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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Schaltstellung eines Wegeventils in einem Kühlsystem mit den Merkmalen der Patentansprüche.
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Gemäß der
US 9 874 134 B2 ist es Stand der Technik, ein Ventil in einem Kühlsystem zu überwachen. Für diese Überwachung ist jedoch eine Schaltung des Ventils erforderlich. Außerdem wird für die Überwachung eine Temperaturänderung im Kühlsystem benötigt, etwa durch das Hinzuschalten eines Kühlwasserkreises mit hoher Ausgangstemperatur.
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Gemäß der
DE 10 2009 054 400 A1 ist eine Auswerteeinrichtung zum Überprüfen einer Einrichtung eines Kraftfahrzeugs anhand einer Kenngröße vorbekannt, welche in Zusammenhang mit einem Betrieb der Einrichtung steht. Die Auswerteeinrichtung ist ausgebildet, einen Verlauf der Kenngröße in Abhängigkeit der Zeit zu ermitteln, und mit Hilfe eines Modells einen Verlauf einer Modellgröße in Abhängigkeit der Zeit zu ermitteln, wobei die Modellgröße die Kenngröße nachbildet. Die Auswerteeinrichtung ist weiter ausgebildet, den Betrieb der Einrichtung auf der Grundlage einer Flächenbilanz zwischen den Verläufen der Kenngröße und der Modellgröße zu bewerten.
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Gemäß der
DE 100 14 752 B4 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Thermostatventils zur Steuerung des Kühlmittelflusses zwischen einem primären und einem sekundären Kühlerkreislauf des Motors eines Kraftfahrzeugs vorbekannt. Bei dem Verfahren wird in einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Startzeitpunkt des Motors der zeitliche Verlauf der Kühlmitteltemperatur im sekundären Kühlsystem mit einer oder mehreren vorgegebenen in Abhängigkeit von der Motortemperatur zum Startzeitpunkt gewählten Temperaturkennlinien verglichen. Entsprechend der Abweichung zwischen dem Verlauf der Kühlmitteltemperatur und der beziehungsweise den Temperaturkennlinien werden Temperaturvergleichswerte gebildet, aus denen auf die Funktionsfähigkeit des Thermostatventils geschlossen wird.
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Gemäß der
DE 10 2014 108 603 A1 ist ein Thermostat mit einer Fehlerdiagnosefunktion und ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Fehlers in einem Thermostat vorbekannt. Das Thermostat ist zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Radiator installierbar, um Kühlwasser mittels eines Ventils, welches abhängig von Temperaturen im Kühlwasser, welches zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Radiator zirkuliert, betätigt wird, zu steuern, so dass es zurück zu dem Verbrennungsmotor umgeleitet wird oder es hin zu dem Radiator zirkuliert wird. Das Thermostat kann eine Mehrzahl von Wassertemperatursensoren aufweisen, welche vor und nach dem Ventil installiert sind, um die Temperaturen im Kühlwasser vor und nach dem Ventil zu messen, zum Ermitteln, ob das Ventil normal betätigt ist oder ob nicht, durch Vergleichen einer Differenz der Temperaturen im Kühlwasser vor und nach dem Ventil mit einer vorbestimmten Temperatur.
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Gemäß der
DE 10 2011 088 919 B3 ist ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit von zwei steuerbaren Ventilen einer Motorkühlung vorbekannt, wobei die zwei Ventile unterschiedliche Kühlkreisläufe steuern, die einen Motor kühlen, wobei an einem für beide Kühlkreisläufe gemeinsamen Ausgang des Motors ein Temperatursensor angeordnet ist, der die Temperatur erfasst.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Überwachung der Schaltstellung eines Wegeventils in einem Kühlsystem möglichst präzise und umfassend zu gestalten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens und einer Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen gelöst.
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Erfindungsgemäß erfolgt eine Überwachung der Schaltstellung eines Wegeventils in einem Kühlsystem, in dem ein Kühlmittel zirkuliert, kontinuierlich, ohne dass eine Schaltung des Ventils erforderlich ist. Eine derart ausgeprägte Temperaturänderung im Kühlsystem, wie gemäß dem Stand der Technik, ist für die Überwachung nicht erforderlich, leicht schwankende Temperaturen sind ausreichend. Vielmehr werden erfindungsgemäß Unterschiede zweier mittels des zu überwachenden Wegeventils zu koppelnder oder zu trennender Kühlkreisläufe hinsichtlich des Temperaturniveaus bzw. der Temperaturdynamik gezielt ausgenutzt. D. h. es wird das unterschiedliche Aufwärm- bzw. Abkühlverhalten der einzelnen Kreisläufe für die Überwachung ausgenutzt.
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Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung und eine Darstellung der erreichten Vorteile sind dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel sowie den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
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In 1 ist ein Kühlsystem gezeigt, das einen ersten Kühlkreislauf 1 und einen zweiten Kühlkreislauf 2 umfasst. Insbesondere ist dieses Kühlsystem Bestandteil des Thermomanagements eines elektrifizierten Fahrzeuges. Im ersten Kühlkreislauf 1 zirkuliert ein Kühlmittel. Hierzu ist eine Pumpe 3 vorgesehen. Im ersten Kühlkreislauf 1 ist stromabwärts der Pumpe 3 eine zu kühlende elektrische Maschine 4 angeordnet, d. h. ein zu kühlendes Aggregat, also eine Wärmequelle. Stromabwärts der elektrischen Maschine 4 ist weiterhin ein erster Temperatursensor 5 angeordnet, so dass eine erste Temperatur T1 des Kühlmittels erfasst wird und für eine Weiterverarbeitung bereitsteht. Stromabwärts des Temperatursensors 5 ist darüber hinaus ein erstes (3/2-) Wegeventil 6 im ersten Kühlkreislauf 1 angeordnet, d. h. ein Umschaltventil. Im weiteren Verlauf ist stromabwärts des ersten Wegeventils 6 (in der in 1 gezeigten Schaltstellung des Wegeventils 6) ein Wärmetauscher 7, d. h. ein Kühler, also eine Wärmesenke angeordnet. Außerdem ist stromabwärts des Wärmetauschers 7, bzw. im Fall der in 1 nicht gezeigten Schaltstellung des ersten Wegeventils 6 stromabwärts des ersten Wegeventils 6, wobei die nicht gezeigte Schaltstellung des ersten Wegeventils 6 der Umgehung/Deaktivierung des Wärmetauschers 7 dient, ein zweiter Temperatursensor 8 angeordnet, so dass eine zweite Temperatur T2 des Kühlmittels erfasst wird und für eine Weiterverarbeitung bereitsteht. Ferner ist stromabwärts des zweiten Temperatursensors 8 ein zweites (3/2-) Wegeventil 9 im ersten Kühlkreislauf 1 angeordnet. Im Fall der in 1 nicht gezeigten Schaltstellung des zweiten Wegeventils 9, ist im ersten Kühlkreislauf 1, stromabwärts des zweiten Wegeventils 9, d. h. stromaufwärts der Pumpe 3, ein dritter Temperatursensor 10 angeordnet, so dass eine dritte Temperatur T3 des Kühlmittels erfasst wird und für eine Weiterverarbeitung bereitsteht. Gemäß der in 1 gezeigten Schaltstellung des zweiten Wegeventils 9 sind der erste Kühlkreislauf 1 und der zweite Kühlkreislauf 2 miteinander verbunden bzw. stehen miteinander in einer Strömungsverbindung, so dass das Kühlmittel sowohl im ersten Kühlkreislauf 1, als auch im zweiten Kühlkreislauf 2 zirkuliert. Auf diese Kombination des ersten Kühlkreislaufs 1 und des zweiten Kühlkreislaufs 2 wird zu einem späteren Zeitpunkt konkret Bezug genommen, siehe im weiteren Verlauf.
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Auch im zweiten Kühlkreislauf 2 zirkuliert ein Kühlmittel, wobei hierzu eine weitere Pumpe 11 vorgesehen ist. Im zweiten Kühlkreislauf 2 ist stromabwärts der weiteren Pumpe 11 ein zu kühlender elektrischer Energiespeicher 12 (Akkumulator) angeordnet, d. h. ein zu kühlendes Aggregat, also wiederum eine Wärmequelle. Stromabwärts des Energiespeichers 12 bzw. stromaufwärts der weiteren Pumpe 11 ist im zweiten Kühlkreislauf 2 weiterhin ein vierter Temperatursensor 13 angeordnet, so dass eine vierte Temperatur T4 des Kühlmittels erfasst wird und für eine Weiterverarbeitung bereitsteht. D. h. für den Fall, dass die beiden Kühlkreisläufe 1, 2 miteinander verbunden sind, ist der vierte Temperatursensor 13 gewissermaßen stromabwärts des zweiten Wegeventils 9 im zweiten Kühlkreislauf 2 angeordnet. Stromabwärts des vierten Temperatursensors 13 ist im zweiten Kühlkreislauf 2 außerdem ein Wärmetauscher 14, d. h. ein Kühler, also eine Wärmesenke angeordnet, welcher insbesondere mit einem Kältemittelkreislauf einer Kältemaschine in Verbindung steht (in 1 nicht gezeigt).
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Gemäß der in 1 gezeigten Schaltstellung des zweiten Wegeventils 9 sind der erste Kühlkreislauf 1 und der zweite Kühlkreislauf 2 miteinander verbunden bzw. stehen miteinander in einer Strömungsverbindung. Beide Pumpen 3 und 11 sind in Betrieb und fördern Kühlmittel. Ausgehend von der Pumpe 3 wird Kühlmittel durch den ersten Kühlkreislauf 1 gefördert, je nach Schaltstellung des ersten Wegeventils 6 durch den Wärmetauscher 7 oder nicht und weiterhin durch das zweite Wegeventil 9 zu dem ersten Verknüpfungspunkt VP1 der beiden Kühlkreisläufe 1, 2. Dort treffen ein Teil des von der Pumpe 11 bewirkten Kühlmittelstroms und der von der Pumpe 3 bewirkte Kühlmittelstrom aufeinander und es bildet sich ein vereinter Kühlmittelstrom, welcher über den vierten Temperatursensor 13 wieder zur Pumpe 11 geleitet wird. Ferner wird ein Teil des von der Pumpe 11 bewirkten Kühlmittelstroms über den zweiten Verknüpfungspunkt VP2 der beiden Kühlkreisläufe 1, 2 zu der Pumpe 3 im ersten Kühlkreislauf 1 geleitet.
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Gemäß der in 1 nicht gezeigten Schaltstellung des zweiten Wegeventils 9 sind der erste Kühlkreislauf 1 und der zweite Kühlkreislauf 2 nicht miteinander verbunden, Kühlmittel zirkuliert dann jeweils in den einzelnen Kühlkreisläufen, bewirkt durch die jeweiligen Pumpen 3, 11. Eine Kühlmittelströmung über den Verknüpfungspunkt VP1 der beiden Kühlkreisläufe 1, 2 erfolgt dann nicht.
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Wesentlich für einen sicheren und störungsfreien Betrieb eines solchen Kühlsystems ist eine Überwachung bzw. Diagnose der Schaltstellung der verwendeten Umschaltventile, im vorliegenden Fall der Wegeventile 6 und 9. Ein Monitoring der Schaltstellung des zweiten Wegeventils 9 erfolgt erfindungsgemäß wie im weiteren Verlauf beschrieben.
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Zur Überprüfung, ob das zweite Wegeventil 9 nach einer Ansteuerung auch tatsächlich von der einen Schaltstellung (beide Kühlkreisläufe 1, 2 sind miteinander verbunden, wie in 1 gezeigt) in die andere Schaltstellung (die Kühlkreisläufe 1, 2 sind voneinander getrennt, in 1 nicht gezeigt) umgeschaltet hat und nicht in der jeweils letzten Schaltstellung verharrt bzw. klemmt oder ob das zweite Wegeventil 9 ohne eine Ansteuerung die Schaltstellung ändert („wandert“), erfolgt während des Betriebs des Kühlsystems erfindungsgemäß eine kontinuierliche Auswertung bzw. Weiterverarbeitung der erfassten zweiten Temperatur T2, der dritten Temperatur T3 und der vierten Temperatur T4.
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Konkret erfolgt für den Fall, dass
- - die beiden Kühlkreisläufe 1, 2 voneinander getrennt sind bzw. sein sollen und das zweite Wegeventil 9 in der dafür erforderlichen Schaltstellung ist bzw. sein soll (in 1 ist diese Schaltstellung nicht gezeigt), so dass keine Kühlmittelströmung über den Verknüpfungspunkt VP1 der beiden Kühlkreisläufe 1, 2 erfolgt bzw. erfolgen soll, sondern Kühlmittel nur im ersten Kühlkreislauf 1 zirkuliert bzw. zirkulieren soll,
eine Überwachung der Schaltstellung dadurch, dass auf Grundlage der Differenz zwischen der zweiten Temperatur T2 und der dritten Temperatur T3 und der Differenz zwischen der zweiten Temperatur T2 und der vierten Temperatur T4 oder (alternativ) der Differenz zwischen der dritten Temperatur T3 und der vierten Temperatur T4 eine Weiterverarbeitung erfolgt und die Resultate dieser Weiterverarbeitung gegenübergestellt bzw. verglichen werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß derart, dass eine (zeitliche) Integration der Differenz (d. h. der zu diskreten Zeitpunkten vorliegenden Differenzen) zwischen der zweiten Temperatur T2 und der dritten Temperatur T3 erfolgt, so dass ein erstes Integral/ein erster Integralwert bereitsteht, und dass eine (zeitliche) Integration der Differenz (d. h. der zu diskreten Zeitpunkten vorliegenden Differenzen) zwischen der zweiten Temperatur T2 und der vierten Temperatur T4 oder (alternativ) der dritten Temperatur T3 und der vierten Temperatur T4 erfolgt, so dass ein zweites Integral/ein zweiter Integralwert bereitsteht, wobei dann das erste Integral und das zweite Integral einander gegenübergestellt bzw. verglichen werden.
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Sind die beiden Kühlkreisläufe 1, 2 tatsächlich voneinander getrennt, d. h. ist das zweite Wegeventil 9 in der dafür erforderlichen/gewünschten Schaltstellung (in 1 ist diese Schaltstellung nicht gezeigt), so dass keine Kühlmittelströmung über den Verknüpfungspunkt VP1 der beiden Kühlkreisläufe 1, 2 erfolgt und das Kühlmittel zirkuliert nur im ersten Kühlkreislauf 1, dann ist das erste Integral kleiner als das zweite Integral, da die zweite Temperatur T2 und die dritte Temperatur T3 gleich bzw. annähernd gleich sind, weil der zweite Temperatursensor 8 und der dritte Temperatursensor 10 beide im ersten Kühlkreislauf 1 (in Strömungsrichtung hintereinander) angeordnet sind und beide dem gleichen bzw. annähernd gleichen Temperaturniveau und der gleichen bzw. annähernd gleichen Temperaturdynamik des Kühlmittels im ersten Kühlkreislauf 1 ausgesetzt sind bzw. diesem/dieser folgen. D. h. die Differenz zwischen der zweiten Temperatur T2 und der dritten Temperatur T3 ist vergleichsweise gering und folglich ist auch die Summe/das Integral dieser Differenzen über der Zeit bzw. über einen bestimmten Zeitraum vergleichsweise gering.
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Dem hingegen sind die zweite Temperatur T2 und die vierte Temperatur T4 oder (alternativ) die dritte Temperatur T3 und die vierte Temperatur T4 nicht gleich oder annähernd gleich bzw. weisen nicht die gleiche oder annähernd gleiche Dynamik auf, vielmehr weichen die zweite Temperatur T2 und die vierte Temperatur T4 oder (alternativ) die dritte Temperatur T3 und die vierte Temperatur T4 vergleichsweise stark voneinander ab bzw. weisen eine vergleichsweise stark voneinander abweichende Dynamik auf, da der zweite Temperatursensor 8 und der dritte Temperatursensor 10 beide im ersten Kühlkreislauf 1 angeordnet sind und der vierte Temperatursensor 13 im zweiten Kühlkreislauf 2 angeordnet ist und daher die Temperatursensoren 8, 10 und 13 nicht dem gleichen bzw. nicht dem annähernd gleichen Temperaturniveau und/oder nicht der gleichen bzw. nicht der annähernd gleichen Temperaturdynamik des Kühlmittels in einem einzigen Kühlkreislauf ausgesetzt sind bzw. diesem/dieser folgen. D. h. die Differenz zwischen der zweiten Temperatur T2 und der vierten Temperatur T4 oder (alternativ) die Differenz zwischen der dritten Temperatur T3 und der vierten Temperatur T4 ist (zumindest zeitweise) vergleichsweise groß und folglich ist auch die Summe/das Integral dieser Differenzen über der Zeit bzw. über einen bestimmten Zeitraum vergleichsweise groß. D. h. erfindungsgemäß werden gezielt Unterschiede hinsichtlich des Temperaturniveaus bzw. der Temperaturdynamik in zwei Kühlkreisläufen, hier dem ersten Kühlkreislauf 1 und dem zweiten Kühlkreislauf 2, die mittels des zu überprüfenden zweiten Wegeventils 9 voneinander getrennt oder miteinander verbunden können, ausgenutzt, um die Überprüfung der Schaltstellung des zweiten Wegeventils 9 durchzuführen. Infolgedessen ist diese Diagnose sehr robust, da diese nicht nur auf Temperaursensoren in einem Kühlkreislauf aufbaut, deren Signale miteinander verglichen bzw. in Beziehung gesetzt werden, sondern vielmehr ein Bezug zu einem ebenfalls mit dem hinsichtlich seiner Schaltstellung zu überwachenden zweiten Wegeventil 9 verbundenen Kühlkreislauf bzw. einem darin angeordneten Temperatursensor hergestellt wird, der eben dann insbesondere nicht ein Temperaturverhalten (Temperatur, Temperaturdynamik) aufweist, wie der jeweils andere Kühlkreislauf, wenn die Schaltstellung des zu überwachenden Wegeventils korrekt ist und die beiden Kühlkreisläufe richtigerweise voneinander getrennt sind.
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Ein Schalten des zweiten Wegeventils 9 für die Diagnose der Schaltstellung des zweiten Wegeventils 9 ist nicht erforderlich, da erfindungsgemäß auf die unterschiedlichen Temperaturniveaus/die unterschiedliche Temperaturdynamik in den beiden Kühlkreisläufen 1, 2 abgestellt wird. Das Temperaturniveau und/oder die Temperaturdynamik ist in zwei voneinander getrennten Kühlkreisläufen regelmäßig unterschiedlich. Im vorliegenden Fall ergibt sich ein unterschiedliches Temperaturniveau und insbesondere auch eine unterschiedliche Temperaturdynamik zwischen den beiden Kühlkreisläufen 1, 2 dadurch, dass im ersten Kühlkreislauf 1 eine zu kühlende elektrische Maschine 4 angeordnet ist, welche dem im ersten Kühlkreislauf 1 zirkulierenden Kühlmittel vergleichsweise viel Wärme innerhalb kurzer Zeit zuführt und im zweiten Kühlkreislauf 2 ein zu kühlender elektrischer Energiespeicher 12 angeordnet ist, der dem im zweiten Kühlkreislauf 2 zirkulierenden Kühlmittel vergleichsweise wenig Wärme über längere Zeit zuführt.
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Ergibt es sich nun, in Anknüpfung an das aktuelle Beispiel, dass das erste Integral kleiner ist, als das zweite Integral, dann wird erkannt, dass das zweite Wegeventil 9 hinsichtlich seiner Schaltstellung in Ordnung ist. D. h. die beiden Kühlmittelkreise 1, 2 sind voneinander getrennt, das zweite Wegeventil 9 ist in der dafür erforderlichen Schaltstellung.
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Ist jedoch das erste Integral größer als das zweite Integral, dann wird erkannt, dass das zweite Wegeventil 9 hinsichtlich seiner Schaltstellung nicht in Ordnung ist, woraufhin eine Fehleranzeige und/oder die Einleitung einer Fehlerreaktion erfolgt. D. h. die beiden Kühlmittelkreise 1, 2 sind nicht wie gewünscht voneinander getrennt, das zweite Wegeventil 9 ist trotz Ansteuerung nicht in der dafür erforderlichen Schaltstellung.
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Zur Überprüfung, ob nun das zweite Wegeventil 9 nach einer Ansteuerung auch tatsächlich von der einen Schaltstellung (beide Kühlkreisläufe 1, 2 sind voneinander getrennt, wie in 1 nicht gezeigt) in die andere Schaltstellung (die Kühlkreisläufe 1, 2 sind miteinander verbunden, in 1 gezeigt) umgeschaltet hat und nicht in der jeweils letzten Schaltstellung verharrt bzw. klemmt oder ob das zweite Wegeventil 9 ohne eine Ansteuerung die Schaltstellung ändert („wandert“), erfolgt während des Betriebs des Kühlsystems erfindungsgemäß ebenfalls eine kontinuierliche Auswertung bzw. Weiterverarbeitung der erfassten zweiten Temperatur T2, der dritten Temperatur T3 und der vierten Temperatur T4.
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Wie im Zusammenhang mit dem zuvor genannten Fall beschrieben (Schaltstellung des zweiten Wegeventils 9 soll derart sein, so dass keine Kühlmittelströmung über den Verknüpfungspunkt VP1 der beiden Kühlkreisläufe 1, 2 erfolgt), wird nun für den anderen Fall (Schaltstellung des zweiten Wegeventils 9 soll derart sein, so dass eine Kühlmittelströmung über den Verknüpfungspunkt VP1 der beiden Kühlkreisläufe 1, 2 erfolgt) eine (zeitliche) Integration der Differenz (d. h. der zu diskreten Zeitpunkten vorliegenden Differenzen) zwischen der zweiten Temperatur T2 und der vierten Temperatur T4 durchgeführt, so dass ein drittes Integral/ein dritter Integralwert bereitsteht, und eine (zeitliche) Integration der Differenz (d. h. der zu diskreten Zeitpunkten vorliegenden Differenzen) zwischen der zweiten Temperatur T2 und der dritten Temperatur T3 durchgeführt wird, so dass ein viertes Integral/ein vierter Integralwert bereitsteht, wobei dann das dritte Integral und das vierte Integral einander gegenübergestellt bzw. verglichen werden.
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Sind die beiden Kühlmittelkreise 1, 2 tatsächlich miteinander verbunden, d. h. ist das zweite Wegeventil 9 in der dafür erforderlichen/gewünschten Schaltstellung (in 1 ist diese Schaltstellung gezeigt), so dass eine Kühlmittelströmung über den Verknüpfungspunkt VP1 der beiden Kühlkreisläufe 1, 2 erfolgt und das Kühlmittel zirkuliert im ersten Kühlkreislauf 1 und im zweiten Kühlkreislauf 2, dann ist das dritte Integral kleiner als das vierte Integral, da die zweite Temperatur T2 und die vierte Temperatur T4 gleich bzw. annähernd gleich sind, weil der zweite Temperatursensor 8 und der vierte Temperatursensor 13 in Strömungsrichtung hintereinander, d. h. aufeinanderfolgend angeordnet sind und beide insbesondere der gleichen Temperaturdynamik des Kühlmittels im ersten Kühlkreislauf 1 ausgesetzt sind bzw. dieser folgen, wobei die Temperaturdynamik im ersten Kühlkreislauf 1, wie schon beschrieben, durch eine Wärmequelle charakterisiert ist, die dem Kühlmittel vergleichsweise viel Wärme innerhalb kurzer Zeit zuführt. D. h. die Differenz zwischen der zweiten Temperatur T2 und der vierten Temperatur T4 ist vergleichsweise gering und folglich ist auch die Summe/das Integral dieser Differenzen über der Zeit bzw. über einen bestimmten Zeitraum vergleichsweise gering.
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Dem hingegen sind die zweite Temperatur T2 und die dritte Temperatur T3 nicht gleich oder annähernd gleich, vielmehr weichen die zweite Temperatur T2 und die dritte Temperatur T3 vergleichsweise stark voneinander ab, da der dritte Temperatursensor 10 insbesondere der Temperaturdynamik des Kühlmittels im zweiten Kühlkreislauf 2 ausgesetzt ist bzw. dieser folgt, entgegen dem zweiten Temperatursensor 8, welcher der Temperaturdynamik des Kühlmittels im ersten Kühlkreislauf 1 ausgesetzt ist bzw. dieser folgt. Die Temperaturdynamik des Kühlmittels im zweiten Kühlkreislauf 2 ist, wie schon beschrieben, charakterisiert durch eine im zweiten Kühlkreislauf 2 angeordnete Wärmequelle, die dem zirkulierenden Kühlmittel vergleichsweise wenig Wärme über längere Zeit zuführt. Außerdem ergibt sich ein Einfluss der Temperaturdynamik des Kühlmittels im zweiten Kühlkreislauf 2 auf den dritten Temperatursensor 10 auch durch den im zweiten Kühlkreislauf 2 angeordneten Wärmetauscher 14.
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Der im Zusammenhang mit der Diagnose der anderen Schaltstellung des zweiten Wegeventils genannte Vorteil der Robustheit ergibt sich auch in Bezug auf die hier beschriebene Schaltstellung. Auch ist ebenfalls kein Schalten des zweiten Wegeventils 9 für die Überwachung erforderlich.
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Ergibt es sich nun, in Anknüpfung an das aktuelle Beispiel, dass das dritte Integral kleiner ist, als das vierte Integral, dann wird erkannt, dass das zweite Wegeventil 9 hinsichtlich seiner Schaltstellung in Ordnung ist. D. h. die beiden Kühlmittelkreise 1, 2 sind miteinander verbunden, das zweite Wegeventil 9 ist in der dafür erforderlichen Schaltstellung.
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Ist jedoch das dritte Integral größer als das vierte Integral, dann wird erkannt, dass das zweite Wegeventil 9 hinsichtlich seiner Schaltstellung nicht in Ordnung ist, woraufhin eine Fehleranzeige und/oder die Einleitung einer Fehlerreaktion erfolgt. D. h. die beiden Kühlmittelkreise 1, 2 sind nicht wie gewünscht miteinander verbunden, das zweite Wegeventil 9 ist trotz Ansteuerung nicht in der dafür erforderlichen Schaltstellung.
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In Bezug auf die beschriebenen Überwachungen der Schaltstellungen des zweiten Wegeventils 9 ist es zweckmäßig, nach einer Änderung der jeweiligen Schaltstellung in den beiden Kühlkreisen 1, 2 eine gewisse Homogenisierung des in den Kühlkreisen 1, 2 zirkulierenden Kühlmittels abzuwarten, bevor die Bildung von Temperaturdifferenzen/Integralen erfolgt, beispielsweise ist es zweckmäßig, 30 Sekunden abzuwarten, nach einem Wechsel der Schaltstellungen.
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Ein Monitoring der Schaltstellung des ersten Wegeventils 6 erfolgt erfindungsgemäß wie im weiteren Verlauf beschrieben.
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Zur Überprüfung, ob das erste Wegeventil 6 nach einer Ansteuerung auch tatsächlich von der einen Schaltstellung (der Wärmetauscher 7 wird vom Kühlmittel durchflossen, so wie es in 1 gezeigt ist oder der Wärmetauscher 7 wird nicht durchflossen, so wie es nicht in 1 gezeigt ist) in die andere Schaltstellung umgeschaltet hat und nicht in der jeweils letzten Schaltstellung verharrt bzw. klemmt oder ob das erste Wegeventil 6 ohne eine Ansteuerung die Schaltstellung ändert („wandert“), erfolgt während des Betriebs des Kühlsystems erfindungsgemäß eine kontinuierliche Auswertung bzw. Weiterverarbeitung der erfassten ersten Temperatur T1 (erster Temperatursensor 5) und der zweiten Temperatur T2 (zweiter Temperatursensor 8).
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Konkret erfolgt für den Fall, dass der Wärmetauscher 7 vom Kühlmittel durchflossen wird, eine Überwachung der Schaltstellung dadurch, dass auf Grundlage der Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 eine Weiterverarbeitung erfolgt und die Resultate dieser Weiterverarbeitung einer Gegenüberstellung bzw. einem Vergleich unterzogen werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß derart, dass eine (zeitliche) Integration der Differenz (d. h. der zu diskreten Zeitpunkten vorliegenden Differenzen) zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 erfolgt, so dass ein fünftes Integral/ein fünfter Integralwert bereitsteht, wobei dann das fünfte Integral einem ersten Schwellenwert gegenübergestellt bzw. mit diesem verglichen wird.
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Wird der Wärmetauscher 7 tatsächlich vom Kühlmittel durchflossen, d. h. ist das erste Wegeventil 6 in der dafür erforderlichen/gewünschten Schaltstellung (in 1 ist diese Schaltstellung gezeigt), dann sind die erste Temperatur T1 und die zweite Temperatur T2 nicht gleich oder annähernd gleich, sie weichen voneinander ab, da mittels des Wärmetauschers 7 dem Kühlmittel Wärme entzogen wird. D. h. die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 ist vergleichsweise groß und folglich ist auch die Summe/das Integral dieser Differenz über der Zeit bzw. über einen bestimmten Zeitraum vergleichsweise groß. Jedenfalls wird geprüft, ob das fünfte Integral größer als der erste Schwellenwert ist. Ist diese Bedingung erfüllt, dann wird erkannt, dass das erste Wegeventil 6 hinsichtlich seiner Schaltstellung in Ordnung ist und die gewünschte Schaltstellung vorliegt.
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Für den Fall, dass der Wärmetauscher 7 nicht vom Kühlmittel durchflossen wird, d. h. ist das erste Wegeventil 6 in der dafür erforderlichen/gewünschten Schaltstellung (in 1 ist diese Schaltstellung nicht gezeigt), erfolgt eine Überwachung der Schaltstellung ebenfalls dadurch, dass auf Grundlage der Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 eine Weiterverarbeitung erfolgt und die Resultate dieser Weiterverarbeitung einer Gegenüberstellung bzw. einem Vergleich unterzogen werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß derart, dass eine (zeitliche) Integration der Differenz (d. h. der zu diskreten Zeitpunkten vorliegenden Differenzen) zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 erfolgt, so dass ein sechstes Integral/ein sechster Integralwert bereitsteht, wobei dann das sechste Integral einem zweiten Schwellenwert gegenübergestellt bzw. mit diesem verglichen wird.
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Wird der Wärmetauscher 7 tatsächlich nicht vom Kühlmittel durchflossen, d. h. ist das erste Wegeventil 6 in der dafür erforderlichen/gewünschten Schaltstellung (in 1 ist diese nicht Schaltstellung gezeigt), dann sind die erste Temperatur T1 und die zweite Temperatur T2 gleich oder annähernd gleich, sie weichen nicht oder kaum voneinander ab, da dem Kühlmittel mittels des Wärmetauschers 7 keine Wärme entzogen wird. D. h. die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 ist vergleichsweise klein und folglich ist auch die Summe/das Integral dieser Differenz über der Zeit bzw. über einen bestimmten Zeitraum vergleichsweise klein. Jedenfalls wird geprüft, ob das sechste Integral kleiner als der zweite Schwellenwert ist. Ist diese Bedingung erfüllt, dann wird erkannt, dass das erste Wegeventil 6 hinsichtlich seiner Schaltstellung in Ordnung ist und die gewünschte Schaltstellung vorliegt.
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Zusammengefasst erfolgt die Überwachung der Schaltstellung des ersten Wegeventils 6 dadurch, dass geprüft wird
- - ob sich für die jeweilige Schaltstellung erwartete Auswirkungen auf eine Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 stromaufwärts des ersten Wegeventils 6 und der zweiten Temperatur T2 stromabwärts des ersten Wegeventils 6 tatsächlich ergeben oder nicht,
- - wobei sich diese Auswirkungen durch das Aktivieren oder Deaktivieren einer im ersten Kühlkreislauf 1 zwischen dem ersten Wegeventil 6 und dem zweiten Temperatursensor 8 zur Erfassung der zweiten Temperatur T2 angeordneten und bei Aktivierung mit Kühlmittel durchflossenen und bei Deaktivierung nicht mit Kühlmittel durchflossenen Wärmequelle oder Wärmesenke ergeben,
- - wobei ein erster Schwellenwert der Bestimmung der Auswirkung einer mit Kühlmittel durchflossenen Wärmequelle oder Wärmesenke und ein zweiter Schwellenwert der Bestimmung der Auswirkung einer nicht mit Kühlmittel durchflossenen Wärmequelle oder Wärmesenke zugrunde gelegt wird, um durch einen Vergleich des ersten Schwellenwertes oder des zweiten Schwellenwertes mit der jeweils vorliegenden Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 bzw. dem daraus abgeleiteten fünften bzw. sechsten Integrals zu bestimmen, welche Schaltstellung des ersten Wegeventils 6 gegenwärtig tatsächlich vorliegt.
