch die ECT kann größer als die AAT sein, was auf eine Wärmeerzeugung durch verschiedene Motorkomponenten zurückzuführen ist. Die ECT kann größer als die IAT sein. Der elektrische Booster wird bei einer Last betrieben, die niedriger ist als die volle Last, und dessen Last nimmt ab, wenn sich die Zeit t1 nähert. Gleichermaßen ist sowohl das AGR-Ventil als auch das Wastegate in einer Position offen, die sich zwischen vollständig geschlossen und vollständig geöffnet befindet, um zum Beispiel eine geforderte AGR und einen geforderten Verstärkungsdruck bereitzustellen. Zu einem Zeitpunkt, der leicht vor dem Zeitpunkt t1 liegt, wird das Fahrzeug ausgeschaltet. Zu dem Zeitpunkt t1 wechselt das PCM in den Ruhemodus. Vor dem Zeitpunkt 11, jedoch sobald das Fahrzeug ausgeschaltet ist, wird der elektrische Booster deaktiviert und wird das AGR-Ventil und Wastegate jeweils in die vollständig geschlossene Position bewegt. Vor dem Zeitpunkt t1 ist jede von der IAT, ECT und AAT relativ stetig.
  • Von dem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t2 bleiben der Motor und das Fahrzeug ausgeschaltet (als Motorheißabstellung bezeichnet). Folglich nimmt die Temperatur von IAT und ECT ab, während die Motorwärme in die Atmosphäre abgeleitet wird. Im Verlaufe der Motorheißabstellung kann die AAT auch um einen geringen Betrag abnehmen (z. B. kann die Motorheißabstellung nachts auftreten). Die Zeit zwischen t1 und t2 ist zu Veranschaulichungszwecken (bezogen auf die anderen in Diagramm 700 gezeigten Ereignisse) als relativ kurz gezeigt, es versteht sich jedoch, dass t1 und t2 zum Beispiel durch eine Abkühldauer von sechs Stunden getrennt sein können.
  • Zu dem Zeitpunkt t2 ist die Abkühldauer ohne einen dazwischenliegenden Motorstart verstrichen. Somit wird die Rationalitätsprüfung durch Schalten des PCM in den aktiven Modus und Vergleichen der IAT, ECT und AAT miteinander eingeleitet. Zu dem Zeitpunkt t2 ist die IAT und die ECT jeweils größer als die AAT (die AAT zu dem Zeitpunkt t2 ist zu Veranschaulichungszwecken an allen drei Temperaturverläufen als gestrichelte Linie gezeigt). Somit kann die Abweichung unter den Sensoren auf eine Sensorabnutzung zurückzuführen sein oder kann darauf zurückzuführen sein, dass der Motor weiterhin Wärme an dem IAT-Sensor und ECT-Sensor ausstößt. Um zu bestimmen, welches davon zutrifft, wird der elektrische Booster bei einem Zeitpunkt t3 aktiviert, um Umgebungsluft über den IAT-Sensor strömen zu lassen. Der elektrische Booster wird bei einer Last aktiviert, bei der es sich um eine geringere als die volle Last handelt, jedoch um mehr als keine Last. In einem Beispiel kann der elektrische Booster bei einer Last von 30 % oder in einem Bereich von einer Last von 20-40 % betrieben werden. Durch Betreiben bei einer solchen Last kann ein übermäßiger Verbrauch der Fahrzeugbatterie vermieden werden, während eine ausreichende Menge an Umgebungsluft weiterhin strömengelassen wird, um die Rationalitätsprüfung auszuführen. Ferner können Noise-, Vibration- und Harshness-Probleme vermieden werden.
  • Gleichzeitig kann das AGR-Ventil und Wastegate jeweils in die entsprechende vollständig geöffnete Position bewegt werden. Somit strömt Umgebungsluft von dem Zeitpunkt t3 bis zu einem Zeitpunkt t4 über den IAT-Sensor. Der Umgebungsluftstrom führt dazu, dass die durch den IAT-Sensor gemessene IAT zu der AAT abnimmt (die ECT kann aufgrund der thermischen Eigenschaften des Kühlmittels höher als die AAT bleiben). Bei t4 wird der elektrische Booster deaktiviert und werden das AGR-Ventil und Wastegate zurück in die vollständig geschlossenen Positionen bewegt. Die IAT, ECT und AAT können für eine Dauer nach t4 überwacht werden oder die IAT, ECT und AAT können zu oder vor t4 gemessen und miteinander verglichen werden. In jedem Fall ist die IAT bis t4 gleich der AAT und wird somit keine Sensorabnutzung angegeben. Zu einem Zeitpunkt t5 setzt das PCM den Ruhemodus fort.
  • 8 ist ein Zeitgebungsdiagramm 800, das beispielhafte Betriebsparameter während der Ausführung von zum Beispiel dem Verfahren 400 und 600 zeigt. Das Diagramm 800 beinhaltet einen Verlauf, der einen PCM-Modus veranschaulicht (dessen Zustand einen Ruhemodus und einen aktiven Modus beinhaltet, die durch eine Kurve 802 angezeigt sind), einen Verlauf, der eine Ansauglufttemperatur wie durch den IAT-Sensor gemessen veranschaulicht (durch eine Kurve 804 angezeigt), einen Verlauf, der eine Motorkühlmitteltemperatur wie durch den ECT-Sensor gemessen darstellt (durch eine Kurve 806 angezeigt), einen Verlauf, der eine Umgebungslufttemperatur wie durch den AAT-Sensor gemessen darstellt (durch eine Kurve 808 angezeigt), einen Richtungszustand eines elektrischen Motors (durch eine Kurve 810 angezeigt), eine Position eines AGR-Ventils (durch eine Kurve 812 angezeigt) und eine Wastegate-Position (durch eine Kurve 814 angezeigt). Für jeden Verlauf ist die Zeit entlang der x-Achse aufgetragen und sind entsprechende Werte für jeden Parameter entlang der y-Achse aufgetragen. Für den Richtungszustand des elektrischen Motors beinhalten die Werte entlang der y-Achse Drehfunktionen in der Vorwärtsrichtung und Drehfunktionen in der Rückwärtsrichtung. Für die AGR-Ventilposition und Wastegate-Position beginnen die Werte entlang der y-Achsen bei vollständig geschlossen und erstrecken sich bis vollständig geöffnet (wobei Positionen zwischen vollständig geschlossen und vollständig geöffnet dazwischen angezeigt sind). Die Verläufe sind alle zeitlich synchronisiert und daher verstehen sich Ereignisse, die an demselben Punkt entlang der x-Achsen auftreten, als gleichzeitig auftretend.
  • Vor einem Zeitpunkt t1 wird das Fahrzeug betrieben. Somit ist das PCM aktiviert. Sowohl die IAT als auch die ECT kann größer als die AAT sein, was auf eine Wärmeerzeugung durch verschiedene Motorkomponenten zurückzuführen ist. Die ECT kann größer als die IAT sein. Der elektrische Motor kann sich in einer Konfiguration zur Vorwärtsdrehung befinden, bei welcher der Elektromotor in der Lage ist, den Verbrennungsmotor in einer Vorwärtsrichtung zu drehen (wie während eines Motorstarts); der Elektromotor ist jedoch unter Umständen nicht aktiviert. Sowohl das AGR-Ventil als auch das Wastegate ist in einer Position offen, die sich zwischen vollständig geschlossen und vollständig geöffnet befindet, um zum Beispiel eine geforderte AGR und einen geforderten Verstärkungsdruck bereitzustellen. Zu einem Zeitpunkt, der leicht vor dem Zeitpunkt t1 liegt, wird das Fahrzeug ausgeschaltet. Zu dem Zeitpunkt t1 wechselt das PCM in den Ruhemodus. Vor dem Zeitpunkt t1, jedoch sobald das Fahrzeug ausgeschaltet ist, wird das AGR-Ventil und Wastegate jeweils in die vollständig geschlossene Position bewegt. Vor dem Zeitpunkt t1 ist jede von der IAT und ECT relativ stetig und nimmt die AAT wie durch den AAT-Sensor gemessen um einen geringen Betrag zu.
  • Von dem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t2 bleiben der Motor und das Fahrzeug ausgeschaltet (als Motorheißabstellung bezeichnet). Folglich nimmt die Temperatur von IAT und ECT ab, während die Motorwärme in die Atmosphäre abgeleitet wird. Im Verlaufe der Motorheißabstellung kann die AAT (wie durch den AAT-Sensor gemessen, wenn der AAT-Sensor während der Motorheißabstellung beprobt wurde) aufgrund von Erwärmung durch die Sonne weiterhin um einen geringen Betrag zunehmen. Die Zeit zwischen t1 und t2 ist zu Veranschaulichungszwecken (bezogen auf die anderen in Diagramm 800 gezeigten Ereignisse) als relativ kurz gezeigt, es versteht sich jedoch, dass t1 und t2 zum Beispiel durch eine Abkühldauer von sechs Stunden getrennt sein können.
  • Zu dem Zeitpunkt t2 ist die Abkühldauer ohne einen dazwischenliegenden Motorstart verstrichen. Somit wird die Rationalitätsprüfung durch Schalten des PCM in den aktiven Modus und Vergleichen der IAT, ECT und AAT miteinander eingeleitet. Zu dem Zeitpunkt t2 liegt die IAT und die ECT jeweils unter der AAT (die tatsächliche AAT ist zu Veranschaulichungszwecken an allen drei Temperaturverläufen als eine gestrichelte Linie gezeigt). Somit kann die Abweichung unter den Sensoren auf eine Sensorabnutzung zurückzuführen sein oder kann auf die Sonnenaufladung an dem AAT-Sensor zurückzuführen sein. Um zu bestimmen, welches davon zutrifft, wird der elektrische Motor bei einem Zeitpunkt t3 in die Konfiguration zur Rückwärtsdrehung geschaltet und wird der Motor in Rückwärtsrichtung gedreht.
  • Gleichzeitig kann das AGR-Ventil und Wastegate jeweils in die entsprechende vollständig geöffnete Position bewegt werden. Somit strömt erwärmte Luft von dem Katalysator von t3 bis zu einem Zeitpunkt t4 über den IAT-Sensor. Der Strom von erwärmter Luft führt dazu, dass die IAT wie durch den IAT-Sensor gemessen auf die AAT wie durch den AAT-Sensor gemessen zunimmt, was durch die gepunktete und gestrichelte Linie gezeigt ist (die ECT kann aufgrund der thermischen Eigenschaften des Kühlmittels unter der AAT bleiben). Bei dem Zeitpunkt t4 wird der Motor nicht mehr gedreht und wird der elektrische Motor in die Vorwärtskonfiguration zurückgebracht. Das AGR-Ventil und Wastegate werden zurück in die vollständig geschlossenen Positionen bewegt. Die IAT, ECT und AAT können für eine Dauer nach t4 überwacht werden oder die IAT, ECT und AAT können zu oder vor t4 gemessen und miteinander verglichen werden. In jedem Fall ist die IAT bis zu dem Zeitpunkt t4 gleich der AAT und wird somit keine Sensorabnutzung angegeben. Zu einem Zeitpunkt t5 setzt das PCM den Ruhemodus fort.
  • Auf diese Weise können Umgebungstemperaturbedingungen die motorbasierten Temperatursensoren (den IAT-Sensor und den ECT-Sensor) unterschiedlich beeinflussen und kann der Umgebungstemperatursensor berücksichtigt werden, wodurch eine falsche positive Angabe von AAT-Sensorfehlern vermieden wird. Die technische Wirkung des Bestimmens, ob die Temperatursensorabweichung auf einen Sensorfehler zurückzuführen ist oder auf Umwelttemperaturbedingungen zurückzuführen ist (z. B. ausgestoßene Motorwärme oder Sonnenaufladung), besteht in verringerten falschen positiven Bestimmungen von Sensorfehlern. Eine weitere technische Wirkung besteht in der Fähigkeit, Sensorfehler genauer zu identifizieren, wodurch ermöglicht wird, dass tolerierte Temperaturdifferenzen verringert werden. Beispielsweise können aktuelle Rationalitätstests angeben, dass alle der Temperatursensoren übereinstimmen, wenn jeder Sensor eine Temperatur innerhalb von 50 °F der anderen zwei Temperatursensoren misst. Durch Ermöglichen, dass Wirkungen einer Sonnenaufladung oder Motorwärme berücksichtigt werden, kann die tolerierte Temperaturabweichung jedoch zum Beispiel auf 10 oder 20 °F verringert werden, wodurch eine genauere und schnellere Erfassung von tatsächlichen Temperatursensorfehlern und eine nachfolgende Einstellung von Motorbetriebsparametern ermöglicht wird, die auf der Ausgabe der Temperatursensoren basieren.
  • Ein Beispiel stellt ein Verfahren bereit, das Folgendes beinhaltet: Bestimmen bei einer Dauer nach einem Motorausschaltereignis, dass eine Ansauglufttemperatur (intake air temperature - IAT), die durch einen IAT-Sensor eines Fahrzeugs gemessen wurde, unter einer Umgebungslufttemperatur (ambient air temperature - AAT) liegt, die durch einen AAT-Sensor des Fahrzeugs gemessen wurde; Strömenlassen von Luft von einem Katalysator über den IAT-Sensor als Reaktion auf das Bestimmen; und Angeben, dass der IAT-Sensor funktional ist, als Reaktion darauf, dass die IAT während des Strömenlassens in die AAT konvergiert. In einem ersten Beispiel für das Verfahren umfasst das Strömenlassen von Luft von dem Katalysator über den IAT-Sensor Drehen eines Motors, der zwischen dem IAT-Sensor und den Katalysator gekoppelt ist, in Umkehrrichtung. In einem zweiten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner vor dem Bestimmen, dass die IAT unter der AAT liegt, Bestätigen, dass der AAT-Sensor funktional ist, indem die durch den AAT-Sensor gemessene AAT mit einer Umgebungstemperatur in einer Nähe des Fahrzeugs verglichen wird, wobei die Umgebungstemperatur in der Nähe des Fahrzeugs von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen in der Nähe des Fahrzeugs und/oder einem Remote-Dienst erhalten wird. In einem dritten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner Angeben, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist, als Reaktion darauf, dass sich die IAT während des Strömenlassens nicht ändert, und als Reaktion auf das Bestätigen, dass der AAT-Sensor funktional ist. In einem vierten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehr oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner eines oder mehrere von Ausgeben einer Benachrichtigung bezüglich des abgenutzten IAT-Sensors, Einstellen eines Diagnosecodes und Einstellen von Motorbetriebsparametern als Reaktion auf das Angeben, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist. In einem fünften Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehr oder jedes von dem ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, umfasst die Dauer nach dem Motorausschaltereignis eine vorbestimmte Dauer, die ohne einen dazwischenliegenden Motorstart verstrichen ist. In einem sechsten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehr oder jedes von dem ersten bis fünften Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner Folgendes als Reaktion darauf, dass die IAT während des Strömenlassens nicht in die AAT konvergiert: bei einer zweiten Dauer nach dem Motorausschaltereignis, Messen einer zweiten IAT mit dem IAT-Sensor und Messen einer zweiten AAT mit dem AAT-Sensor; Angeben, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist, wenn die zweite IAT um einen Schwellenbetrag niedriger ist als die zweite AAT; und Angeben, dass der AAT-Sensor funktional ist, wenn die zweite IAT nicht um den Schwellenbetrag niedriger ist als die zweite AAT. In einem siebten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehr oder jedes von dem ersten bis sechsten Beispiel beinhaltet, umfasst das Messen der zweiten IAT mit dem IAT-Sensor und das Messen der zweiten AAT mit dem AAT-Sensor bei der zweiten Dauer nach dem Motorausschaltereignis lediglich Messen der zweiten IAT mit dem IAT-Sensor und lediglich Messen der zweiten AAT mit dem AAT-Sensor, wenn die Dauer nach dem Motorausschaltereignis während eines vorbestimmten Zeitrahmens auftritt. In einem achten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehr oder jedes von dem ersten bis siebten Beispiel beinhaltet, umfasst der vorbestimmte Zeitrahmen einen Zeitrahmen, in dem der AAT-Sensor nicht gegenüber Sonnenaufladung exponiert ist. In einem neunten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehr oder jedes von dem ersten bis achten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner eines oder mehrere von Ausgeben einer Benachrichtigung bezüglich des abgenutzten AAT-Sensors, Einstellen eines Diagnosecodes und Einstellen von Motorbetriebsparametern als Reaktion auf das Angeben, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist. Ein Beispiel bezieht sich auf ein Hybridfahrzeugsystem. Das System beinhaltet ein Fahrzeug, das einen Motor beinhaltet, wobei der Motor an eine elektrische Maschine gekoppelt ist; einen elektrischen Motor, der an eine Batterie gekoppelt und in der Lage ist, das Fahrzeug anzutreiben, einen Ansauglufttemperatursensor (intake air temperature sensor - IAT-Sensor), der in einem Ansaugkrümmer des Motors positioniert ist; einen Umgebungslufttemperatursensor (ambient air temperature sensor - AAT-Sensor), der an einer externen Komponente des Fahrzeugs positioniert ist; einen Katalysator, der stromabwärts des Motors in einem Abgaskanal positioniert ist; einen Abgastemperatursensor (exhaust gas temperature sensor - EGT-Sensor), der nahe dem Katalysator positioniert ist; und eine Steuerung, die computerlesbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher speichert. Die Anweisungen können zu Folgendem ausgeführt werden: Aktivieren der elektrischen Maschine zum Drehen des Motors in einer Rückwärtsrichtung zum Strömenlassen von Luft von dem Katalysator über den IAT-Sensor bei einer Dauer nach einem Motorausschaltereignis und als Reaktion darauf, dass eine Ansauglufttemperatur, die durch den IAT-Sensor gemessen wurde, unter einer Umgebungslufttemperatur liegt, die durch den AAT-Sensor gemessen wurde, und ferner als Reaktion darauf, dass eine Temperatur des Katalysators, die durch den EGT-Sensor gemessen wurde, gleich oder größer als die Umgebungslufttemperatur ist; und Angeben, dass der Ansauglufttemperatursensor funktional ist, bei Aktivieren der elektrischen Maschine und als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur in die Umgebungslufttemperatur konvergiert. In einem ersten Beispiel für das System tritt die Dauer nach dem Motorausschaltereignis während das Fahrzeug ausgeschaltet ist und ohne jegliche dazwischenliegenden Motorstarts auf. In einem zweiten Beispiel für das System, das gegebenenfalls das erste Beispiel beinhaltet, tritt die Dauer nach dem Motorausschaltereignis während das Fahrzeug durch den elektrischen Motors angetrieben wird und ohne jegliche dazwischenliegenden Motorstarts auf. In einem dritten Beispiel für das System, das gegebenenfalls eines oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, können die Anweisungen ausgeführt werden, um zu bestätigen, dass der Umgebungslufttemperatursensor funktional ist, bevor die elektrische Maschine aktiviert wird, indem die Umgebungslufttemperatur, die durch den AAT-Sensor gemessen wurde, mit einer Umgebungslufttemperatur in einer Nähe des Fahrzeugs verglichen wird, wobei die Umgebungslufttemperatur in der Nähe des Fahrzeugs von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen in der Nähe und/oder einem Remote-Dienst erhalten wird. In einem vierten Beispiel für das System, das gegebenenfalls eines oder mehr oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, können die Anweisungen ausgeführt werden, um als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur bei Aktivieren der elektrischen Maschine nicht in die Umgebungslufttemperatur konvergiert, anzugeben, dass der Ansauglufttemperatursensor abgenutzt ist.
  • Ein Beispiel für ein Verfahren beinhaltet Reaktivieren eines Steuermoduls eines Fahrzeugs nach einer Motorheißabstellung einer vorbestimmten Dauer; Durchführen eines Rationalitätstests eines Ansauglufttemperatursensors, eines Umgebungslufttemperatursensors und eines Motortemperatursensors des Fahrzeugs mit dem Steuermodul bei Reaktivieren des Steuermoduls, wobei der Rationalitätstest eine Vorprüfung beinhaltet, die bestätigt, dass der Umgebungslufttemperatursensor funktional ist; als Reaktion darauf, dass der Rationalitätstest angibt, dass eine Umgebungslufttemperatur, die durch den Umgebungslufttemperatursensor gemessen wurde, über einer Ansauglufttemperatur liegt, die durch den Ansauglufttemperatursensor gemessen wurde, Bestimmen, ob eine Abweichung zwischen dem Ansauglufttemperatursensor und dem Umgebungslufttemperatursensor auf eine Sonnenaufladung des Umgebungslufttemperatursensors zurückzuführen ist oder auf einen abgenutzten Ansauglufttemperatursensor zurückzuführen ist, indem ein Motor des Fahrzeugs in Umkehrrichtung gedreht wird, um erwärmte Luft von einem Katalysator über den Ansauglufttemperatursensor strömen zu lassen; Angeben, dass die Abweichung auf Sonnenaufladung zurückzuführen ist, bei Drehen des Motors in Umkehrrichtung und als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor gemessen wurde, mit der Umgebungslufttemperatur konvergiert, die durch den Umgebungslufttemperatursensor gemessen wurde; und Angeben, dass die Abweichung darauf zurückzuführen ist, dass der Ansauglufttemperatursensor abgenutzt ist, bei Drehen des Motors in Umkehrrichtung und als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor gemessen wurde, nicht mit der Umgebungslufttemperatur konvergiert, die durch den Umgebungslufttemperatursensor gemessen wurde. In einem ersten Beispiel für das Verfahren umfasst die Vorprüfung Vergleichen der Umgebungslufttemperatur, die durch den Umgebungslufttemperatursensor gemessen wurde, mit einer Umgebungslufttemperatur in einer Nähe des Fahrzeugs, wobei die Umgebungslufttemperatur in der Nähe des Fahrzeugs von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen in der Nähe und/oder einem Remote-Dienst erhalten werden. In einem zweiten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner eines oder mehrerer von Ausgeben einer Benachrichtigung bezüglich des abgenutzten Ansauglufttemperatursensors, Einstellen eines Diagnosecodes und Einstellen von Motorbetriebsparametern als Reaktion auf Angeben, dass der Ansauglufttemperatursensor abgenutzt ist.
  • Es ist anzumerken, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hierin beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen graphisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Abläufe beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen, wobei sie zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Bestimmen bei einer Dauer nach einem Motorausschaltereignis, dass eine Ansauglufttemperatur (intake air temperature - IAT), die durch einen IAT-Sensor eines Fahrzeugs gemessen wurde, unter einer Umgebungslufttemperatur (ambient air temperature - AAT) liegt, die durch einen AAT-Sensor des Fahrzeugs gemessen wurde; Strömenlassen von Luft von einem Katalysator über den IAT-Sensor als Reaktion auf das Bestimmen; und Angeben, dass der IAT-Sensor funktional ist, als Reaktion darauf, dass die IAT während des Strömenlassens in die AAT konvergiert.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Strömenlassen von Luft von dem Katalysator über den IAT-Sensor Drehen eines Motors, der zwischen dem IAT-Sensor und den Katalysator gekoppelt ist, in Umkehrrichtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner vor dem Bestimmen, dass die IAT unter der AAT liegt, durch Bestätigen gekennzeichnet, dass der AAT-Sensor funktional ist, indem die durch den AAT-Sensor gemessene AAT mit einer Umgebungstemperatur in einer Nähe des Fahrzeugs verglichen wird, wobei die Umgebungstemperatur in der Nähe des Fahrzeugs von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen in der Nähe des Fahrzeugs und/oder einem Remote-Dienst erhalten wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Angeben gekennzeichnet, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist, als Reaktion darauf, dass sich die IAT während des Strömenlassens nicht ändert, und als Reaktion auf das Bestätigen, dass der AAT-Sensor funktional ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch eines oder mehrere von Folgendem gekennzeichnet: Ausgeben einer Benachrichtigung bezüglich des abgenutzten IAT-Sensors, Einstellen eines Diagnosecodes und Einstellen von Motorbetriebsparametern als Reaktion auf das Angeben, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Dauer nach dem Motorausschaltereignis eine vorbestimmte Dauer, die ohne einen dazwischenliegenden Motorstart verstrichen ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes als Reaktion darauf, dass die IAT während des Strömenlassens nicht in die AAT konvergiert, gekennzeichnet: bei einer zweiten Dauer nach dem Motorausschaltereignis, Messen einer zweiten IAT mit dem IAT-Sensor und Messen einer zweiten AAT mit dem AAT-Sensor; Angeben, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist, wenn die zweite IAT um einen Schwellenbetrag niedriger ist als die zweite AAT; und Angeben, dass der AAT-Sensor funktional ist, wenn die zweite IAT nicht um den Schwellenbetrag niedriger ist als die zweite AAT.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Messen der zweiten IAT mit dem IAT-Sensor und das Messen der zweiten AAT mit dem AAT-Sensor bei der zweiten Dauer nach dem Motorausschaltereignis lediglich Messen der zweiten IAT mit dem IAT-Sensor und lediglich Messen der zweiten AAT mit dem AAT-Sensor, wenn die Dauer nach dem Motorausschaltereignis während eines vorbestimmten Zeitrahmens auftritt.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der vorbestimmte Zeitrahmen einen Zeitrahmen, in dem der AAT-Sensor nicht gegenüber Sonnenaufladung exponiert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eines oder mehrere von Folgendem gekennzeichnet: Ausgeben einer Benachrichtigung bezüglich des abgenutzten AAT-Sensors, Einstellen eines Diagnosecodes und Einstellen von Motorbetriebsparametern als Reaktion auf das Angeben, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridfahrzeugsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Fahrzeug, das einen Motor beinhaltet, wobei der Motor an eine elektrische Maschine gekoppelt ist; einen elektrischen Motor, der an eine Batterie gekoppelt und in der Lage ist, das Fahrzeug anzutreiben; einen Ansauglufttemperatursensor (intake air temperature sensor - IAT-Sensor), der in einem Ansaugkrümmer des Motors positioniert ist; einen Umgebungslufttemperatursensor (ambient air temperature sensor - AAT-Sensor), der an einer externen Komponente des Fahrzeugs positioniert ist; einen Katalysator, der stromabwärts des Motors in einem Abgaskanal positioniert ist; einen Abgastemperatursensor (exhaust gas temperature sensor - EGT-Sensor), der nahe dem Katalysator positioniert ist; und eine Steuerung, die computerlesbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher speichert, die zu Folgendem ausgeführt werden können: Aktivieren der elektrischen Maschine zum Drehen des Motors in einer Rückwärtsrichtung zum Strömenlassen von Luft von dem Katalysator über den IAT-Sensor bei einer Dauer nach einem Motorausschaltereignis und als Reaktion darauf, dass eine Ansauglufttemperatur, die durch den IAT-Sensor gemessen wurde, unter einer Umgebungslufttemperatur liegt, die durch den AAT-Sensor gemessen wurde, und ferner als Reaktion darauf, dass eine Temperatur des Katalysators, die durch den EGT-Sensor gemessen wurde, gleich oder größer als die Umgebungslufttemperatur ist; und Angeben, dass der Ansauglufttemperatursensor funktional ist, bei Aktivieren der elektrischen Maschine und als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur in die Umgebungslufttemperatur konvergiert. Gemäß einer Ausführungsform tritt die Dauer nach dem Motorausschaltereignis während das Fahrzeug ausgeschaltet ist und ohne jegliche dazwischenliegenden Motorstarts auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform tritt die Dauer nach dem Motorausschaltereignis während das Fahrzeug durch den elektrischen Motor angetrieben wird und ohne jegliche dazwischenliegenden Motorstarts auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform können die Anweisungen ausgeführt werden, um zu bestätigen, dass der Umgebungslufttemperatursensor funktional ist, bevor die elektrische Maschine aktiviert wird, indem die Umgebungslufttemperatur, die durch den AAT-Sensor gemessen wurde, mit einer Umgebungslufttemperatur in einer Nähe des Fahrzeugs verglichen wird, wobei die Umgebungslufttemperatur in der Nähe des Fahrzeugs von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen in der Nähe und/oder einem Remote-Dienst erhalten wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform können die Anweisungen ausgeführt werden, um als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur bei Aktivieren der elektrischen Maschine nicht in die Umgebungslufttemperatur konvergiert, anzugeben, dass der Ansauglufttemperatursensor abgenutzt ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Reaktivieren eines Steuermoduls eines Fahrzeugs nach einer Motorheißabstellung einer vorbestimmten Dauer; Durchführen eines Rationalitätstests eines Ansauglufttemperatursensors, eines Umgebungslufttemperatursensors und eines Motortemperatursensors des Fahrzeugs mit dem Steuermodul bei Reaktivieren des Steuermoduls, wobei der Rationalitätstest eine Vorprüfung beinhaltet, die bestätigt, dass der Umgebungslufttemperatursensor funktional ist; als Reaktion darauf, dass der Rationalitätstest angibt, dass eine Umgebungslufttemperatur, die durch den Umgebungslufttemperatursensor gemessen wurde, über einer Ansauglufttemperatur liegt, die durch den Ansauglufttemperatursensor gemessen wurde, Bestimmen, ob eine Abweichung zwischen dem Ansauglufttemperatursensor und dem Umgebungslufttemperatursensor auf eine Sonnenaufladung des Umgebungslufttemperatursensors zurückzuführen ist oder auf einen abgenutzten Ansauglufttemperatursensor zurückzuführen ist, indem ein Motor des Fahrzeugs in Umkehrrichtung gedreht wird, um erwärmte Luft von einem Katalysator über den Ansauglufttemperatursensor strömen zu lassen; Angeben, dass die Abweichung auf Sonnenaufladung zurückzuführen ist, bei Drehen des Motors in Umkehrrichtung und als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor gemessen wurde, mit der Umgebungslufttemperatur konvergiert, die durch den Umgebungslufttemperatursensor gemessen wurde; und Angeben, dass die Abweichung darauf zurückzuführen ist, dass der Ansauglufttemperatursensor abgenutzt ist, bei Drehen des Motors in Umkehrrichtung und als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor gemessen wurde, nicht mit der Umgebungslufttemperatur konvergiert, die durch den Umgebungslufttemperatursensor gemessen wurde.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorprüfung Vergleichen der Umgebungslufttemperatur, die durch den Umgebungslufttemperatursensor gemessen wurde, mit einer Umgebungslufttemperatur in einer Nähe des Fahrzeugs, wobei die Umgebungslufttemperatur in der Nähe des Fahrzeugs von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen in der Nähe und/oder einem Remote-Dienst erhalten wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eines oder mehrere von Folgendem gekennzeichnet: Ausgeben einer Benachrichtigung bezüglich des abgenutzten Ansauglufttemperatursensorsensors, Einstellen eines Diagnosecodes und Einstellen von Motorbetriebsparametern als Reaktion auf das Angeben, dass der Ansauglufttemperatursensor abgenutzt ist.
  • 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 9114796 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: Bestimmen bei einer Dauer nach einem Motorausschaltereignis, dass eine Ansauglufttemperatur (intake air temperature - IAT), die durch einen IAT-Sensor eines Fahrzeugs gemessen wurde, unter einer Umgebungslufttemperatur (ambient air temperature - AAT) liegt, die durch einen AAT-Sensor des Fahrzeugs gemessen wurde; Strömenlassen von Luft von einem Katalysator über den IAT-Sensor als Reaktion auf das Bestimmen; und Angeben, dass der IAT-Sensor funktional ist, als Reaktion darauf, dass die IAT während des Strömenlassens in die AAT konvergiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Strömenlassen von Luft von dem Katalysator über den IAT-Sensor Drehen eines Motors, der zwischen dem IAT-Sensor und den Katalysator gekoppelt ist, in Umkehrrichtung umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend vor dem Bestimmen, dass die IAT unter der AAT liegt, Bestätigen, dass der AAT-Sensor funktional ist, indem die durch den AAT-Sensor gemessene AAT mit einer Umgebungstemperatur in einer Nähe des Fahrzeugs verglichen wird, wobei die Umgebungstemperatur in der Nähe des Fahrzeugs von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen in der Nähe des Fahrzeugs und/oder einem Remote-Dienst erhalten wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Angeben, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist, als Reaktion darauf, dass sich die IAT während des Strömenlassens nicht ändert, und als Reaktion auf das Bestätigen, dass der AAT-Sensor funktional ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend eines oder mehrere von Ausgeben einer Benachrichtigung bezüglich des abgenutzten IAT-Sensors, Einstellen eines Diagnosecodes und Einstellen von Motorbetriebsparametern als Reaktion auf das Angeben, dass der IAT-Sensor abgenutzt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dauer nach dem Motorausschaltereignis eine vorbestimmte Dauer umfasst, die ohne einen dazwischenliegenden Motorstart verstrichen ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend als Reaktion darauf, dass die IAT während des Strömenlassens nicht in die AAT konvergiert: bei einer zweiten Dauer nach dem Motorausschaltereignis, Messen einer zweiten IAT mit dem IAT-Sensor und Messen einer zweiten AAT mit dem AAT-Sensor; Angeben, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist, wenn die zweite IAT um einen Schwellenbetrag niedriger ist als die zweite AAT; und Angeben, dass der AAT-Sensor funktional ist, wenn die zweite IAT nicht um den Schwellenbetrag niedriger ist als die zweite AAT.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Messen der zweiten IAT mit dem IAT-Sensor und das Messen der zweiten AAT mit dem AAT-Sensor bei der zweiten Dauer nach dem Motorausschaltereignis lediglich Messen der zweiten IAT mit dem IAT-Sensor und lediglich Messen der zweiten AAT mit dem AAT-Sensor umfasst, wenn die Dauer nach dem Motorausschaltereignis während eines vorbestimmten Zeitrahmens auftritt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der vorbestimmte Zeitrahmen einen Zeitrahmen umfasst, in dem der AAT-Sensor nicht gegenüber Sonnenaufladung exponiert ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend eines oder mehrere von Ausgeben einer Benachrichtigung bezüglich des abgenutzten AAT-Sensors, Einstellen eines Diagnosecodes und Einstellen von Motorbetriebsparametern als Reaktion auf das Angeben, dass der AAT-Sensor abgenutzt ist.
  11. Hybridfahrzeugsystem, umfassend: ein Fahrzeug, das einen Motor beinhaltet, wobei der Motor an eine elektrische Maschine gekoppelt ist; einen elektrischen Motor, der an eine Batterie gekoppelt und in der Lage ist, das Fahrzeug anzutreiben, einen Ansauglufttemperatursensor (intake air temperature sensor - IAT-Sensor), der in einem Ansaugkrümmer des Motors positioniert ist; einen Umgebungslufttemperatursensor (ambient air temperature sensor - AAT-Sensor), der an einer externen Komponente des Fahrzeugs positioniert ist; einen Katalysator, der stromabwärts des Motors in einem Abgaskanal positioniert ist; einen Abgastemperatursensor (exhaust gas temperature sensor - EGT-Sensor), der nahe dem Katalysator positioniert ist; und eine Steuerung, die computerlesbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher speichert, die zu Folgendem ausgeführt werden können: Aktivieren der elektrischen Maschine zum Drehen des Motors in einer Rückwärtsrichtung zum Strömenlassen von Luft von dem Katalysator über den IAT-Sensor bei einer Dauer nach einem Motorausschaltereignis und als Reaktion darauf, dass eine Ansauglufttemperatur, die durch den IAT-Sensor gemessen wurde, unter einer Umgebungslufttemperatur liegt, die durch den AAT-Sensor gemessen wurde, und ferner als Reaktion darauf, dass eine Temperatur des Katalysators, die durch den EGT-Sensor gemessen wurde, gleich oder größer als die Umgebungslufttemperatur ist; und Angeben, dass der Ansauglufttemperatursensor funktional ist, bei Aktivieren der elektrischen Maschine und als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur in die Umgebungslufttemperatur konvergiert.
  12. System nach Anspruch 11, wobei die Dauer nach dem Motorausschaltereignis während das Fahrzeug ausgeschaltet ist und ohne jegliche dazwischenliegenden Motorstarts auftritt.
  13. System nach Anspruch 11, wobei die Dauer nach dem Motorausschaltereignis während das Fahrzeug durch den elektrischen Motors angetrieben wird und ohne jegliche dazwischenliegenden Motorstarts auftritt.
  14. System nach Anspruch 11, wobei die Anweisungen ausgeführt werden können, um zu bestätigen, dass der Umgebungslufttemperatursensor funktional ist, bevor die elektrische Maschine aktiviert wird, indem die Umgebungslufttemperatur, die durch den AAT-Sensor gemessen wurde, mit einer Umgebungslufttemperatur in einer Nähe des Fahrzeugs verglichen wird, wobei die Umgebungslufttemperatur in der Nähe des Fahrzeugs von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen in der Nähe und/oder einem Remote-Dienst erhalten wird.
  15. System nach Anspruch 11, wobei die Anweisungen ausgeführt werden können, um als Reaktion darauf, dass die Ansauglufttemperatur bei Aktivieren der elektrischen Maschine nicht in die Umgebungslufttemperatur konvergiert, anzugeben, dass der Ansauglufttemperatursensor abgenutzt ist.
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