DE102022133691A1

DE102022133691A1 - Verfahren und system zum diagnostizieren einer motorkühlmittelpumpe

Info

Publication number: DE102022133691A1
Application number: DE102022133691.3A
Authority: DE
Inventors: Aed Dudar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2022-12-16
Publication date: 2023-06-22
Also published as: US11649760B1; CN116291849A

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe dargelegt. In einem Beispiel wird die Motorkühlmittelpumpe betrieben, während ein Motor gestoppt ist, sodass der Betrieb der Kühlmittelpumpe den Motorbetrieb nicht beeinflussen kann. Die Motorkühlmittelpumpe kann mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden, um den Betrieb der Motorkühlmittelpumpe zu bewerten.

Description

GEBIET
Die vorliegende Anmeldung betrifft Verfahren und Systeme zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Verbrennungsmotor kann eine Kühlmittelpumpe beinhalten, um Kühlmittel zwischen einem wärmeproduzierenden Motor und einem wärmeentziehenden Kühler zu zirkulieren. Motorkühlmittelpumpen werden typischerweise mit einer Drehzahl betrieben, die von der Motordrehzahl abhängig war. Ein Motor kann jedoch wesentlich weniger Abwärme erzeugen, wenn der Motor bei einer niedrigen Drehzahl, wie etwa einer Motorleerlaufdrehzahl, betrieben wird. Motorkühlmittelpumpen, die sich mit Drehzahlen drehen, die von der Motordrehzahl abhängig sind, können mehr Kühlmittel pumpen als zu pumpen erforderlich ist, wenn die Motordrehzahl niedrig ist. Folglich können Motorkühlmittelpumpen höhere parasitäre Verluste aufweisen als gewünscht, wenn ein Motor mit Leerlaufdrehzahl betrieben wird. Eine Möglichkeit, Motorkühlmittelpumpenverluste zu reduzieren, kann darin bestehen, eine Motorkühlmittelpumpe zu installieren, die elektrisch angetrieben wird. Eine elektrisch angetriebene Motorkühlmittelpumpe kann mit Drehzahlen angetrieben werden, die nicht mechanisch von der Motordrehzahl abhängig sind. Infolgedessen können elektrisch angetriebene Motorkühlmittelpumpen effizienter als mechanisch angetriebene Motorkühlmittelpumpen sein. Es kann jedoch nicht wünschenswert sein, die Funktionalität einer elektrisch angetriebenen Motorkühlmittelpumpe mit hoher Drehzahl und niedriger Drehzahl zu bewerten, wenn ein Motor läuft, da eine Überkühlung oder Unterkühlung des Motors zu höheren Motoremissionen führen kann und/oder die Möglichkeit einer Motorverschlechterung erhöhen kann. Daher kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit zum Diagnostizieren eines Betriebs einer elektrisch angetriebenen Motorkühlmittelpumpe auf eine Weise bereitzustellen, die den Motorbetrieb möglicherweise nicht beeinflusst.
KURZDARSTELLUNG
Der Erfinder in dieser Schrift hat erkannt, dass ein Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe den Motorbetrieb beeinflussen kann. Daher hat der Erfinder ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe entwickelt, umfassend: Drehen der Motorkühlmittelpumpe mit einer ersten Drehzahl über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass sich ein Motor nicht dreht; Überwachen einer Ausgabe eines Temperatursensors, während die Motorkühlmittelpumpe mit der ersten Drehzahl betrieben wird; und Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit einer vorbestimmten Temperaturreaktion.
Durch Drehen einer Motorkühlmittelpumpe, wenn sich ein Motor nicht dreht, kann es möglich sein, einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe zu diagnostizieren, ohne den Motorbetrieb zu beeinflussen. Zusätzlich kann die Motorkühlmittelpumpe bei niedrigeren und höheren Drehzahlen betrieben werden, um den Betriebsbereich der Motorkühlmittelpumpe zu verifizieren, ohne den Motorbetrieb zu beeinflussen.
Der vorliegende Ansatz kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann es der Ansatz ermöglichen, dass eine Motorkühlmittelpumpe über ihren Betriebsbereich hinweg bewertet wird, ohne die Motoremissionen zu beeinflussen. Ferner kann der Ansatz durchgeführt werden, ohne das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu beeinträchtigen. Zusätzlich stellt der Ansatz Abschwächungsmaßnahmen in Situationen bereit, in denen eine Verschlechterung der Motorkühlmittelpumpe bestimmt werden kann.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben wird. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands festzustellen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems eines Fahrzeugs.
2 zeigt ein beispielhaftes Motorkühlsystem;
3-5 zeigen Verläufe von beispielhaften Motorkühlsystemreaktionen gemäß dem Verfahren aus 6; und
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe. Die Motorkühlmittelpumpe kann Motorkühlmittel zwischen einem Motor und einem Kühler oder Wärmetauscher zirkulieren. In einem Beispiel kann die Motorkühlmittelpumpe eine Pumpe mit variabler Drehzahl sein. Die Motorkühlmittelpumpe kann in ein Fahrzeug der in 1 gezeigten Art oder in andere bekannte Fahrzeugarten eingebaut sein. Die Motorkühlmittelpumpe kann Teil eines Motorkühlsystems sein, wie in 2 gezeigt. Der Motorkühlkreislauf kann so reagieren wie in 3-5 gemäß dem Verfahren aus 6 gezeigt. Das Verfahren aus 6 kann einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe diagnostizieren, ohne den Motorbetrieb zu beeinflussen.
Nun stellt unter Bezugnahme auf die Figuren 1 ein Beispiel eines Zylinders 14 eines Verbrennungsmotors 10 dar, der in einem Fahrzeug 5 beinhaltet sein kann. Der Motor 10 kann ein Motor mit variablem Hubraum (VDE) sein, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch eine Eingabe von einem menschlichen Fahrzeugführer 130 über ein Fahrerbedarfspedal 132 gesteuert sein. In diesem Beispiel beinhaltet das Fahrerbedarfspedal 132 einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals. Der Zylinder (in dieser Schrift auch „Brennkammer“) 14 des Motors 10 kann Brennkammerwände 136 beinhalten, in denen ein Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an eine Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebe 54 an mindestens ein Fahrzeugrad 55 des Fahrzeugs 5 gekoppelt sein, wie nachfolgend näher beschrieben.
In einigen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeug 5 um ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen handeln, die dem einen oder den mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 5 ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Motor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n). In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 den Motor 10 und eine elektrische Maschine 52. Die elektrische Maschine 52 kann ein Elektromotor oder ein Motor/Generator sein. Die Kurbelwelle 140 des Motors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über das Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 in Eingriff gebracht sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 57 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung in Eingriff zu bringen oder außer Eingriff zu bringen, um die Kurbelwelle 140 mit der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden bzw. von diesen zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden bzw. von diesen zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln.
Der Motor 10 kann während des Startens oder wenn der Motor 10 als eine Luftpumpe betrieben wird über die elektrische Maschine 52 gedreht werden. Alternativ kann ein Startermotor (nicht gezeigt) den Motor 10 während des Startens oder wenn der Motor 10 als eine Luftpumpe betrieben wird, drehen. Der Startermotor kann über ein Schwungrad (nicht gezeigt) in die Kurbelwelle 140 eingreifen.
Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein, die als Parallel-, Serien-oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug beinhalten. Ferner können der Motor 10 und die elektrische Maschine 52 in einigen Konfigurationen über einen Zahnradsatz anstelle einer Kupplung gekoppelt sein. In Beispielen als Elektrofahrzeug kann eine Systembatterie 58 eine Traktionsbatterie sein, die elektrische Leistung an die elektrische Maschine 52 abgibt, um den Fahrzeugrädern 55 Drehmoment bereitzustellen. In einigen Beispielen kann die elektrische Maschine 52 zudem als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung bereitzustellen, um die Systembatterie 58 zu laden. Es versteht sich, dass die Systembatterie 58 in anderen Beispielen, die Beispiele als Nicht-Elektrofahrzeug beinhalten, eine typische Start-, Licht- und Zündungsbatterie (starting, lighting, ignition battery - SLI-Batterie) sein kann, die an eine Lichtmaschine 46 gekoppelt ist.
Die Lichtmaschine 46 kann dazu konfiguriert sein, die Systembatterie 58 unter Verwendung von Motordrehmoment über die Kurbelwelle 140 bei laufendem Motor zu laden. Zusätzlich kann die Lichtmaschine 46 ein oder mehrere elektrische Systeme des Motors, wie etwa ein oder mehrere Hilfssysteme, die ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HLK-System), Fahrzeugleuchten, ein On-Board-Unterhaltungssystem und andere Hilfssysteme beinhalten, auf Grundlage ihrer entsprechenden elektrischen Bedarfe mit Leistung versorgen.
In einem Beispiel kann ein an der Lichtmaschine entnommener Strom auf Grundlage von jedem von einem Kabinenkühlbedarf des Bedieners, einem Batterieladeerfordernis, anderen Fahrzeughilfssystembedarfen und Elektromotordrehmoment durchgehend variieren. Ein Spannungsregler kann an die Lichtmaschine 46 gekoppelt sein, um die Leistungsausgabe der Lichtmaschine auf Grundlage von Systemnutzungserfordernissen zu regulieren, die Hilfssystembedarfe beinhalten.
Der Zylinder 14 des Motors 10 kann über eine Reihe von Ansaugkanälen 142 und 144 und einen Ansaugkrümmer 146 Ansaugluft aufnehmen. Der Ansaugkrümmer 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern des Motors 10 kommunizieren. Einer oder mehrere der Ansaugkanäle können eine oder mehrere Aufladevorrichtungen beinhalten, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor. Zum Beispiel zeigt 1, dass der Motor 10 mit einem Turbolader konfiguriert ist, der einen Verdichter 174, der zwischen den Ansaugkanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Abgasturbine 176, die entlang eines Abgaskanals 135 angeordnet ist, beinhaltet. Der Verdichter 174 kann mindestens teilweise über eine Welle 180 durch die Abgasturbine 176 mit Leistung versorgt werden, wenn die Aufladevorrichtung als Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie etwa, wenn der Motor 10 mit einem Kompressor bereitgestellt ist, kann jedoch der Verdichter 174 über mechanische Eingabe von einem Elektromotor mit Leistung versorgt werden oder der Motor und die Abgasturbine 176 können wahlweise weggelassen sein. In noch anderen Beispielen kann der Motor 10 mit einem elektrischen Kompressor (z. B. einem „eBooster“) versehen sein und der Verdichter 174 kann durch einen Elektromotor angetrieben sein. In noch anderen Beispielen kann der Motor 10 ohne Aufladevorrichtung bereitgestellt werden, wie etwa, wenn der Motor 10 ein Saugmotor ist.
Eine Drossel 162, die eine Drosselklappe 164 beinhaltet, kann in den Motoransaugkanälen bereitgestellt sein, um eine Durchflussrate und/oder den Druck von Ansaugluft zu variieren, die den Motorzylindern bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann die Drossel 162 stromabwärts des Verdichters 174 positioniert sein, wie in 1 gezeigt, oder kann alternativ stromaufwärts des Verdichters 174 bereitgestellt sein. Eine Position der Drossel 162 kann über ein Signal von einem Drosselpositionssensor an die Steuerung 12 kommuniziert werden.
Ein Abgaskrümmer 148 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 Abgase aus anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. Ein Abgassensor 126 ist stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung 178 an den Abgaskrümmer 148 gekoppelt gezeigt. Der Abgassensor 126 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (air/fuel ratio - AFR) des Abgases ausgewählt sein, wie etwa einer linearen Lambdasonde oder UEGO (universal or wide-range exhaust gas oxygen - Breitband- oder Weitbereichslambdasonde), einer binären Lambdasonde oder EGO, einer HEGO (beheizten EGO), einem NOx-, HC- oder CO-Sensor. In dem Beispiel aus 1 ist der Abgassensor 126 eine UEGO-Sonde. Bei der Emissionssteuervorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator, eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln. In dem Beispiel aus 1 kann die Emissionssteuervorrichtung 178 ein Dreiwegekatalysator oder ein Oxidationskatalysator sein. Der Abgaskrümmer 148, die Emissionssteuervorrichtung 178, der Abgassensor 126 und Temperatursensoren können in dem Motorabgassystem 11 beinhaltet sein.
Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten. Zum Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156 beinhaltet, die sich in einer oberen Region des Zylinders 14 befinden. In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10, einschließlich des Zylinders 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile beinhalten, die sich in einer oberen Region des Zylinders befinden. In diesem Beispiel kann das Einlassventil 150 durch die Steuerung 12 mittels Nockenbetätigung über ein Nockenbetätigungssystem 152 gesteuert werden, das einen oder mehrere Nocken 151 beinhaltet. Gleichermaßen kann das Auslassventil 156 durch die Steuerung 12 über ein Nockenbetätigungssystem 154 gesteuert werden, das einen oder mehrere Nocken 153 beinhaltet. Die Stellung des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch Ventilstellungssensoren (nicht gezeigt) und/oder Nockenwellenstellungssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden.
Während einiger Bedingungen kann die Steuerung 12 die den Nockenbetätigungssystemen 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Zeitsteuerung des Einlass- und des Auslassventils kann gleichzeitig gesteuert werden oder es kann eine beliebige von einer Möglichkeit zu einer variablen Einlassnockenzeitsteuerung, einer variablen Auslassnockenzeitsteuerung, einer dualen unabhängigen variablen Nockenzeitsteuerung oder einer festen Nockenzeitsteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere von Systemen zu einem Motor mit variablem Hubraum (variable displacement engine - VDE), zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variablen Nockenzeitsteuerung (variable cam timing - VCT), variablen Ventilzeitsteuerung (variable valve timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, zum Variieren des Ventilbetriebs nutzen. In alternativen Beispielen können das Einlassventil 150 und/oder das Auslassventil 156 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 14 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil beinhalten, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, die CPS- und/oder VCT-Systeme beinhaltet. In anderen Beispielen können das Einlass- und das Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilzeitsteuerung gesteuert werden.
Wie in dieser Schrift ausführlicher beschrieben, können das Einlassventil 150 und das Auslassventil 156 während des VDE-Modus über elektrisch betätigte Kipphebelmechanismen abgeschaltet werden. In einem weiteren Beispiel können das Einlassventil 150 und das Auslassventil 156 über einen CPS-Mechanismus abgeschaltet werden, bei dem eine Nockenerhebung ohne Hub für abgeschaltete Ventile verwendet wird. Noch andere Ventilabschaltmechanismen können ebenfalls verwendet werden, wie etwa für elektrisch betätigte Ventile. In einem Beispiel kann die Abschaltung des Einlassventils 150 durch einen ersten VDE-Aktor (z. B. einen ersten elektrisch betätigten Kipphebelmechanismus, der an das Einlassventil 150 gekoppelt ist) gesteuert werden, während die Abschaltung des Auslassventils 156 durch einen zweiten VDE-Aktor (z. B. einen zweiten elektrisch betätigten Kipphebelmechanismus, der an das Auslassventil 156 gekoppelt ist) gesteuert werden kann. In alternativen Beispielen kann ein einzelner VDE-Aktor die Abschaltung sowohl des Einlass- als auch des Auslassventils des Zylinders steuern. In noch anderen Beispielen schaltet ein einziger Zylinderventilaktor eine Vielzahl von Zylindern ab (sowohl Einlass- als auch Auslassventile), wie etwa alle Zylinder in einer Motorbank, oder ein gesonderter Aktor kann die Abschaltung für alle Einlassventile steuern, während ein anderer gesonderter Aktor die Abschaltung für alle Auslassventile der abgeschalteten Zylinder steuert. Es versteht sich, dass, wenn der Zylinder ein nicht abschaltbarer Zylinder des VDE-Motors ist, der Zylinder keine ventilabschaltenden Aktoren aufweisen könnte. Jeder Motorzylinder kann die in dieser Schrift beschriebenen Ventilsteuermechanismen beinhalten. Einlass- und Auslassventile werden über einen oder mehrere Motorzyklen in geschlossenen Stellungen gehalten, wenn sie abgeschaltet sind, um eine Strömung in den oder aus dem Zylinder 14 zu verhindern.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, das ein Verhältnis des Volumens, wenn sich der Kolben 138 am unteren Totpunkt (UT) befindet, zum Volumen am oberen Totpunkt (OT) ist. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 22:1, je nachdem, ob der Motor 10 als Benzin- oder Dieselmotor konfiguriert ist. Das Verdichtungsverhältnis kann zudem erhöht sein, falls Direkteinspritzung verwendet wird, da sich diese auf das Motorklopfen auswirkt.
Jeder Zylinder des Motors 10 kann eine Zündkerze 192 zum Einleiten einer Verbrennung beinhalten, wenn der Motor dazu konfiguriert ist, Benzin zu verbrennen. Die Zündkerze 192 kann jedoch weggelassen werden, wenn der Motor 10 dazu konfiguriert ist, Diesel zu verbrennen. Ein Zündsystem 190 kann der Brennkammer 14 als Reaktion auf ein Signal für eine Zündverstellung nach früh von der Steuerung 12 bei ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. Der Zündzeitpunkt kann auf der Grundlage von Motorbetriebsbedingungen und eines Fahrerdrehmomentbedarfs eingestellt werden. Zum Beispiel kann ein Zündfunken zu einem Zeitpunkt mit der geringsten Zündverstellung nach früh für das beste Drehmoment (minimum spark advance for best torque - MBT) bereitgestellt werden, um die Leistung und den Wirkungsgrad des Motors zu maximieren. Die Steuerung 12 kann Motorbetriebsbedingungen, die Motordrehzahl, Motorlast und Abgas-AFR beinhalten, in eine Lookup-Tabelle eingeben und den entsprechenden MBT-Zeitpunkt für die eingegebenen Motorbetriebsbedingungen ausgeben. In anderen Beispielen kann der Zündfunken von dem MBT aus nach spät verstellt werden, wie etwa, um das Aufwärmen des Katalysators während des Motorstarts zu beschleunigen oder um ein Auftreten von Motorklopfen zu reduzieren.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen konfiguriert sein, um diesem Kraftstoff bereitzustellen. Als nicht beschränkendes Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und eine Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung 66 beinhaltet. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 66 können dazu ausgelegt sein, von einem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff abzugeben. Das Kraftstoffsystem 8 kann eine(n) oder mehrere Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler beinhalten. Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt ist, um Kraftstoff proportional zu einer Impulsbreite eines Signals, das von der Steuerung 12 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. Die Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung 66 kann in ähnlicher Weise durch die Steuerung 12 gesteuert werden. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden auch als „DI“ (direct inj ection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Zylinder 14 bereit. Wenngleich 1 zeigt, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 auf einer Seite des Zylinders 14 positioniert ist, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 alternativ oberhalb des Kolbens angeordnet sein, wie etwa nahe der Position der Zündkerze 192. Eine derartige Position kann das Mischen und die Verbrennung erhöhen, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine niedrigere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ kann die Einspritzvorrichtung oberhalb und nahe dem Einlassventil angeordnet sein, um das Mischen zu erhöhen. Kraftstoff kann aus einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 8 über Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 66 abgegeben werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 66 können dazu konfiguriert sein, unterschiedliche Kraftstoffe aus dem Kraftstoffsystem 8 in variierenden relativen Mengen als ein Kraftstoffgemisch aufzunehmen, und sie können ferner dazu konfiguriert sein, dieses Kraftstoffgemisch direkt in den Zylinder einzuspritzen. Beispielsweise kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 Alkoholkraftstoff aufnehmen und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 kann Benzin aufnehmen. Ferner kann während unterschiedlicher Takte eines einzelnen Zyklus des Zylinders Kraftstoff an den Zylinder 14 abgegeben werden. Zum Beispiel kann direkt eingespritzter Kraftstoff mindestens teilweise während eines vorherigen Ausstoßtakts, während eines Ansaugtakts und/oder während eines Verdichtungstakts abgegeben werden. Über Saugrohr eingespritzter Kraftstoff kann nach dem Schließen des Einlassventils eines vorherigen Zyklus des Zylinders, der Kraftstoff aufnimmt, und bis zum Schließen des Einlassventils im gegenwärtigen Zylinderzyklus eingespritzt werden. Somit können für ein einzelnes Verbrennungsereignis (z. B. Verbrennung von Kraftstoff im Zylinder über Fremdzündung oder Kompressionszündung) eine oder mehrere Einspritzungen von Kraftstoff pro Zyklus über eine oder beide Einspritzeinrichtungen durchgeführt werden. Die mehreren DI-Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, des Ansaugtakts oder einer beliebigen zweckmäßigen Kombination daraus durchgeführt werden, was als geteilte Kraftstoffeinspritzung bezeichnet wird.
Die Steuerung 12 ist in 1 als Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme (z. B. ausführbare Anweisungen) und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als nicht transitorischer Festwertspeicherchip 110 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, die zuvor erläuterte Signale beinhalten und zusätzlich Folgendes beinhalten: einen Messwert des eingeleiteten Luftmassenstroms (mass air flow - MAF) von einem Luftmassensensor 122; eine Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 116, der an eine Kühlhülse 118 gekoppelt ist; eine Katalysatoreinlasstemperatur von einem Temperatursensor 158, der an den Abgaskanal 135 gekoppelt ist; eine Katalysatortemperatur von einem Temperatursensor 159; ein Kurbelwellenpositionssignal von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; eine Drosselposition von einem Drosselpositionssensor 163; das Signal UEGO von dem Abgassensor 126, das durch die Steuerung 12 verwendet werden kann, um das Luft-KraftstoffVerhältnis des Abgases zu bestimmen; Motorschwingungen über einen Sensor 90; und ein Absolutkrümmerdrucksignal (absolute manifold pressure - MAP) von einem MAP-Sensor 124. Ein Motordrehzahlsignal RPM kann durch die Steuerung 12 aus der Kurbelwellenposition erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von dem MAP-Sensor 124 kann verwendet werden, um eine Angabe von Vakuum oder Druck in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Die Steuerung 12 kann eine Motortemperatur auf Grundlage der Motorkühlmitteltemperatur ableiten.
Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Zum Beispiel kann die Steuerung den Motor durch das Betätigen der Ventilaktoren 152 und 154, um ausgewählte Zylinder abzuschalten, zum Betrieb im VDE-Modus umstellen. Zusätzlich kann die Steuerung 12 Eingaben von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 115 empfangen und dieser Daten bereitstellen. In einem Beispiel kann es sich bei der Mensch-Maschine-Schnittstelle 115 um eine Touchscreen-Vorrichtung, eine Anzeige und eine Tastatur, ein Telefon oder eine andere bekannte Vorrichtung handeln.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Demnach kann jeder Zylinder gleichermaßen einen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventil(en), (eine) Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), eine Zündkerze usw. beinhalten. Es versteht sich, dass der Motor 10 eine beliebige geeignete Anzahl von Zylindern beinhalten kann, was 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder beinhaltet. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, die in 1 unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben und dargestellt sind.
Während ausgewählter Bedingungen, wie etwa, wenn nicht die volle Drehmomentkapazität des Motors 10 angefordert ist, kann durch die Steuerung 12 eine von einer ersten oder einer zweiten Zylindergruppe zur Abschaltung ausgewählt werden (in dieser Schrift auch als VDE-Betriebsmodus bezeichnet). Während des VDE-Modus können Zylinder der ausgewählten Zylindergruppe durch das Ausschalten der j eweiligen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 166 und 66 abgeschaltet werden. Ferner können die Ventile 150 und 156 abgeschaltet und über einen oder mehrere gesamte Motorzyklen hinweg geschlossen gehalten werden. Während Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der deaktivierten Zylinder abgeschaltet sind, führen die übrigen aktivierten Zylinder die Verbrennung weiterhin aus, wobei entsprechende Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Einlass- und Auslassventile aktiv sind und arbeiten. Um die Drehmomentanforderungen zu erfüllen, stellt die Steuerung die Luftmenge ein, die in die angeschalteten Motorzylinder einströmt. Um ein gleichwertiges Motordrehmoment zu dem bereitzustellen, das ein Achtzylindermotor bei einer Motorlast von 0,2 und einer bestimmten Motordrehzahl erzeugt, können daher die angeschalteten Motorzylinder mit höheren Drücken betrieben werden als Motorzylinder, wenn der Motor derart betrieben wird, dass alle Motorzylinder angeschaltet sind. Dazu sind höhere Krümmerdrücke erforderlich, was zu verringerten Pumpverlusten und einem erhöhten Motorwirkungsgrad führt. Zusätzlich verringert die geringere Nutzfläche (nur der aktiven Zylinder), die der Verbrennung ausgesetzt ist, Wärmeverluste am Motor, was den Wärmewirkungsgrad des Motors erhöht.
Unter Bezugnahme auf 2 ist nun eine detaillierte Ansicht eines Kühlsystems 200 für den Motor 10 gezeigt. Der Motor 10 ist über eine Leitung oder einen Kanal 250 an eine Motorkühlmittelpumpe 204 gekoppelt. Die Motorkühlmittelpumpe 204 ist über eine Leitung oder einen Kanal 252 an ein Thermostatventil 202 gekoppelt. Das Thermostatventil 202 ist über eine Leitung 254 an einen Kühler oder Wärmetauscher 210 gekoppelt. Der Kühler 210 ist über eine Leitung oder einen Kanal 256 an den Motor 10 gekoppelt.
In einigen Beispielen kann das Thermostatventil 202 über die Steuerung 12 in einen offenen Zustand befohlen werden. In anderen Beispielen kann sich das Thermostatventil 202 als Reaktion auf eine Temperatur des Motorkühlmittels selbst öffnen. Kühlmitteltemperaturen in dem Motorkühlmittelsystem 200 können über einen Sensor 260 und einen Sensor 262 bestimmt werden. In diesem Beispiel erfasst der Sensor 260 die Temperatur des Kühlmittels, das den Motor 10 verlässt. Der Sensor 262 erfasst die Temperatur des Kühlmittels, das den Kühler 210 verlässt. In anderen Beispielen kann nur ein einzelner Temperatursensor bereitgestellt sein.
Die Steuerung 12 kann die Motorkühlmittelpumpe 204 selektiv anschalten, um Kühlmittel zwischen dem Kühler 210 und dem Motor 10 zu zirkulieren. Kühlmittel, das durch den Kühler 210 geleitet wird, kann gekühlt werden, indem Luft über einen Lüfter 208 durch den Kühler 210 geleitet wird. Der Lüfter 208 kann über einen Elektromotor 206 gedreht werden.
Somit stellt das System aus 1 und 2 ein System zum Diagnostizieren einer Motorkühlmittelpumpe bereit, umfassend: einen Verbrennungsmotor, der eine Kühlmittelpumpe beinhaltet; und eine Steuerung, die in nicht transitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung dazu veranlassen, die Kühlmittelpumpe auf eine erste Drehzahl zu befehlen, während sich der Verbrennungsmotor nicht dreht, die Kühlmittelpumpe auf eine zweite Drehzahl zu befehlen, während sich der Verbrennungsmotor nicht dreht, und eine Ausgabe eines Temperatursensors mit einer erwarteten Temperaturreaktion zu vergleichen. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, die die Steuerung dazu veranlassen, Motorkühllüfter als Reaktion auf eine Anforderung, einen Betrieb der Kühlmittelpumpe zu diagnostizieren, anzuschalten, während sich der Verbrennungsmotor nicht dreht. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um eine Zeitkonstante auf Grundlage der Ausgabe des Temperatursensors zu bestimmen. Das System beinhaltet, dass die Zeitkonstante auf Grundlage eines Betreibens der Kühlmittelpumpe mit der ersten Drehzahl bestimmt wird. Das System beinhaltet, dass die Zeitkonstante auf Grundlage eines Betreibens der Kühlmittelpumpe mit der zweiten Drehzahl bestimmt wird. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um einen Thermostat als Reaktion auf eine Anforderung zum Diagnostizieren des Betriebs der Kühlmittelpumpe zu öffnen. Das System umfasst ferner Einstellen eines Betriebs eines Fahrzeugs als Reaktion auf eine Angabe einer Verschlechterung der Kühlmittelpumpe. Das System beinhaltet, dass das Einstellen des Betriebs des Fahrzeugs Erhöhen einer Betriebsreichweite eines Fahrzeugs, das in einem Elektrofahrzeugbetriebsmodus betrieben wird, beinhaltet.
Unter Bezugnahme auf 3 ist nun eine beispielhafte Motorkühlmittelpumpendiagnosesequenz gemäß dem Verfahren aus 6 gezeigt. Die Sequenz aus 3 kann durch das System aus 1 und 2 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 6 bereitgestellt werden. Die vertikalen Linien zu den Zeitpunkten t0-t5 stellen Zeitpunkte von Interesse in der Sequenz dar. Diese beispielhafte Sequenz kann eine Motorkühlmittelpumpendiagnosesequenz angeben, bei der die Motorkühlmittelpumpe erwartungsgemäß betrieben wird.
Das erste Diagramm von oben aus 3 ist ein Diagramm der Motorkühlmitteltemperatur in Abhängigkeit von der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Motorkühlmitteltemperatur dar und die Motorkühlmitteltemperatur erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs. Die Kurve 302 stellt die Motorkühlmitteltemperatur dar.
Der zweite Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf des befohlenen Motorkühlmittelpumpendurchflusses in Abhängigkeit von der Zeit. Die vertikale Achse stellt den befohlenen Motorkühlmittelpumpendurchfluss dar und der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse gibt die Zeit wieder und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die Kurve 304 stellt den befohlenen Motorkühlmittelpumpendurchfluss dar.
Zum Zeitpunkt t0 liegt die Motorkühlmitteltemperatur auf einem höheren Niveau und der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss ist null. Der Motor (nicht gezeigt) ist ausgeschaltet (z. B. er dreht sich nicht und verbrennt keinen Kraftstoff).
Zum Zeitpunkt t1 wird eine Anforderung zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe bestätigt (nicht gezeigt) und der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss wird auf ein niedrigeres Niveau erhöht. Gleichzeitig werden Motorkühllüfter (nicht gezeigt) angeschaltet, sodass der Kühler des Fahrzeugs dem Motorkühlmittel Wärme entziehen kann. Die Motorkühlmitteltemperatur beginnt zu sinken.
Zum Zeitpunkt t2 wurde die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % von ihrem anfänglichen Temperaturwert zum Zeitpunkt t1 für das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t3 reduziert. Die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 ist gleich einer Zeitkonstante für ein System erster Ordnung, das auf die Stufenänderung des Motorkühlmitteldurchflusses zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t3 reagiert. Die Motorkühlmitteltemperatur sinkt zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 weiter.
Zum Zeitpunkt t3 wird der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf ein höheres Niveau erhöht. Somit markiert der Zeitpunkt t3 den Endzeitpunkt zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf ein niedriges Niveau erhöht wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss nicht mehr auf einem niedrigeren Wert liegt. Der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss erhöht sich und der erhöhte Motorkühlmittelpumpendurchfluss kann es ermöglichen, dass dem Motor und dem Motorkühlmittel mit einer höheren Rate Wärme entzogen wird.
Zum Zeitpunkt t4 wurde die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % von ihrem anfänglichen Temperaturwert zum Zeitpunkt t3 für das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t5 reduziert. Die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 ist gleich einer Zeitkonstante für ein System erster Ordnung, das auf die Stufenänderung des Motorkühlmitteldurchflusses zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t5 reagiert. Die Motorkühlmitteltemperatur sinkt zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t5 weiter.
Zum Zeitpunkt t5 wird der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf null verringert. Somit markiert der Zeitpunkt t5 den Endzeitpunkt zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf ein höheres Niveau erhöht wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf null befohlen wird.
Auf diese Weise kann der Motorkühlmittelpumpendurchfluss bei Bedingungen mit niedrigem und hohem Durchfluss bewertet werden, ohne den Motorbetrieb oder die Motoremissionen zu beeinflussen. Die Motorkühlmittelpumpe kann anfänglich auf eine niedrige Durchflussrate befohlen werden und kann dann auf eine hohe Durchflussrate befohlen werden, um zu bestätigen, dass die Motorkühlmittelpumpe wie beabsichtigt betrieben wird. In diesem Beispiel reagiert die Motorkühlmittelpumpe erwartungsgemäß auf Befehle für niedrigen und hohen Durchfluss. Die Zeitdauer, die benötigt wird, um die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % von einer Anfangstemperatur (z. B. der Temperatur zum Zeitpunkt 11) auf eine endgültige Temperatur (z. B. die Temperatur zum Zeitpunkt t3) zu reduzieren, kann als eine Zeitkonstante für Motorkühlmittelpumpenbetrieb mit befohlener niedriger Drehzahl oder niedrigem Durchfluss bezeichnet werden. Die Zeitdauer, die benötigt wird, um die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % von einer Anfangstemperatur (z. B. der Temperatur zum Zeitpunkt t3) auf eine endgültige Temperatur (z. B. die Temperatur zum Zeitpunkt t5) zu reduzieren, kann als eine Zeitkonstante für Motorkühlmittelpumpenbetrieb mit befohlener hoher Drehzahl oder hohem Durchfluss bezeichnet werden.
Unter Bezugnahme auf 4 ist nun eine beispielhafte Motorkühlmittelpumpendiagnosesequenz gemäß dem Verfahren aus 6 gezeigt. Die Sequenz aus 4 kann durch das System aus 1 und 2 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 6 bereitgestellt werden. Die vertikalen Linien zu den Zeitpunkten t10-t15 stellen Zeitpunkte von Interesse in der Sequenz dar. Diese beispielhafte Sequenz kann eine Motorkühlmittelpumpendiagnosesequenz angeben, bei der die Motorkühlmittelpumpe auf einen Befehl für niedrigen Durchfluss reagiert, jedoch nicht auf einen Befehl für hohen Durchfluss reagiert.
Das erste Diagramm von oben in 4 ist ein Diagramm der Motorkühlmitteltemperatur in Abhängigkeit von der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Motorkühlmitteltemperatur dar und die Motorkühlmitteltemperatur erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs. Die Kurve 402 stellt die Motorkühlmitteltemperatur dar.
Der zweite Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf des befohlenen Motorkühlmittelpumpendurchflusses in Abhängigkeit von der Zeit. Die vertikale Achse stellt den befohlenen Motorkühlmittelpumpendurchfluss dar und der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse gibt die Zeit wieder und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die Kurve 404 stellt den befohlenen Motorkühlmittelpumpendurchfluss dar.
Zum Zeitpunkt t10 liegt die Motorkühlmitteltemperatur auf einem höheren Niveau und der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss ist null. Der Motor (nicht gezeigt) ist ausgeschaltet (z. B. er dreht sich nicht und verbrennt keinen Kraftstoff).
Zum Zeitpunkt 111 wird eine Anforderung zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe bestätigt (nicht gezeigt) und der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss wird auf ein niedrigeres Niveau erhöht. Gleichzeitig werden Motorkühllüfter (nicht gezeigt) angeschaltet, sodass der Kühler des Fahrzeugs dem Motorkühlmittel Wärme entziehen kann. Die Motorkühlmitteltemperatur beginnt zu sinken.
Zum Zeitpunkt t12 wurde die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % von ihrem anfänglichen Temperaturwert zum Zeitpunkt t11 für das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t11 und dem Zeitpunkt t13 reduziert. Die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t11 und dem Zeitpunkt t12 ist gleich einer Zeitkonstante für die Stufenänderung des Motorkühlmitteldurchflusses zwischen dem Zeitpunkt t11 und dem Zeitpunkt t13. Die Motorkühlmitteltemperatur sinkt zwischen dem Zeitpunkt t12 und dem Zeitpunkt t13 weiter.
Zum Zeitpunkt t13 wird der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf ein höheres Niveau erhöht, aber der Motorkühlmittelpumpendurchfluss bleibt auf dem niedrigeren Durchflussniveau. Somit markiert der Zeitpunkt t13 den Endzeitpunkt zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf ein niedriges Niveau erhöht wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss nicht mehr auf einem niedrigeren Wert liegt. Der tatsächliche Motorkühlmitteldurchfluss erhöht sich nicht mit der befohlenen Erhöhung des Motorkühlmittelpumpendurchflusses. Daher setzt sich die Änderungsrate der Motorkühlmitteltemperatur fort und erhöht sich nicht, wie es zu erwarten wäre, wenn der Motorkühlmitteldurchfluss dem befohlenen Motorkühlmitteldurchfluss folgt.
Zum Zeitpunkt t14 wurde die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % von ihrem anfänglichen Wert zum Zeitpunkt t13 für das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t13 und dem Zeitpunkt t15 reduziert. Die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t13 und dem Zeitpunkt t14 ist gleich einer Zeitkonstante für die Stufenänderung des befohlenen Motorkühlmitteldurchflusses zwischen dem Zeitpunkt t13 und dem Zeitpunkt t15. Es gibt jedoch eine merkliche Änderung der Zeitkonstante im Vergleich zu der in 3 und in dem reduzierten Abfall der Motorkühlmitteltemperatur beobachteten Zeitkonstante.
Zum Zeitpunkt t15 wird der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf null verringert. Somit markiert der Zeitpunkt t15 den Endzeitpunkt zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf ein höheres Niveau erhöht wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf null befohlen wird.
Auf diese Weise kann es möglich sein, zu beobachten, wann ein Motorkühlmitteldurchfluss einem befohlenen Motorkühlmitteldurchfluss nicht folgt. Insbesondere kann ein Fehlen eines Abfalls der Motorkühlmitteltemperatur ein Fehlen einer Erhöhung des Motorkühlmitteldurchflusses angeben. Zusätzlich kann beobachtet werden, dass die Zeitdauer, die benötigt wird, um die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % zwischen einer Anfangstemperatur und einer Endtemperatur zu ändern, erheblich geändert werden kann. Die Änderung eines Zeitkonstantenwerts von einer basierenden Zeitkonstante kann angeben, dass eine Motorkühlmittelpumpe nicht auf einen hohen befohlenen Motorkühlmitteldurchfluss reagiert.
Unter Bezugnahme auf 5 ist nun eine beispielhafte Motorkühlmittelpumpendiagnosesequenz gemäß dem Verfahren aus 6 gezeigt. Die Sequenz aus 5 kann durch das System aus 1 und 2 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 6 bereitgestellt werden. Die vertikalen Linien zu den Zeitpunkten t20-t25 stellen Zeitpunkte von Interesse in der Sequenz dar. Diese beispielhafte Sequenz kann eine Motorkühlmittelpumpendiagnosesequenz angeben, bei der die Motorkühlmittelpumpe in einem Modus mit hohem Durchfluss feststeckt, wenn sie angeschaltet ist.
Das erste Diagramm von oben in 5 ist ein Diagramm der Motorkühlmitteltemperatur in Abhängigkeit von der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Motorkühlmitteltemperatur dar und die Motorkühlmitteltemperatur erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs. Die Kurve 502 stellt die Motorkühlmitteltemperatur dar.
Der zweite Verlauf von oben in 5 ist ein Verlauf des befohlenen Motorkühlmittelpumpendurchflusses in Abhängigkeit von der Zeit. Die vertikale Achse stellt den befohlenen Motorkühlmittelpumpendurchfluss dar und der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse gibt die Zeit wieder und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die Kurve 504 stellt den befohlenen Motorkühlmittelpumpendurchfluss dar.
Zum Zeitpunkt t20 liegt die Motorkühlmitteltemperatur auf einem höheren Niveau und der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss ist null. Der Motor (nicht gezeigt) ist ausgeschaltet (z. B. er dreht sich nicht und verbrennt keinen Kraftstoff).
Zum Zeitpunkt t21 wird eine Anforderung zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe bestätigt (nicht gezeigt) und der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss wird auf ein niedrigeres Niveau erhöht. Gleichzeitig werden Motorkühllüfter (nicht gezeigt) angeschaltet, sodass der Kühler des Fahrzeugs dem Motorkühlmittel Wärme entziehen kann. Die Motorkühlmitteltemperatur beginnt zu sinken.
Zum Zeitpunkt t22 wurde die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % von ihrem anfänglichen Temperaturwert zum Zeitpunkt t21 für das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t21 und dem Zeitpunkt t23 reduziert. Die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t21 und dem Zeitpunkt t22 ist gleich einer Zeitkonstante für die Stufenänderung des Motorkühlmitteldurchflusses zwischen dem Zeitpunkt t21 und dem Zeitpunkt t23. Die Motorkühlmitteltemperatur sinkt zwischen dem Zeitpunkt t22 und dem Zeitpunkt t23 weiter. Die Motorkühlmitteltemperatur fällt zwischen dem Zeitpunkt t21 und dem Zeitpunkt t23 mit einer höheren Rate ab, da die Motorkühlmittelpumpe in einem Zustand mit hohem Durchfluss feststeckt.
Zum Zeitpunkt t23 wird der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf ein höheres Niveau erhöht, aber der Motorkühlmittelpumpendurchfluss bleibt auf dem höheren Durchflussniveau. Somit markiert der Zeitpunkt t23 den Endzeitpunkt zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf ein niedriges Niveau erhöht wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss nicht mehr auf einem niedrigeren Wert liegt. Der tatsächliche Motorkühlmitteldurchfluss erhöht sich nicht mit der befohlenen Erhöhung des Motorkühlmittelpumpendurchflusses. Daher setzt sich die Änderungsrate der Motorkühlmitteltemperatur fort und erhöht sich nicht, wie es zu erwarten wäre, wenn der Motorkühlmitteldurchfluss dem befohlenen Motorkühlmitteldurchfluss folgt.
Zum Zeitpunkt t24 wurde die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % von ihrem anfänglichen Wert zum Zeitpunkt t23 für das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t23 und dem Zeitpunkt t25 reduziert. Die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t23 und dem Zeitpunkt t24 ist gleich einer Zeitkonstante für die Stufenänderung des befohlenen Motorkühlmitteldurchflusses zwischen dem Zeitpunkt t23 und dem Zeitpunkt t25. Es gibt jedoch eine merkliche Änderung der Zeitkonstante im Vergleich zu der in 3 und in dem reduzierten Abfall der Motorkühlmitteltemperatur beobachteten Zeitkonstante.
Zum Zeitpunkt t25 wird der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf null verringert. Somit markiert der Zeitpunkt t25 den Endzeitpunkt zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf ein höheres Niveau erhöht wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der befohlene Motorkühlmittelpumpendurchfluss auf null befohlen wird.
Auf diese Weise kann es möglich sein, zu beobachten, wann ein Motorkühlmitteldurchfluss einem befohlenen niedrigen Motorkühlmitteldurchflussbefehl nicht folgt. Insbesondere kann ein höherer Temperaturabfall angeben, dass eine Motorkühlmittelpumpe in einem Modus mit einem hohem Durchfluss feststeckt. Zusätzlich kann beobachtet werden, dass die Zeitdauer, die benötigt wird, um die Motorkühlmitteltemperatur um 63,2 % zwischen einer Anfangstemperatur und einer Endtemperatur zu ändern, erheblich geändert werden kann. Die Änderung eines Zeitkonstantenwerts von einem Basiswert kann angeben, dass eine Motorkühlmittelpumpe nicht auf einen befohlenen niedrigen Motorkühlmitteldurchfluss reagiert.
Unter Bezugnahme auf 6 ist nun ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe gezeigt. Das Verfahren 600 kann in dem System aus 1 und 2 beinhaltet sein und mit diesem zusammenarbeiten. Es können mindestens Teile des Verfahrens 600 das System aus 1 und 2 als ausführbare Anweisungen integriert sein, die in nicht-transitorischem Speicher gespeichert sind. Zusätzlich können andere Teile des Verfahrens 600 über eine Steuerung durchgeführt werden, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der physischen Welt umwandelt. Die Steuerung kann in dieser Schrift beschriebene Aktoren und Sensoren einsetzen, um den Betrieb der Motorkühlmittelpumpe einzustellen. Zudem kann das Verfahren 600 ausgewählte Steuerparameter anhand von Sensoreingaben ermitteln.
Bei 602 beurteilt das Verfahren 600, ob eine Motorkühlmittelpumpendiagnose angefordert wurde. Eine Motorkühlmittelpumpendiagnose kann in festen Zeitintervallen (z. B. alle 100 Betriebsstunden des Fahrzeugs), in festen Entfernungsintervallen (z. B. alle 5000 Meilen, die ein Fahrzeug gefahren wird) oder als Reaktion auf Anforderungen des Fahrzeugführers oder des entfernten Servers angefordert werden. Wenn das Verfahren 600 beurteilt, dass eine Motorkühlmittelpumpendiagnose angefordert wurde, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 604 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 endet.
Bei 604 beurteilt das Verfahren 600, ob der Motor des Fahrzeugs ausgeschaltet ist (z. B. sich nicht dreht und keinen Kraftstoff verbrennt). In einem Beispiel kann das Verfahren 600 auf Grundlage einer Ausgabe eines Motorpositionssensors und der Betriebszustände der Motorkraftstoffeinspritzvorrichtungen beurteilen, dass der Motor ausgeschaltet ist. Wenn das Verfahren 600 beurteilt, dass der Motor ausgeschaltet oder gestoppt ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 604 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zum Ende über.
Bei 606 beurteilt das Verfahren 600, ob die Motortemperatur über einer Schwellentemperatur (z. B. 100 Grad Celsius) liegt. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 608 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zum Ende über. Die Motorkühlmittelpumpendrehzahl kann vor Schritt 608 auf eine Drehzahl von null befohlen werden, um die Motorkühlung zu reduzieren, bevor die Diagnose beginnt.
Bei 608 kann das Verfahren 600 ein Thermostatventil über eine Steuerung öffnen, wenn das Fahrzeug einen Thermostat beinhaltet, der über eine Steuerung geöffnet werden kann. Wenn das System keinen Thermostat beinhaltet, der über eine Steuerung geöffnet werden kann, kann das Verfahren 600 nicht zu 608 übergehen, wenn die Temperatur des Motors geringer als eine Temperatur ist, bei der der Thermostat offen ist. Das Verfahren 600 geht zu 610 über, nachdem der Thermostat offen ist.
Bei 610 schaltet das Verfahren 600 Motorkühllüfter (z. B. 206 und 208 aus 2) an, um Wärme aus dem Motorkühlmittel zu entfernen. Die Motorkühllüfter können auf eine konstante Drehzahl befohlen werden. Das Verfahren 600 geht zu 612 über.
Bei 612 befiehlt das Verfahren 600 der Motorkühlmittelpumpe (z. B. 204 aus 2) eine niedrige Durchflussrate ungleich null (z. B. 25 % einer maximalen Durchflussrate oder einer Drehzahl der Motorkühlmittelpumpe). Der Motorkühlmittelpumpe wird auf eine niedrige Durchflussrate befohlen, um zu verifizieren, dass die Motorkühlmittelpumpe betrieben wird, und um zu verifizieren, dass sie nicht bei einer Ausgabe mit hoher Durchflussrate feststeckt. Das Verfahren 600 geht zu 614 über.
Bei 614 überwacht das Verfahren 600 eine Temperatur des Motors oder alternativ eine Motorkühlmitteltemperatur. Das Verfahren 600 überwacht die Temperatur, um zu verifizieren, dass Betreiben der Motorkühlmittelpumpe den Motor auf eine erwartete Weise kühlt. Das Verfahren 600 speichert Temperaturen und Zeiten, zu denen die Temperaturen bestimmt wurden, in einem Direktzugriffsspeicher der Steuerung. Das Verfahren 600 geht zu 616 über.
Bei 616 beurteilt das Verfahren 600, ob eine Schwellenzeitdauer verstrichen ist, seit die Motorkühlmittelpumpe zuletzt auf eine die niedrige Durchflussrate befohlen wurde. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 618 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 kehrt zu 616 zurück.
Bei 618 befiehlt das Verfahren 600 die Motorkühlmittelpumpe auf eine hohe Drehzahl (z. B. mehr als 75 % einer maximalen Durchflussrate oder Drehzahl der Motorkühlmittelpumpe). Durch Befehlen der Motorkühlmittelpumpe auf die hohe Drehzahl kann es möglich sein, zu verifizieren, ob die Motorkühlmittelpumpe erwartungsgemäß betrieben wird oder nicht. Das Verfahren 600 geht zu 620 über.
Bei 620 überwacht das Verfahren 600 eine Temperatur des Motors oder alternativ eine Motorkühlmitteltemperatur. Das Verfahren 600 überwacht die Temperatur, um zu verifizieren, dass Betreiben der Motorkühlmittelpumpe den Motor auf eine erwartete Weise kühlt (z. B. wird der Motor im Vergleich dazu, dass die Kühlmittelpumpe auf eine niedrigere Drehzahl befohlen wird, schneller gekühlt). Das Verfahren 600 speichert Temperaturen und Zeiten, zu denen die Temperaturen bestimmt wurden, in einem Direktzugriffsspeicher der Steuerung. Das Verfahren 600 geht zu 622 über.
Bei 622 beurteilt das Verfahren 600, ob eine Schwellenzeitdauer verstrichen ist, seit die Motorkühlmittelpumpe zuletzt auf die höhere Durchflussrate befohlen wurde. Falls ja, lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 600 zu 624 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 kehrt zu 622 zurück. Zusätzlich kann das Verfahren 600 die Motorkühlmittelpumpe auf eine Drehzahl von null befehlen, wenn die Antwort Ja lautet.
Bei 624 bestimmt das Verfahren 600 eine Zeitkonstante für einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe bei niedriger Drehzahl. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren die Zeitkonstante durch Prüfen der Motor- oder Motorkühlmitteltemperatur, die bei Schritt 614 überwacht wurde. Insbesondere wird die Motortemperatur oder Motorkühlmitteltemperatur zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Motorkühlmittelpumpe bei Schritt 612 auf die niedrige Drehzahl befohlen wird. Dies ist die Temperatur T1. Zusätzlich wird die Motortemperatur oder Motorkühlmitteltemperatur zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Motorkühlmittelpumpe bei Schritt 618 auf die hohe Drehzahl befohlen wird. Dies ist die Temperatur T2. Das Verfahren 600 bestimmt eine Temperatur, die einen Temperaturabfall von 63,2 % zwischen der Temperatur T1 und der Temperatur T2 darstellt, über die folgende Gleichung: T63L = T1-0,632(T1-T2), wobei T63L die Temperatur ist, die einen Temperaturabfall von 63,2 % von der Temperatur T1 darstellt, wenn die Motorkühlmittelpumpe auf eine niedrige Drehzahl befohlen wird. Das Verfahren 600 referenziert dann Temperaturdaten und die Zeitpunkte, zu denen die Motor- und/oder Motorkühlmitteltemperaturen bestimmt wurden, um einen Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem die Motortemperatur oder Motorkühlmitteltemperatur gleich dem Wert der Temperatur T63L war. Die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die erste Temperatur bei 614 bestimmt wurde, und dem Zeitpunkt, zu dem die Motortemperatur oder Motorkühlmitteltemperatur gleich T63L war, kann als die Zeitkonstante für einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe bei niedriger Drehzahl bezeichnet werden. 3-5 stellen dar, wie die Zeitkonstante bestimmt werden kann. Das Verfahren 600 geht zu 626 über.
Bei 626 bestimmt das Verfahren 600 eine Zeitkonstante für einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe bei hoher Drehzahl. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren die Zeitkonstante durch Prüfen der Motor- oder Motorkühlmitteltemperatur, die bei Schritt 620 überwacht wurde. Insbesondere wird die Motortemperatur oder Motorkühlmitteltemperatur zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Motorkühlmittelpumpe bei Schritt 618 auf die hohe Drehzahl befohlen wird. Dies ist die Temperatur T3. Zusätzlich wird die Motortemperatur oder Motorkühlmitteltemperatur zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Motorkühlmittelpumpe bei Schritt 622 auf die Drehzahl von null befohlen wird. Dies ist die Temperatur T4. Das Verfahren 600 bestimmt eine Temperatur, die einen Temperaturabfall von 63,2 % zwischen der Temperatur T3 und der Temperatur T4 darstellt, über die folgende Gleichung: T63H = T3-0,632(T3-T4), wobei T63H die Temperatur ist, die einen Temperaturabfall von 63,2 % von der Temperatur T3 darstellt. Das Verfahren 600 referenziert dann Temperaturdaten und die Zeitpunkte, zu denen die Motor- und/oder Motorkühlmitteltemperaturen bestimmt wurden, um einen Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem die Motortemperatur oder Motorkühlmitteltemperatur gleich dem Wert der Temperatur T63H war. Die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die dritte Temperatur bei 620 bestimmt wurde, und dem Zeitpunkt, zu dem die Motortemperatur oder Motorkühlmitteltemperatur gleich T63H war, kann als die Zeitkonstante für einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe bei hoher Drehzahl bezeichnet werden. 3-5 stellen dar, wie die Zeitkonstante bestimmt werden kann. Das Verfahren 600 geht zu 628 über.
Wenn das Verfahren 600 bei 628 beurteilt, dass der Wert der bei 624 bestimmten Zeitkonstante um mehr als einen vorbestimmten Betrag größer oder kleiner als eine auf niedriger Drehzahl basierende Zeitkonstante ist, dann lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 640 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zu 630 über. Wenn zum Beispiel die auf niedriger Drehzahl basierende Zeitkonstante für einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe bei niedriger Drehzahl 2 Minuten beträgt und der vorbestimmte Betrag 10 % oder 12 Sekunden beträgt, kann das Verfahren 600 zu 640 übergehen, wenn die bei 624 bestimmte Zeitkonstante weniger als 108 Sekunden oder mehr als 212 Sekunden beträgt. Die auf niedriger Drehzahl basierende Zeitkonstante für einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe bei niedriger Drehzahl kann in dem Steuerungsspeicher gespeichert sein und kann eine erwartete Temperaturreaktion des Motorkühlsystems und/oder eine Temperaturreaktion der Motorkühlmittelpumpe darstellen. Die bei 624 bestimmte Zeitkonstante oder alternativ die auf niedriger Drehzahl basierende Zeitkonstante kann gemäß der Umgebungslufttemperatur eingestellt werden.
Alternativ kann das Verfahren 600 beurteilen, dass eine Zeitdauer, die benötigt wird, bis die Motortemperatur oder die Motorkühlmitteltemperatur eine vorbestimmte Temperatur erreicht, wenn die Motorkühlmittelpumpe auf eine niedrige Drehzahl befohlen wird, um mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer größer oder kleiner als eine vorbestimmte Dauer ist und die Antwort lautet Ja und das Verfahren 600 geht zu 640 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zu 630 über. Wenn zum Beispiel die Zeit, die benötigt wird, um eine vorbestimmte Motor- oder Motorkühlmitteltemperatur zu erreichen, 4 Minuten beträgt und der vorbestimmte Betrag 10 % oder 24 Sekunden beträgt, kann das Verfahren 600 zu 640 übergehen, wenn die bestimmte Zeit weniger als 216 Sekunden oder mehr als 264 Sekunden beträgt. Die Zeit, die die Motor- oder Motorkühlmitteltemperatur benötigt, um auf die Schwellentemperatur zu fallen, kann im Steuerungsspeicher gespeichert sein. Die Zeit kann gemäß der Umgebungslufttemperatur eingestellt werden.
Wenn das Verfahren 600 bei 630 beurteilt, dass der Wert der bei 626 bestimmten Zeitkonstante um mehr als einen vorbestimmten Betrag größer oder kleiner als eine auf hoher Drehzahl basierende Zeitkonstante ist, dann lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 640 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zum Ende über. Wenn zum Beispiel die auf hoher Drehzahl basierende Zeitkonstante für einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe bei hoher Drehzahl 1 Minute beträgt und der vorbestimmte Betrag 10 % oder 6 Sekunden beträgt, kann das Verfahren 600 zu 640 übergehen, wenn die bei 624 bestimmte Zeitkonstante weniger als 54 Sekunden oder mehr als 66 Sekunden beträgt. Die auf hoher Drehzahl basierende Zeitkonstante für einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe bei hoher Drehzahl kann im Steuerungsspeicher gespeichert sein. Die bei 626 bestimmte Zeitkonstante oder alternativ die auf hoher Drehzahl basierende Zeitkonstante kann gemäß der Umgebungslufttemperatur eingestellt werden.
Alternativ kann das Verfahren 600 beurteilen, dass eine Zeitdauer, die benötigt wird, bis die Motortemperatur oder die Motorkühlmitteltemperatur eine vorbestimmte Temperatur erreicht, wenn die Motorkühlmittelpumpe auf eine hohe Drehzahl befohlen wird, um mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer größer oder kleiner als eine vorbestimmte Dauer ist und die Antwort lautet Ja und das Verfahren 600 geht zu 640 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zum Ende über.
Bei 640 gibt das Verfahren 600 eine Verschlechterung der Motorkühlmittelpumpe an (z. B. eine Unfähigkeit, Motorkühlmittel mit einer gewünschten Rate zu strömen). Das Verfahren 600 kann zudem den Fahrzeugbetrieb als Reaktion auf eine Angabe einer Verschlechterung der Motorkühlmittelpumpe einstellen. Zum Beispiel kann das Verfahren 600 eine elektrische Maschine als Fahrzeugantriebsquelle über einen größeren Bereich von Fahrzeugbetriebsbedingungen betreiben, sodass der Motor weniger häufig betrieben werden kann. Somit kann, wenn die Motorkühlmittelpumpe erwartungsgemäß betrieben wird, der Motor für Fahrerbedarfswerte gestartet werden, die größer als 150 Newtonmeter sind. Wenn jedoch für die Motorkühlmittelpumpe bestimmt wird, dass sie verschlechtert ist, kann der Motor für Fahrerbedarfswerte gestartet werden, die größer als 200 Newtonmeter sind. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren 600 den Motor früher abschalten, wenn der Motor bei niedrigen Temperaturen betrieben wird, wenn die Motorkühlmittelpumpe in einem Modus mit hoher Drehzahl feststeckt. Das Verfahren 600 geht zum Ende über.
Auf diese Weise kann das Verfahren 600 bestimmen, ob eine Motorkühlmittelpumpe erwartungsgemäß betrieben werden kann oder nicht. Zusätzlich kann das Verfahren 600 einen Betrieb einer Motorkühlmittelpumpe unter Bedingungen bewerten, die die Motoremissionen oder das Fahrverhalten des Fahrzeugs nicht beeinflussen können.
Somit stellt das Verfahren aus 6 ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe bereit, umfassend: Drehen der Motorkühlmittelpumpe mit einer ersten Drehzahl über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass sich ein Motor nicht dreht; Überwachen einer Ausgabe eines Temperatursensors, während die Motorkühlmittelpumpe mit der ersten Drehzahl betrieben wird; und Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit einer vorbestimmten Temperaturreaktion. Das Verfahren umfasst ferner Bereitstellen einer Angabe von Verschlechterung der Motorkühlmittelpumpe als Reaktion darauf, dass die Ausgabe des Temperatursensors um mehr als eine Schwellenwertmenge von der vorbestimmten Temperaturreaktion abweicht. Das Verfahren umfasst ferner Öffnen eines Thermostatventils als Reaktion darauf, dass sich der Motor nicht dreht. Das Verfahren umfasst ferner Bestimmen einer Zeitkonstante einer Temperaturreaktion auf Grundlage der Ausgabe des Temperatursensors. Das Verfahren beinhaltet, dass die vorbestimmte Temperaturreaktion eine erste Zeitkonstante ist und dass das Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit der vorbestimmten Temperaturreaktion Bestimmen einer zweiten Zeitkonstante aus der Ausgabe des Temperatursensors und Vergleichen der ersten Zeitkonstante mit der zweiten Zeitkonstante beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner Anschalten eines Motorkühllüfters als Reaktion darauf, dass sich der Motor nicht dreht. Das Verfahren beinhaltet, dass die Motorkühlmittelpumpe ferner als Reaktion darauf gedreht wird, dass eine Temperatur eines Motors eine Schwellentemperatur übersteigt.
Das Verfahren aus 4 stellt auch ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe bereit, umfassend: Drehen der Motorkühlmittelpumpe mit einer ersten Drehzahl und einer zweiten Drehzahl über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass sich ein Motor nicht dreht; Überwachen einer Ausgabe eines Temperatursensors, während die Motorkühlmittelpumpe mit der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl betrieben wird; und Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit einer ersten vorbestimmten Temperaturreaktion und einer zweiten vorbestimmten Temperaturreaktion. Das Verfahren beinhaltet, dass die erste vorbestimmte Temperaturreaktion durch eine erste Zeitkonstante dargestellt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die zweite vorbestimmte Temperaturreaktion durch eine zweite Zeitkonstante dargestellt wird. Das Verfahren umfasst ferner Öffnen eines Thermostatventils als Reaktion darauf, dass sich der Motor nicht dreht. Das Verfahren umfasst ferner Angeben einer Verschlechterung der Motorkühlmittelpumpe als Reaktion auf das Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit der ersten vorbestimmten Temperaturreaktion und der zweiten vorbestimmten Temperaturreaktion.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sein und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die spezifischen in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen Beispiele zu erreichen, sondern ist vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können in Abhängigkeit der speziellen Strategie, die verwendet wird, wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen graphisch Code darstellen, der in nicht transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einzuprogrammieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet. Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Programme beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V6-, I4-, I6-, V12-, 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 sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
Die folgenden Patentansprüche heben gewisse 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 und 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 einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe Folgendes: Drehen der Motorkühlmittelpumpe mit einer ersten Drehzahl über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass sich ein Motor nicht dreht; Überwachen einer Ausgabe eines Temperatursensors, während die Motorkühlmittelpumpe mit der ersten Drehzahl betrieben wird; und Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit einer vorbestimmten Temperaturreaktion.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Bereitstellen einer Angabe einer Verschlechterung der Motorkühlmittelpumpe als Reaktion darauf, dass eine Ausgabe des Temperatursensors um mehr als einen Schwellenwert von der vorbestimmten Temperaturreaktion abweicht.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Öffnen eines Thermostatventils als Reaktion darauf, dass sich der Motor nicht dreht.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Bestimmen einer Zeitkonstante einer Temperaturreaktion auf Grundlage der Ausgabe des Temperatursensors.
In einem Aspekt der Erfindung ist die vorbestimmte Temperaturreaktion eine erste Zeitkonstante und wobei das Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit der vorbestimmten Temperaturreaktion Bestimmen einer zweiten Zeitkonstante aus der Ausgabe des Temperatursensors und Vergleichen der ersten Zeitkonstante mit der zweiten Zeitkonstante beinhaltet.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Anschalten eines Motorkühllüfters als Reaktion darauf, dass sich der Motor nicht dreht.
In einem Aspekt der Erfindung wird die Motorkühlmittelpumpe ferner als Reaktion darauf gedreht, dass eine Temperatur eines Motors eine Schwellentemperatur übersteigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Diagnostizieren einer Motorkühlmittelpumpe bereitgestellt, aufweisend: einen Verbrennungsmotor, der eine Kühlmittelpumpe beinhaltet; und eine Steuerung, die in nicht transitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung dazu veranlassen, die Kühlmittelpumpe auf eine erste Drehzahl zu befehlen, während sich der Verbrennungsmotor nicht dreht, die Kühlmittelpumpe auf eine zweite Drehzahl zu befehlen, während sich der Verbrennungsmotor nicht dreht, und eine Ausgabe eines Temperatursensors mit einer erwarteten Temperaturreaktion zu vergleichen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen, die die Steuerung dazu veranlassen, Motorkühllüfter als Reaktion auf eine Anforderung, einen Betrieb der Kühlmittelpumpe zu diagnostizieren, anzuschalten, während sich der Verbrennungsmotor nicht dreht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen, um eine Zeitkonstante auf Grundlage der Ausgabe des Temperatursensors zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Zeitkonstante auf Grundlage eines Betreibens der Kühlmittelpumpe mit der ersten Drehzahl bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Zeitkonstante auf Grundlage eines Betreibens der Kühlmittelpumpe mit der zweiten Drehzahl bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen, um einen Thermostat als Reaktion auf eine Anforderung zum Diagnostizieren des Betriebs der Kühlmittelpumpe zu öffnen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Einstellen eines Betriebs eines Fahrzeugs als Reaktion auf eine Angabe einer Verschlechterung der Kühlmittelpumpe.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen des Betriebs des Fahrzeugs Erhöhen einer Betriebsreichweite eines Fahrzeugs, das in einem Elektrofahrzeugbetriebsmodus betrieben wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe Folgendes: Drehen der Motorkühlmittelpumpe mit einer ersten Drehzahl und einer zweiten Drehzahl über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass sich ein Motor nicht dreht; Überwachen einer Ausgabe eines Temperatursensors, während die Motorkühlmittelpumpe mit der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl betrieben wird; und Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit einer ersten vorbestimmten Temperaturreaktion und einer zweiten vorbestimmten Temperaturreaktion.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet wird die erste vorbestimmte Temperaturreaktion durch eine erste Zeitkonstante dargestellt.
In einem Aspekt der Erfindung wird die zweite vorbestimmte Temperaturreaktion durch eine zweite Zeitkonstante dargestellt.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Öffnen eines Thermostatventils als Reaktion darauf, dass sich der Motor nicht dreht.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Angeben einer Verschlechterung der Motorkühlmittelpumpe als Reaktion auf das Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit der ersten vorbestimmten Temperaturreaktion und der zweiten vorbestimmten Temperaturreaktion.

Claims

Verfahren zum Diagnostizieren eines Betriebs einer Motorkühlmittelpumpe, umfassend: Drehen der Motorkühlmittelpumpe mit einer ersten Drehzahl über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass sich ein Motor nicht dreht; Überwachen einer Ausgabe eines Temperatursensors, während die Motorkühlmittelpumpe mit der ersten Drehzahl betrieben wird; und Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit einer vorbestimmten Temperaturreaktion.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Bereitstellen einer Angabe einer Verschlechterung der Motorkühlmittelpumpe als Reaktion darauf, dass die Ausgabe des Temperatursensors um mehr als einen Schwellenwert von der vorbestimmten Temperaturreaktion abweicht.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Öffnen eines Thermostatventils als Reaktion darauf, dass sich der Motor nicht dreht.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Bestimmen einer Zeitkonstante einer Temperaturreaktion auf Grundlage der Ausgabe des Temperatursensors.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Temperaturreaktion eine erste Zeitkonstante ist und wobei das Vergleichen der Ausgabe des Temperatursensors mit der vorbestimmten Temperaturreaktion Bestimmen einer zweiten Zeitkonstante aus der Ausgabe des Temperatursensors und Vergleichen der ersten Zeitkonstante mit der zweiten Zeitkonstante beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Anschalten eines Motorkühllüfters als Reaktion darauf, dass sich der Motor nicht dreht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motorkühlmittelpumpe ferner als Reaktion darauf gedreht wird, dass eine Temperatur eines Motors eine Schwellentemperatur übersteigt.
System zum Diagnostizieren einer Motorkühlmittelpumpe, umfassend: einen Verbrennungsmotor, der eine Kühlmittelpumpe beinhaltet; und eine Steuerung, die in nicht transitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung dazu veranlassen, die Kühlmittelpumpe auf eine erste Drehzahl zu befehlen, während sich der Verbrennungsmotor nicht dreht, die Kühlmittelpumpe auf eine zweite Drehzahl zu befehlen, während sich der Verbrennungsmotor nicht dreht, und eine Ausgabe eines Temperatursensors mit einer erwarteten Temperaturreaktion zu vergleichen.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, die die Steuerung dazu veranlassen, Motorkühllüfter als Reaktion auf eine Anforderung, einen Betrieb der Kühlmittelpumpe zu diagnostizieren, anzuschalten, während sich der Verbrennungsmotor nicht dreht.
System nach Anspruch 9, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um eine Zeitkonstante auf Grundlage der Ausgabe des Temperatursensors zu bestimmen.
System nach Anspruch 10, wobei die Zeitkonstante auf Grundlage eines Betreibens der Kühlmittelpumpe mit der ersten Drehzahl bestimmt wird.
System nach Anspruch 10, wobei die Zeitkonstante auf Grundlage eines Betreibens der Kühlmittelpumpe mit der zweiten Drehzahl bestimmt wird.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um einen Thermostat als Reaktion auf eine Anforderung zum Diagnostizieren des Betriebs der Kühlmittelpumpe zu öffnen.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend Einstellen eines Betriebs eines Fahrzeugs als Reaktion auf eine Angabe einer Verschlechterung der Kühlmittelpumpe.
System nach Anspruch 14, wobei das Einstellen des Betriebs des Fahrzeugs Erhöhen einer Betriebsreichweite eines Fahrzeugs, das in einem Elektrofahrzeugbetriebsmodus betrieben wird, beinhaltet.