DE102023202514A1 - Verfahren zum Ermitteln der Funktionstüchtigkeit eines Wasserstoffsensors eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Funktionstüchtigkeit eines Wasserstoffsensors (14, 15, 16, 17) eines Fahrzeugs (10). Der Wasserstoffsensor (14, 15, 16, 17) ist dazu ausgebildet, den Wasserstoffgehalt in der Luft zu erfassen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Ermitteln einer vorbestimmten Änderung der Feuchtigkeit in der Luft, ein Ermitteln einer Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft mittels des Wasserstoffsensors (14, 15, 16, 17), wenn eine vorbestimmte Änderung der Feuchtigkeit in der Luft ermittelt wurde, und Ermitteln eines funktionstüchtigen Wasserstoffsensors (14, 15, 16, 17), wenn die ermittelte Änderung des Wasserstoffgehalts einen vorbestimmten Wasserstoffschwellenwert überschreitet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Funktionstüchtigkeit eines Wasserstoffsensors eines Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugs mit Brennstoffzellen- oder Wasserstoffantrieb, dass zumindest einen Wasserstoffsensor zum Ermitteln des Wasserstoffgehalts bzw. der Wasserstoffkonzentration in der Luft aufweist.
  • Brennstoffzellensysteme für Fahrzeuge werden üblicherweise mit einem im Wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasgemisch betankt. Aus Sicherheitsgründen ist es deshalb notwendig, an verschiedenen Positionen des Fahrzeugs, wie beispielweise in der Kabine, an der Brennstoffzelle, nahe am Tank, etc., Wasserstoffsensoren einzusetzen, um potentielle Leckagen des Wasserstoffs aus dem Tank frühzeitig zu erkennen und den Betreiber des Fahrzeugs zu warnen. Hierfür muss die Funktionstüchtigkeit der Wasserstoffsensoren dauerhaft gewährleistet werden.
  • Aufgrund hoher Sicherheitsvorkehrungen ist eine Leckage von Wasserstoff aus dem Tank eher unwahrscheinlich, weshalb die Wasserstoffsensoren üblicherweise ein Wasserstoffsignal ausgeben, dass im Wesentlichen Null Prozent Wasserstoffgehalt in der Luft anzeigt. Jedoch sollte, wie oben bereits erwähnt, sichergestellt sein, dass die Wasserstoffsensoren auch ordnungsgemäß funktionieren. Beispielsweise würde ein Wasserstoffsensor mit einer verstopften Membran ebenfalls im Wesentlichen Null Prozent Wasserstoffgehalt in der Luft anzeigen, obwohl eine Wasserstoffleckage im Tank vorliegt, jedoch der Wasserstoff aufgrund der verstopften Membran nicht bis zum Sensorelement gelangen kann.
  • Aus dem Stand der Technik sind Wasserstoffsensoren bekannt, die auf dem Wärmeleitfähigkeitsmessprinzip basieren. Dabei wird die Wärmeleitfähigkeit des gesamten Gasgemischs ermittelt, woraus sich die Konzentration des Wasserstoffs im Gasgemisch ableiten lässt, da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff signifikant größer ist als die Wärmeleitfähigkeit von vielen anderen Gaskomponenten im Gasgemisch, insbesondere Luft.
  • Beispielhafte Vorrichtungen und Sensoren zum Erkennen von Wasserstoff leckagen sind bekannt aus CN 112 659 899 A , US 2022/0373134 A1 , WO 2018/049810 A1 , CN 114 520 351 A und US 2017/0084941 A1 .
  • Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem auf einfache und zuverlässige Weise die Funktionstüchtigkeit eines Wasserstoffsensors überprüft werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen der Gedanke zu Grunde, die Funktionstüchtigkeit eines Wasserstoffsensors, der dazu ausgebildet ist, etwaige Leckagen von Wasserstoff aus einem Tank eines Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugs mit Brennstoffzellenantrieb, unter Ausnutzung der sich ändernden Luftfeuchtigkeit zuverlässig zu ermitteln. Insbesondere macht sich die vorliegende Erfindung dabei zunutze, dass sich bei einer signifikanten Änderungen der Luftfeuchtigkeit auch die Wasserstoffsignale eines auf dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip basierenden Wasserstoffsensors ebenfalls ändert. Wird dann qualitativ festgestellt, dass bei einer signifikanten Änderung der Luftfeuchtigkeit sich das Signal des Wasserstoffsensors entsprechend nicht signifikant ändert, kann auf einen Fehler des Wasserstoffsensors geschlossen und dieser als nicht länger funktionstüchtig diagnostiziert werden.
  • Zudem macht sich die vorliegende Erfindung beim Vorhandensein von drei oder mehreren Wasserstoffsensoren zu Nutze, dass man eine signifikante Änderung der Luftfeuchtigkeit dadurch feststellen kann, dass der Median der Änderungen der Wasserstoffsignale der zumindest drei Wasserstoffsensoren einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Wird ein solches Überschreiten des vorbestimmten Schwellenwerts ermittelt, kann dann derjenige Wasserstoffsensor mit der geringsten Änderung des Wasserstoffsignals im Hinblick auf eine ordnungsgemäße Funktionstüchtigkeit ausgewertet werden. Unterschreitet diese geringste Änderung nämlich einen weiteren vorbestimmten Wasserstoffschwellenwert, kann davon ausgegangen werden, dass dieser Wasserstoffsensor fehlerbehaftet ist und deshalb als nicht länger ordnungsgemäß funktionierend diagnostiziert werden kann.
  • Folglich ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln der Funktionstüchtigkeit eines Wasserstoffsensors eines Fahrzeugs offenbart, der dazu ausgebildet ist, den Wasserstoffgehalt in der Luft zu erfassen. Das erfindungsgemäße Verfahren weist ein Ermitteln einer vorbestimmten Änderung der Feuchtigkeit in der Luft, ein Ermitteln einer Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft mittels des Wasserstoffsensors, wenn eine vorbestimmte Änderung der Feuchtigkeit in der Luft ermittelt wurde, und ein Ermitteln eines funktionstüchtigen Wasserstoffsensors auf, wenn die ermittelte Änderung des Wasserstoffgehalts einen vorbestimmten Wasserstoffschwellenwert überschreitet.
  • Insbesondere wird dabei ausgenutzt, dass der Wasserstoffsensor auch auf eine Änderung der Luftfeuchtigkeit empfindlich ist und folglich bei einer ermittelten vorbestimmten Änderung der Feuchtigkeit in der Luft das Wasserstoffsignal des Wasserstoffsensors zum Ermitteln der Funktionstüchtigkeit desselben ausgebildet sein kann.
  • Vorzugsweise beträgt die vorbestimmte Änderung der Feuchtigkeit in der Luft zumindest 30 %, vorzugsweise zumindest 50 %.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert die vorbestimmte Änderung der Feuchtigkeit auf einem ermittelten Minimumwert und/oder ermittelten Maximalwert der Feuchtigkeit in der Luft. Das heißt, dass bei einer kontinuierlichen Erfassung der Feuchtigkeit in der Luft ein erreichter Minimumwert und/oder Maximalwert und dessen Zeitpunkt ermittelt und gespeichert werden. Daraufhin werden die anschließend erfassten Feuchtigkeitswerte auf den festgestellten Minimumwert und/oder Maximalwert bezogen und die Änderung bzw. das Delta dazu ermittelt. Beispielsweise kann zwischen dem Feststellen eines Minimumwerts bzw. Maximalwert der Feuchtigkeit in der Luft und dem dann Überschreiten der vorbestimmten Änderung der Feuchtigkeit auch ein längerer Zeitraum, wie beispielsweise Minuten oder Stunden, liegen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt der vorbestimmte Wasserstoffschwellenwert ungefähr 0,2 %.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert das Ermitteln einer vorbestimmten Änderung der Luftfeuchte auf den Feuchtigkeitssignalen eines Feuchtigkeitssensors, der dazu ausgebildet ist, die Feuchtigkeit in der Luft zu erfassen. Der Feuchtigkeitssensor ist vorzugsweise innerhalb der Kabine des Fahrzeugs angeordnet und dazu ausgebildet, die Feuchtigkeit in der Luft innerhalb der Kabine des Fahrzeugs zu erfassen.
  • In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert das Ermitteln einer vorbestimmten Änderung der Luftfeuchtigkeit auf per Fernzugriff verfügbaren und bereitgestellten Wetterdaten. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine digitale Schnittstelle zu von Wetterdiensten bereitgestellten Wetterdaten aufweisen, beispielsweise über ein Internetmodul, um dann die Wetterdaten, die mit dem über GPS (Global Positioning System) erfassbaren Standort des Fahrzeugs abgeglichen und somit die Luftfeuchtigkeit an der Position des Fahrzeugs ermittelt werden kann.
  • In einer weiteren alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zumindest drei Wasserstoffsensoren im Fahrzeug vorhanden und jeweils dazu ausgebildet, den Wasserstoffgehalt in der Luft zu erfassen. Das Ermitteln einer vorbestimmten Änderung der Feuchtigkeit in der Luft weist in einer solchen Ausgestaltung ein Ermitteln einer Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft für jeden der zumindest drei Wasserstoffsensoren und ein Bestimmen auf, dass eine Änderung des Wasserstoffgehalts von zumindest einem der zumindest drei Wasserstoffsensoren einen vorbestimmten Änderungsschwellenwert überschreitet.
  • Wie bereits erwähnt, sind auf dem Wärmeleitfähigkeitsmessprinzip basierende Wasserstoffsensoren auf Luftfeuchtigkeit querempfindlich. Überschreitet das Wasserstoffgehaltsignal einen vorbestimmten Schwellenwert, kann auf eine signifikante bzw. vorbestimmte Änderung der Feuchtigkeit in der Luft geschlossen werden. Besonders bevorzugt kann es dabei sein, dass der Median der Änderungen des Wasserstoffgehalts in der Luft für jeden der zumindest drei Wasserstoffsensoren gebildet wird und das Bestimmen, dass eine vorbestimmte Änderung der Feuchtigkeit in der Luft vorliegt, darauf erfolgt, dass zumindest ein gebildeter Median einen vorbestimmten Medianschwellenwert überschreitet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Bestimmen desjenigen Wasserstoffsensors, der die geringste Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft anzeigt, und ein Ermitteln eines funktionstüchtigen Wasserstoffsensors auf, wenn die ermittelte Änderung des Wasserstoffgehalts desjenigen Wasserstoffsensors, der die geringste Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft anzeigt, den vorbestimmten Wasserstoffschwellenwert überschreitet.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Wasserstoffsensor um einen auf dem Wärmeleitfähigkeitsmessprinzip basierenden Wasserstoffsensor.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der hierin beschriebenen Lehre und Betrachten der beiliegenden einzigen Zeichnung ersichtlich, in denen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Wasserstofftank und mehreren Sensoren zeigt, wie Wasserstoffsensor und Feuchtigkeitssensor,
    • 2 ein Diagramm mit beispielhaften Verläufen der Feuchtigkeit in der Luft und der den Wasserstoffgehalt in der Luft anzeigenden Wasserstoffsignalen eines Wasserstoffsensors über die Zeit zeigt, und
    • 3 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln der Funktionstüchtigkeit eines Wasserstoffsensors des Fahrzeugs der 1 zeigt.
  • Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreibt der Begriff „ordnungsgemäße Funktionstüchtigkeit“, dass die jeweilige Vorrichtung noch erwartungsgemäß funktioniert und die beabsichtigte Funktion erfüllt. Beispielsweise kann ein Wasserstoffsensor dann als ordnungsgemäß funktionstüchtig bezeichnet werden, wenn dieser noch eine ausreichende Messgenauigkeit aufweist und/oder plausible Wasserstoffsignale liefert.
  • Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreibt der Begriff „Median(wert)“ den Zentralwert der Messwerte einer Werteliste und ist somit derjenige Messwert, der genau „in der Mitte“ steht, wenn man die Messwerte der Größe nach sortiert. Im Allgemeinen teilt ein Median einen Datensatz, eine Stichprobe oder eine Verteilung so in zwei gleich große Teile, dass die Werte in der einen Hälfte nicht größer als der Medianwert sind und in der anderen nicht kleiner.
  • Die 1 zeigt ein Fahrzeug 10, das einen Wasserstofftank 12 aufweist. Der Wasserstofftank 12 kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, Wasserstoff für ein Brennstoffzellensystem (nicht explizit dargestellt) des Fahrzeugs 10 zu speichern. Alternativ kann es sich um ein Fahrzeug 10 handeln, das mit einem Wasserstoffantrieb bereitgestellt ist.
  • Das Fahrzeug 10 weist mehrere Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 auf, die sowohl innerhalb der Kabine des Fahrzeugs 10 als auch außerhalb der Kabine, aber weiterhin innerhalb des Fahrzeugs 10 angeordnet sind. Die Anzahl der Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 ist nicht auf die in der beispielhaften Ausgestaltung der 1 auf vier Stück begrenzt. In weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltungsformen kann das Fahrzeug 10 mehr oder weniger als vier Wasserstoffsensoren 134, 15, 16, 17 aufweisen.
  • Beispielsweise sind die Wasserstoffsensoren 14, 15, 16 innerhalb der Kabine des Fahrzeugs 10 an unterschiedlichen Positionen angeordnet und dazu ausgebildet, den Wasserstoffgehalt in der Luft innerhalb der Kabine des Fahrzeugs 10 zu erfassen. Der Wasserstoffsensor 17, wie beispielhaft in der 1 gezeigt, in der Nähe des Wasserstofftanks 12 angeordnet und dazu ausgebildet, den Wasserstoffgehalt in der Luft in unmittelbarer Nähe zum Wasserstofftank 12 zu erfassen, um frühestmöglich eine Leckage von Wasserstoff aus dem Wasserstofftank 12 festzustellen.
  • Das Fahrzeug 10 der 1 umfasst ferner einen optionalen Feuchtigkeitssensor 18, der innerhalb der Kabine des Fahrzeugs 10 angeordnet sein kann. Der Feuchtigkeitssensor 18 ist dazu ausgebildet, die Feuchtigkeit in der Luft innerhalb der Kabine des Fahrzeugs 10 zu erfassen.
  • Die Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 können dabei ein auf dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip basieren. Dabei können die Wasserstoffsignale der Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 bevorzugt digitale Signale bzw. Daten sein, die von einer in einer Steuerungsvorrichtung 20 vorgesehenen Datenverarbeitungsvorrichtung verarbeitet werden können. Die Steuerungsvorrichtung kann ferner einen Prozessor und einen Speicher aufweisen. Die Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 sind ferner dazu ausgebildet, mehrere (digitale) Wasserstoffsignale dauerhaft und kontinuierlich, beispielsweise in zeitlich vorbestimmten Abständen, wie wenigen Millisekunden, an die Steuerungsvorrichtung 20 zu senden.
  • Sämtliche Sensoren des Fahrzeugs 10, das heißt die vier Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 und der Feuchtigkeitssensor 18, sind über geeignete Verbindungen, wie beispielsweise Drahtverbindungen oder auch drahtlose Verbindungen, mit der Steuerungsvorrichtung 20 verbunden. Die Steuerungsvorrichtung 20 kann im Fahrzeug 10 angeordnet sein. Alternativ kann die Steuerungsvorrichtung 20 extern und somit fernab des Fahrzeugs 10 angeordnet und dazu ausgebildet sein, die elektrischen Signale der Sensoren 14, 15, 16, 17, 18 per Fernkommunikation zu erhalten, zu verarbeiten und wiederum selbst erzeugte Steuerungssignale, wie beispielsweise Warnsignale an den Betreiber des Fahrzeugs, an das Fahrzeug 10 senden.
  • Die 2 zeigt ein Diagramm, in dem ein zeitlicher Verlauf 202 der Feuchtigkeit in der Luft, die beispielsweise mit dem Feuchtigkeitssensor 18 der 1 ermittelt wurde, dargestellt ist (siehe durchgezogene Linie in der 2). Weiter ist in der 2 der zeitliche Verlauf 204 des Wasserstoffsignals eines Wasserstoffsensors, wie beispielsweise des Wasserstoffsensors 14 der 1, dargestellt (siehe gestrichelte Linie in der 2).
  • In der 2 ist gezeigt, dass zu einem ersten Zeitpunkt t1 die mittels des Feuchtigkeitssensors 18 erfasste Feuchtigkeit in der Luft einen Minimumwert F1 erreicht hat. Dieser Minimumwert und der zugehörige Zeitpunkt t1 können beispielsweise im Speicher der Steuerungsvorrichtung 20 gespeichert werden. Zu einem Zeitpunkt t2 erreicht die Feuchtigkeit einen zweiten Wert F2. Die Differenz zwischen dem Minimumwert F1 und dem Wert F2 gibt eine vorbestimmte Änderung der Luftfeuchtigkeit an, die beispielsweise auf Grund von sich ändernden Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs 10 hervorgerufen ist. Beispielsweise kann eine solche vorbestimmte Änderung der Luftfeuchtigkeit tageszeitabhängig und/oder klimaabhängig sein.
  • Wird bestimmt, dass die vorbestimmte Änderung der Luftfeuchtigkeit, wie beispielsweise 50 %, erreicht ist, kann erfindungsgemäß zu den Zeitpunkten t1 und t2 die Änderung des Wasserstoffsignals H1, H2 des Wasserstoffsensors 14 dahingehend ausgewertet werden, ob der Wasserstoffsensor 14 noch ausreichend und ordnungsgemäß funktioniert. Insbesondere wird sich dabei zu Nutze gemacht, dass der Wasserstoffsensor 14 auf die Feuchtigkeit in der Luft querempfindlich ist und folglich qualitativ eine Änderung der Feuchtigkeit in der Luft ebenfalls indirekt erfassen kann.
  • Unter zusätzlichen Verweis auf die 3 wird im Folgenden ein Verfahren zum Ermitteln der Funktionstüchtigkeit des Wasserstoffsensors 14 des Fahrzeugs 10 der 1 erläutert. An dieser Stelle ist ausdrücklich darauf hingewiesen, dass ein entsprechendes Verfahren auch für die Wasserstoffsensoren 15, 16, 17 zur Überprüfung deren jeweiligen Funktionstüchtigkeit durchgeführt werden kann.
  • Das Verfahren der 3 startet beim Schritt 300 und gelangt dann zum Schritt 310, an dem eine vorbestimmte Änderung der Luftfeuchtigkeit ermittelt werden kann. Beispielsweise kann dabei das Signal des Feuchtigkeitssensors 18 des Fahrzeugs 10 der 1 ausgewertet werden (siehe Verlauf 202 der 2).
  • In einem darauffolgenden Schritt 320 wird überprüft, ob die ermittelte Änderung der Luftfeuchtigkeit nach dem Erreichen des Zeitpunkt t1 einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Vorzugsweise kann dabei zunächst ein Minimumwert F1 der Feuchtigkeit in der Luft mittels des Feuchtigkeitssensors ermittelt werden. Die darauf mittels des Feuchtigkeitssensors 18 ermittelte Feuchtigkeit kann dann auf den zum Zeitpunkt t1 ermittelten Minimumwert F1 der Feuchtigkeit bezogen und dazu die Änderung ermittelt werden.
  • Wird beim Schritt 320 ermittelt, dass die ermittelte Änderung der Luftfeuchtigkeit den vorbestimmten Schwellenwert, wie beispielsweise 50 %, nicht überschreitet, gelangt das Verfahren wieder zurück zum Schritt 310. Wird jedoch beim Schritt 320 ermittelt, dass die Änderung der Luftfeuchtigkeit den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, gelangt das Verfahren zum Schritt 330, an dem die Änderung des Wasserstoffgehalts, der mittels des Wasserstoffsensors 14 erfasst wird, ermittelt wird. Beispielsweise kann dabei das zum Zeitpunkt t2 ermittelte Wasserstoffsignal des Wasserstoffsensors 14 mit dem zum Zeitpunkt t1 erfassten Wasserstoffsignal des Wasserstoffsensors 14 verglichen und daraus die Änderung ermittelt werden.
  • In einem darauffolgenden Schritt 340 wird überprüft, ob die Änderung des mittels des Wasserstoffsensors 14 ermittelten Wasserstoffgehalts einen vorbestimmten Wasserstoffschwellenwert, wie beispielsweise 0,1 %, überschreitet oder nicht. Wird beim Schritt 340 bestimmt, dass die Änderung des Wasserstoffgehalts vom Wasserstoffsensor 14 den vorbestimmten Wasserstoffänderungsschwellenwert überschreitet, gelangt das Verfahren zum Schritt 350, an dem der Wasserstoffsensor 14 als fehlerfrei und somit ordnungsgemäß funktionstüchtig diagnostiziert werden kann, bevor das Verfahren beim Schritt 370 endet.
  • Wird jedoch beim Schritt 340 bestimmt, dass die Änderung des Wasserstoffgehalts des Wasserstoffsensors 14 den vorbestimmten Wasserstoffänderungsschwellenwert nicht überschreitet, gelangt das Verfahren zum Schritt 360, an dem der Wasserstoffsensor 14 als fehlerbehaftet und nicht mehr ordnungsgemäß funktionstüchtig diagnostiziert wird, bevor das Verfahren wiederum beim Schritt 370 endet.
  • Vorzugsweise kann beim Schritt 360 ferner eine Warnung an den Betreiber des Fahrzeugs ausgegeben werden, dass der Wasserstoffsensor 14 nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert und folglich fehlerbehaftet ist.
  • Das Verfahren basiert im Wesentlichen darauf, dass der Wasserstoffsensor 14 querempfindlich auf die Luftfeuchtigkeit ist und folglich bei einer signifikanten Änderung der Luftfeuchtigkeit auch eine entsprechende signifikante Änderung des Wasserstoffsignals (und somit des daraus ermittelten Wasserstoffgehalts in der Luft) bei ordnungsgemäßer Funktionstüchtigkeit des Wasserstoffsensors 14 zu erwarten ist. Wird eine signifikante Änderung der Luftfeuchtigkeit ermittelt, wobei sich aber das Wasserstoffsignal nicht signifikant ändert, kann von einem fehlerbehafteten Wasserstoffsensor 14 ausgegangen werden. Ein Fehler des Wasserstoffsensors 14 kann beispielsweise darin begründet sein, dass eine Membran zumindest teilweise verstopft sein kann, die in einem Luftführungsweg angeordnet ist, der die Luft von außerhalb des Wasserstoffsensors 14 zum Sensorelement des Wasserstoffsensors 14 leitet.
  • Alternativ ist es erfindungsgemäß möglich, das Überschreiten einer vorbestimmten Änderung der Luftfeuchtigkeit auch ohne einem Feuchtigkeitssensor 18 zu ermitteln. Insbesondere kann von jedem der Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 der jeweilige ermittelte Minimalwert des Wasserstoffgehalts in der Luft ermittelt werden und daraufhin - basierend auf den kontinuierlich erzeugten Wasserstoffsignalen von jedem Wasserstoffsensor 14, 15, 16, 17 -jeweils die Änderung hierzu gebildet werden. Zudem kann dann der Median der Änderungen für jeden Wasserstoffsensor gebildet werden und aus den gebildeten Medianen der vier Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 dann wiederum der Median aller Mediane der jeweiligen Änderungen der Wasserstoffsignale bzw. Wasserstoffgehalte ermittelt werden. Überschreitet dieser gebildete Median aller Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 einen vorbestimmten weiteren Schwellenwert, kann dann davon ausgegangen werden, dass eine vorbestimmte Änderung der Luftfeuchtigkeit erfolgt ist. Insbesondere macht sich dabei die Erfindung zu Nutze, dass es äußerst unwahrscheinlich ist, dass alle vier Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 gleichzeitig fehlerbehaftet sind. Folglich macht sich die Erfindung dabei zu Nutze, dass die Querempfindlichkeit der Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 auf die Luftfeuchtigkeit somit eine signifikante Änderung der Luftfeuchtigkeit anzeigen kann.
  • Beispielsweise kann für jeden Wasserstoffsensor 14, 15, 16, 17 der Median der Änderungen des jeweiligen Wasserstoffgehalts in der Luft auf der Grundlage der mehreren Wasserstoffsignale ermittelt werden. Wird dann bestimmt, dass eine Änderung des ermittelten Wasserstoffgehalts von zumindest einem der zumindest drei Wasserstoffsensoren 14, 15, 16, 17 einen vorbestimmten Änderungsschwellenwert überschreitet, kann auf das Vorliegen einer signifikanten Änderung der Luftfeuchtigkeit geschlossen werden. Daraufhin kann dann derjenige Wasserstoffsensors 14, 15, 16, 17 identifiziert werden, der die geringste Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft anzeigt. Anschließend kann dieser Wasserstoffsensors als funktionstüchtig diagnostiziert werden, wenn der Median der ermittelten Änderungen des Wasserstoffgehalts dieses identifizierten Wasserstoffsensors den vorbestimmten Wasserstoffschwellenwert überschreitet. Wird der vorbestimmte Wasserstoffschwellenwert hingegen unterschritten, wird dieser Wasserstoffsensor 14, 15, 16, 17 als nicht ordnungsgemäß funktionstüchtig diagnostiziert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 112659899 A [0005]
    • US 20220373134 A1 [0005]
    • WO 2018049810 A1 [0005]
    • CN 114520351 A [0005]
    • US 20170084941 A1 [0005]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Ermitteln der Funktionstüchtigkeit eines Wasserstoffsensors (14, 15, 16, 17) eines Fahrzeugs (10), wobei der Wasserstoffsensor (14, 15, 16, 17) dazu ausgebildet ist, den Wasserstoffgehalt in der Luft zu erfassen, wobei das Verfahren aufweist: - Ermitteln einer vorbestimmten Änderung der Feuchtigkeit in der Luft, - Ermitteln einer Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft mittels des Wasserstoffsensors (14, 15, 16, 17), wenn eine vorbestimmte Änderung der Feuchtigkeit in der Luft ermittelt wurde, und - Ermitteln eines funktionstüchtigen Wasserstoffsensors (14, 15, 16, 17), wenn die ermittelte Änderung des Wasserstoffgehalts einen vorbestimmten Wasserstoffschwellenwert überschreitet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Änderung der Feuchtigkeit zumindest 30 %, vorzugsweise zumindest 50 %, beträgt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Änderung der Feuchtigkeit auf einem ermittelten Minimumwert und/oder ermittelten Maximalwert der Feuchtigkeit in der Luft basiert.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorbestimmte Wasserstoffschwellenwert ungefähr 0,2 % beträgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln einer vorbestimmten Änderung der Luftfeuchte auf den Feuchtigkeitssignalen eines Feuchtigkeitssensors (18) basiert, der dazu ausgebildet ist, die Feuchtigkeit in der Luft zu erfassen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Ermitteln einer vorbestimmten Änderung der Luftfeuchte auf per Fernzugriff verfügbaren und bereitgestellten Wetterdaten basiert.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest drei Wasserstoffsensoren (14, 15, 16, 17) vorhanden und jeweils dazu ausgebildet sind, den Wasserstoffgehalt in der Luft zu erfassen, wobei das Ermitteln einer vorbestimmten Änderung der Feuchtigkeit in der Luft aufweist: - Ermitteln einer Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft für jeden der zumindest drei Wasserstoffsensoren (14, 15, 16, 17), und - Bestimmen, dass eine Änderung des Wasserstoffgehalts von zumindest einem der zumindest drei Wasserstoffsensoren (14, 15, 16, 17) einen vorbestimmten Änderungsschwellenwert überschreitet.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner mit: - Bestimmen desjenigen Wasserstoffsensors (14, 15, 16, 17), der die geringste Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft anzeigt, und - Ermitteln eines funktionstüchtigen Wasserstoffsensors (14, 15, 16, 17), wenn die ermittelte Änderung des Wasserstoffgehalts desjenigen Wasserstoffsensors (14, 15, 16, 17), der die geringste Änderung des Wasserstoffgehalts in der Luft anzeigt, den vorbestimmten Wasserstoffschwellenwert überschreitet.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wasserstoffsensor (14, 15, 16, 17) auf dem Wärmeleitfähigkeitsmessprinzip basiert.
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