DE19741864C1 - Einrichtung zur Überwachung eines einen Lüfter aufweisenden Kühlsystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung eines einen Lüfter aufweisenden Kühlsystems für einen Verbrennungs­ motor eines Kraftfahrzeuges.

Für die Lebensdauer eines Motors bzw. einer Verbrennungs­ kraftmaschine ist die Einhaltung einer optimalen Betriebstem­ peratur von entscheidender Bedeutung. An das Kühlsystem eines solchen Motors werden aufgrund seiner vielen, zum Teil extrem unterschiedlichen Lastzustände sehr hohe Anforderungen ge­ stellt. Bei Fehlfunktionen des Kühlsystems kann es dazu kom­ men, daß der Motor zu heiß wird, wobei die Gefahr einer Be­ schädigung des Motors besteht. Ein solcher Störfall in der Motorkühlung wird bei herkömmlichen Fahrzeugen mit Hilfe ei­ nes Sensors erkannt, der eine von der Kühlmitteltemperatur abhängige Temperatur mißt und beim Übersteigen einer vorbe­ stimmten Grenztemperatur eine Warnanzeige auslöst. Bei einem solchen System wird demnach die Warnung erst dann ausgelöst, wenn die Motortemperatur bereits zu hoch ist, so daß der Mo­ tor möglichst schnell nach dem Erkennen der Motorüberhitzung abgeschaltet werden muß, um einen Motorschaden zu verhindern.

Beispielsweise ist aus der DE 91 07 128 U1 eine elektronische Überwachungseinrichtung bekannt, die mindestens zwei Betrieb­ sparameter einer Brennkraftmaschine, wie z. B. den Öldruck und die Kühlwassertemperatur, überwacht. Zu diesem Zweck weist die bekannte Überwachungseinrichtung für jeden Betriebspara­ meter einen entsprechenden Sensor auf, der den zugeordneten Betriebsparameter ununterbrochen sensiert. Wird dann von min­ destens einem der Sensoren das Überschreiten eines vorgegebe­ nen Schwellwertes für den zugeordneten Betriebsparameter sen­ siert, wird ein entsprechendes Signal an eine Warnvorrichtung weitergeleitet. Dieses Signal schaltet die Warnvorrichtung ein, so daß diese automatisch ein Warnsignal ausgeben kann, das von dem Betreiber der Brennkraftmaschine sicher bemerkt werden soll.

Die JP 08 093 474 A zeigt eine Einrichtung zum Erkennen einer Fehlfunktion eines Lüfters eines Kühlsystems. Die Einrichtung weist ein Steuergerät auf, das wenigstens mit einem Fahrzeug­ geschwindigkeitssensor und einem Kühlmitteltemperatursensor sowie mit einem Schalter zum An- und Ausschalten des Lüfters zusammenwirkt. Im Steuergerät ist ein erster Schwellwert für eine maximal zulässige Kühlmitteltemperatur abgespeichert, die bei stehendem Fahrzeug nicht überschritten werden soll. Außerdem ist im Steuergerät ein zweiter, niedrigerer Schwell­ wert für eine maximal zulässige Kühlmitteltemperatur abge­ speichert, die die Kühlwirkung des Fahrtwindes berücksichtigt und beim fahrenden Fahrzeug nicht überschritten werden soll. Die bekannte Einrichtung stellt daher eine Fehlfunktion des Lüfters fest, wenn die Kühlmitteltemperatur bei stehendem Fahrzeug den ersten, höheren Temperatur-Schwellwert und bei fahrendem Fahrzeug den zweiten, niedrigeren Tempera­ tur-Schwellwert übersteigt.

Aus der DE 44 26 494 A1 ist eine Einrichtung zur Überwachung des Kühlsystems bei einer Brennkraftmaschine bekannt, die den durch einen Sensor ermittelten Verlauf eines für das Kühlsy­ stem charakteristischen Temperatursignalwertes in einem Rech­ ner auswertet und erkannte Temperaturänderungen pro Zeitein­ heit mit plausiblen Werten vergleicht. Die bekannte Einrich­ tung ermöglicht dadurch das Vorliegen eines Fehlers bereits zu einem Zeitpunkt zu erkennen, zu dem ein unmittelbares Ab­ schalten des Motors noch nicht erforderlich ist. Die Einrich­ tung vergleicht dabei die charakteristische Temperatur bzw. deren Verlauf bei bestimmten, wiederkehrenden Betriebszustän­ den des Fahrzeuges, wie z. B. ein im Leerlauf vor einer roten Ampel stehendes Fahrzeug. Bei der Beurteilung der Leistungs­ fähigkeit des Kühlsystems wird eine Kennlinie berücksichtigt, die einen typischen, zulässigen Temperaturverlauf charakteri­ siert und als Plausibilitätsgrundlage dient. Bei einer zu starken Abweichung der festgestellten Temperatur bzw. des festgestellten Temperaturanstieges oder Temperaturabfalles wird ein Fehler erkannt und dem Fahrer angezeigt und/oder in einem Speicher abgelegt, so daß der Fehler beim nächsten Werkstattaufenthalt an ein Werkstattdiagnosesystem übermit­ telt wird.

Damit die bekannte Einrichtung nicht bei jeder Abweichung vom vorgegebenen, idealen Temperaturverlauf einen Fehler erkennt, müssen relativ große Toleranzbereiche vorgesehen sein. Dar­ über hinaus können Fehlfunktionen im Kühlmittelsystem auftre­ ten, wie z. B. Wasserpumpenschäden, Thermostatfehlfunktionen, Kühlerverschmutzung (luft- bzw. fluidseitig), Wartungsfehler (in Hinblick auf Qualität und/oder Quantität des Kühlmit­ tels), die zunächst einen Anstieg der Kühlmitteltemperatur bis zu einer Schalttemperatur verursachen, bei der sich dann ein temperaturgeregelter Lüfter zuschaltet oder auf seinen nächsthöheren Betriebszustand umschaltet. Dadurch wird die Kühlmitteltemperatur wieder gesenkt, ohne daß während dieser Temperaturzunahme mit daran anschließender Temperaturabnahme ein bestimmter Grenzwert für die zulässige charakteristische Temperatur oder ein Abweichen vom üblichen Temperaturverlauf erkennbar ist.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, Fehlfunktionen im Kühlsystem auch dann zu erkennen, wenn da­ durch eine für das Kühlsystem charakteristische Temperatur nicht über einen bestimmten Grenzwert ansteigt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit einer Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Lei­ stungsfähigkeit des Kühlsystems anhand einer Referenzgröße zu beurteilen, die den Einfluß der Aktivität eines Lüfters auf die für das Kühlsystem charakteristische Temperatur berück­ sichtigt. Bei einer geeigneten Auswahl des mathematischen Zu­ sammenhanges zwischen der genannten Referenzgröße, der cha­ rakteristischen Temperatur und der Lüfteraktivität bewirkt eine Änderung der Lüfteraktivität, auch wenn dadurch die cha­ rakteristische Temperatur unverändert bleibt, eine erkennbare Veränderung der Referenzgröße. Diese Veränderung der Refe­ renzgröße wird von geeigneten Mitteln der Einrichtung erkannt und ermöglicht eine Aussage über die Leistungsfähigkeit des Kühlsystems.

Eine Aussage darüber, ob eine von der Einrichtung erzeugte Referenzgröße für ein ordnungsgemäß oder für ein fehlerhaft arbeitendes Kühlsystem spricht, wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß die Einrichtung eine Langzeiterfassung dieser Referenzgröße insbesondere über die ganze Lebenszeit des Kühlsystems durchführt. Dazu werden in bestimmten Zeitabstän­ den, z. B. mit einer Frequenz von 1 Hz, mit Hilfe von Sensoren die für das Kühlsystem charakteristische Temperatur und die Lüfteraktivität erfaßt bzw. damit korrelierte Signalwerte er­ zeugt. Aus diesen Daten bzw. Signalwerten wird von dem Rech­ ner der Einrichtung die zugehörige Referenzgröße ermittelt bzw. der zugehörige Referenzsignalwert generiert. Die auf diese Weise erzeugten Referenzsignalwerte werden aufeinander­ folgend in einer Reihe im Speicher der Einrichtung abgelegt.

Zu bestimmten, periodisch aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, z. B. nach einer Woche oder nach einem Monat, werden sämtliche in einer Reihe enthaltenen Referenzsignalwerte zu einem mitt­ lerem Referenzsignalwert zusammengefaßt, beispielsweise indem deren arithmetischer Mittelwert gebildet wird. Die Referenz­ signalwerte der so ausgewerteten Reihe werden dann gelöscht oder von den danach erzeugten Referenzsignalwerten nach und nach überschrieben. Jeder mittlere Referenzsignalwert wird unter Zuweisung des jeweils zugehörigen Zeitpunktes, z. B. Ka­ lenderwoche und Jahr oder Monat und Jahr, im Speicher abge­ speichert, wobei ein Zeitfeld für die mittleren Referenz­ signalwerte dieser Reihe ausgebildet wird.

Die Auswertung dieser Zeitfelder, d. h. eine Aussage über die Leistungsfähigkeit des überwachten Kühlsystems, kann dann in einer externen Werkstattdiagnoseeinrichtung, die z. B. über eine Schnittstelle mit der Einrichtung zum Datenaustausch verbunden werden kann, oder bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Einrichtung im Rechner der Einrichtung selbst durchgeführt werden.

Es ist zwar möglich, daß andere an das Kühlmittelsystem ge­ koppelte Systeme des Kraftfahrzeuges, z. B. eine Klimaanlage, die Lüfteraktivität beeinflussen, ohne daß dazu eine vorher­ gehende Zunahme der Kühlmitteltemperatur erforderlich ist. Jedoch sind derartige Effekte vergleichsweise selten, so daß sie sich auf den z. B. monatlich gemittelten Referenzsignal­ wert nur unwesentlich auswirken. Bei einer besonderen Ausfüh­ rungsform kann jedoch auch eine Abfrage vorgesehen sein, die vor der Generierung eines Referenzsignalwertes abfragt, ob z. B. die Klimaanlage in Betrieb ist. Eine Generierung des Re­ ferenzsignalwertes erfolgt dann nur, wenn die Klimaanlage nicht in Betrieb ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Es wird zur Bestimmung des für das Kühlsystem charakteristi­ schen Temperatursignalwertes die Außen-, Umgebungs- oder Lufttemperatur, insbesondere am Kühler des Kühlsystems, und die Kühlmitteltemperatur, insb. beim Eintritt in den Kühler des Kühlsystems, bzw. die jeweils damit korrelierten Signal­ werte herangezogen.

Gemäß Anspruch 3 repräsentiert der Temperatursignalwert einen aus der Differenz des mit der Kühlmitteltemperatur korrelier­ ten Signalwertes und des mit der Lufttemperatur korrelierten Signalwertes gebildeten Wert. Somit entspricht die für das Kühlsystem charakteristische Temperatur bzw. der damit korre­ lierte Temperatursignalwert dem Temperaturgefälle, das dem Kühlsystem, insb. an seinem Kühler, zur Verfügung steht. Das Temperaturgefälle an einem Wärmetauscher, hier an dem als Luft/Kühlmittel-Wärmetauscher ausgebildeten Kühler des Kühl­ systems, ist eine besonders aussagekräftige Kenngröße für die Leistungsfähigkeit des Kühlsystems.

Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung ist der jeweilige Referenzsignalwert entsprechend Anspruch 4 das Produkt aus dem charakteristischen Temperatur­ signalwert und dem zugehörigen, um den Wert 1 erhöhten Signalwert für die Lüfteraktivität. Hierbei wird davon ausge­ gangen, daß die Lüfteraktivität Werte aus einem Wertebereich annimmt, in dem die 0 enthalten ist und einen ausgeschalteten Lüfter repräsentiert. Vorzugsweise wird der Lüfteraktivität bzw. dem damit korrelierten Signalwert ein ganzzahliger Wert wie 0, 1, 2, . . . zugeordnet, welcher der jeweils aktivierten Betriebsstufe des Lüfters entspricht. Anstelle der aktiven Lüfterstufe können insbesondere bei einem kennfeld- bzw. kennliniengesteuerten Lüfter auch Lüfterbetriebspunkte oder Lüfterbetriebsklassen aus einer Lüfterkennlinie bzw. aus ei­ nem Lüfterkennfeld verwendet werden, wobei dann auch Zwi­ schenstufen, z. B. 1½, denkbar sind.

Die vorgeschlagene Art und Weise, mit der der Einfluß der Lüfteraktivität auf die charakteristische Kühlsystemtempera­ tur berücksichtigt wird, ergibt beispielsweise bei gleich­ bleibender charakteristischen Temperatur und einem Anstieg der Lüfteraktivität von 0 auf 1 eine Verdoppelung des Refe­ renzsignalwertes. Auch wenn bei einem fehlerhaften Kühlsystem ein Anstieg der Lüfteraktivität noch relativ selten eintritt, so wirkt sich diese Zunahme der Lüfteraktivität im periodisch ermittelten mittleren Referenzsignalwert erkennbar aus.

Da bei einem Fahrzeug sehr unterschiedliche Betriebszustände mit dementsprechend verschiedenen Belastungen für den Ver­ brennungsmotor und das zugehörige Kühlsystem möglich sind, ist es sinnvoll, die Referenzsignalwerte nur in vergleichba­ ren Fahrsituationen für die Auswertung der Leistungsfähigkeit des Kühlsystems heranzuziehen. Zu diesem Zweck können eine oder mehrere verschiedene Fahrzeugsbetriebsklassen definiert werden, in denen gleiche oder vergleichbare Fahrzeugsbe­ triebszustände vorherrschen, z. B. Bergfahrt, Leerlauf bzw. Kriechfahrt, gleichmäßige Überlandfahrt, gleichmäßige Auto­ bahnfahrt oder eine individuelle, auf den Fahrer abgestimmte Fahrt, die sich beispielsweise aus einem charakteristischen Muster von Betriebszuständen, z. B. bei Fahrten zwischen dem Wohnort und dem Arbeitsplatz, ergibt.

Gemäß Anspruch 5 sind verschiedene Fahrzeugsbetriebsklassen vorgesehen, denen vergleichbare Referenzsignalwerte zugeord­ net werden und für die jeweils eine eigene Reihe und dement­ sprechend ein eigenes Zeitfeld im Speicher vorgesehen ist, in denen die zugeordneten Referenzsignalwerte und mittleren Re­ ferenzsignalwerte gespeichert werden.

Entsprechend einer besonderen Weiterbildung der Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 6 kann der Rechner die ver­ schiedenen Fahrzeugsbetriebsklassen identifizieren, in dem er geeignete, von entsprechenden Sensoren erzeugte Signalwerte, insbesondere für die Fahrzeuggeschwindigkeit, Motorlast, Drehzahl und dergleichen, auswertet. Die Werte werden ohnehin bei einer elektronischen Motorsteuerung eines modernen Kraft­ fahrzeuges erfaßt und stehen zur Verfügung.

Entsprechend einer Ausgestaltung mit den Merkmalen des An­ spruches 9 kann die Einrichtung zusätzlich wie eine herkömm­ liche Überwachungseinrichtung arbeiten, die einen unzulässi­ gen Anstieg der Kühlmitteltemperatur detektiert und anzeigt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Einrichtung ist mit den Merkmalen des Anspruches 10 gegeben. Hierdurch ist es möglich, den Fahrzeugführer von einer Fehlfunktion oder von einer sich abzeichnenden Fehlfunktion des Kühlmit­ telsystems zu unterrichten, wenn ein im Speicher abgelegter Grenzwert überschritten wird. Bei einer ungewöhnlich hohen Lüfteraktivität, die auf einen relativ gravierenden Fehler im Kühlmittelsystem hinweist, wird eine Warnung ausgelöst.

Gemäß Anspruch 11 kann der Grenzwert ein vorbestimmter maxi­ maler Wert für den mittleren Referenzsignalwert und gemäß An­ spruch 12 der Grenzwert eine vorbestimmte maximale Zunahme der mittleren Referenzsignale pro Zeiteinheit sein.

Eine Warnung kann dann erfolgen, wenn die Lüfteraktivität so stark zunimmt, daß in absehbarer Zeit mit dem Übersteigen des maximalen Grenzwertes für die mittleren Referenzsignalwerte zu erwarten ist. Z.B. wenn der erwartete Zeitpunkt vor dem nächsten Kundendienst- oder Wartungsintervall liegt. Im übri­ gen sind diese Warnfunktionen des Systems nur für relativ akute Fehlfunktionen des Kühlsystems vorgesehen, wobei dem Fahrer jedoch ausreichend Zeit verbleibt, eine Werkstatt auf­ zusuchen. Im überwiegenden Maße ist die Einrichtung jedoch dazu konzipiert, über die Langzeitüberwachung eine ungewöhn­ liche Zunahme der Lüfteraktivität so frühzeitig zu erkennen, daß zum einen noch keine Gefahren für den Motor bestehen und zum anderen der Fahrer nicht durch eine Warnanzeige beunru­ higt wird. Die sich ankündigende Fehlfunktion soll nach Mög­ lichkeit bei regelmäßigen Wartungsintervallen z. B. über eine externe Werkstattdiagnoseeinrichtung dem Werkstattpersonal mitgeteilt werden, damit dann die Ursache der auftretenden Störung ermittelt und beseitigt werden kann.

Bevor an den Fahrer und/oder an das Werkstattpersonal eine Warnung angezeigt wird, kann entsprechend einer Ausgestaltung mit den Merkmalen des Anspruches 13 der Rechner die Plausibi­ lität der generierten mittleren Referenzsignalwerte eines Zeitfeldes überprüfen, bevor er die Warnanzeige auslöst.

Eine bevorzugte Ausführungsform stellt Anspruch 14 dar. Bei der Plausibilitätsprüfung wird das Bestimmtheitsmaß der in einem Zeitfeld enthaltenen mittleren Referenzsignalwerte be­ rücksichtigt. Je weniger das Bestimmtheitsmaß von dem Wert 1 abweicht, desto glaubwürdiger ist der einzelne mittlere Refe­ renzsignalwert bzw. deren Verlauf im Zeitfeld.

Da eine kühle Luft- oder Umgebungstemperatur auch ein geschä­ digtes Kühlmittelsystem stark kühlt, kann es entsprechend An­ spruch 15 vorgesehen sein, daß der zu einem bestimmten Zeit­ punkt zugehörige Referenzsignalwert nur generiert wird, wenn der mit der Lufttemperatur korrelierende Signalwert einen ei­ ner Mindesttemperatur entsprechenden Mindestwert übersteigt, der gemäß Anspruch 16 15°C betragen kann.

Um den Störeinfluß eines Thermostaten auszuschalten, der bei modernen Kraftfahrzeugen in der Warmlaufphase den Kühlmittel­ kreislauf kurzschließt, um den Motor möglichst rasch auf sei­ ne Betriebstemperatur zu bringen, wird entsprechend Anspruch 17 vorgeschlagen, daß der zu einem bestimmten Zeitpunkt zuge­ hörige Referenzsignalwert nur dann generiert wird, wenn der mit der Kühlmitteltemperatur korrelierende Signalwert einen einer Mindesttemperatur entsprechenden Wert übersteigt. Diese Mindesttemperatur beträgt entsprechend Anspruch 18 für das Kühlmittel 90°C.

Entsprechend Anspruch 19 wird bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Einrichtung der zu einem bestimmten Zeit­ punkt zugehörige Referenzsignalwert nur generiert, wenn seit dem Start des Motors eine bestimmte Zeitspanne vergangen ist. Auf diese Weise kann die Warmlaufphase des Motors ausgeblen­ det werden, die insbesondere bei einem Warmstart eine erheb­ lich andere Auswirkung auf die Temperaturentwicklung im Kühl­ mittelsystem aufweist.

In nachfolgender Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Entsprechend der Zeichnung weist die Einrichtung einen Rech­ ner 5 auf, der in Datenaustausch mit einem zugehörigen Spei­ cher 6 steht. Der Rechner 5 erhält von einem Sensor 1 einen mit der Außenlufttemperatur korrelierten Signalwert T_LT_i, von einem Sensor 2 einen mit der Kühlmitteltemperatur korrelier­ ten Signalwert T_KM_i und von einem Sensor 3 einen mit der Lüf­ teraktivität korrelierten Signalwert LA_i. Der Rechner 5 fragt die Sensoren 1, 2 und 3 in einer bestimmten Taktfrequenz, z. B. 1 Hz, ab.

Bevor der Rechner 5 aus den Signalwerten eines Zeitpunktes t_i einen zugehörigen Referenzsignalwert TG_imag_i generiert, führt er verschiedene Abfragen durch. Zunächst wird überprüft, ob seit dem Start des Motors eine vorbestimmte Zeitspanne T_start, z. B. 200 sec. bereits vergangen ist. Erst nach Ablauf dieser Zeit T_start soll ein Referenzsignalwert TG_imag_i generiert wer­ den. Zusätzlich wird überprüft, ob die Lufttemperatur größer als bspw. 15°C ist. Bei einer darunterliegenden Außentempera­ tur soll noch kein Referenzsignalwert TG_imag_i generiert wer­ den. Außerdem wird überprüft, ob die Kühlmitteltemperatur beispielsweise 90°C schon überschritten hat, da bei einer darunterliegenden Kühlmitteltemperatur ebenfalls noch keine Generierung des Referenzsignalwertes TG_imag_i erfolgen soll. Verlaufen die Abfragen positiv, generiert der Rechner den zu einem bestimmten Zeitpunkt t_i zugehörigen Referenzsignalwert TG_imag_i.

Um den generierten Referenzsignalwert TG_imag_i einer bestimmte Reihe zuordnen zu können, ist der Rechner 5 mit mehreren Sen­ soren 8, 9 und 10 verbunden, die ihm Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeuges, wie z. B. Geschwindigkeit, Motor­ last, Drehzahl u. dgl. versorgen. Anhand dieser Daten identi­ fiziert der Rechner 5 den aktuellen Fahrzeugbetriebszustand, z. B. "Bergfahrt", und speichert den generierten Referenz­ signalwert TG_imag_i im Speicher 6 in der Reihe für die Berg­ fahrt-Werte ab.

Nach Ablauf einer periodischen Zeitspanne, z. B. nach einem Monat, ermittelt der Rechner 5 aus sämtlichen Elementen einer Reihe einen mittleren Referenzsignalwert mTG_imag_i, den er in einem dafür vorgesehenen Zeitfeld im Speicher 6 abspeichert. Dabei wird für den mittleren Referenzsignalwert mTG_imag_i aus der Bergfahrt-Reihe ein entsprechendes Bergfahrt-Zeitfeld im Speicher 6 vorgesehen. Auch für die übrigen im Speicher 6 ab­ gelegten Reihen, z. B. für "Leerlauffahrt" und "individuelle Fahrt", werden die darin enthaltenen Referenzsignalwerte TG_imag_i zu mittleren Referenzsignalwerten mTG_imag_i zusammen­ gefaßt und im entsprechenden Zeitfeld für die "Leerlauffahrt" und einem Zeitfeld für die "individuelle Fahrt" abgespei­ chert. Dabei wird dem jeweiligen mittleren Referenzsignalwert mTG_imag_i der aktuelle Zeitpunkt zugeordnet, d. h. je nach Pe­ riode z. B. der aktuelle Monat mit dem zugehörigen Jahr.

Der Rechner 5 überprüft den Verlauf der mittleren Referenz­ signalwerte mTG_imag_i beispielsweise mit einer Regressions­ rechnung. Der Rechner 5 vergleicht dabei den jeweils jüngsten mittleren Referenzsignalwert mTG_imag_i mit einem im Speicher abgelegten maximalen Grenzwert. Außerdem überprüft der Rech­ ner 5 die Steigung bzw. den Gradienten des Verlaufes der mittleren Referenzsignalwerte mTG_imag_i im jüngsten Abschnitt des jeweiligen Zeitfeldes und vergleicht diesen Wert mit ei­ nem im Speicher 6 abgelegten entsprechenden Grenzwert für die maximal zulässige Steigung bzw. den maximal zulässigen Gra­ dienten.

Wenn der überprüfte mittlere Referenzsignalwert mTG_imag_i den Grenzwert für einen maximal zulässigen mittleren Referenz­ signalwert mTG_imag_i übersteigt, wird über eine Warnanzeige 7 der Fahrer durch ein Warnsignal informiert, so daß dieser demnächst eine Werkstatt aufsuchen kann. Wenn in einem ande­ ren Fall die Steigung im Verlauf der mittleren Referenz­ signalwerte mTG_imag_i des überprüften Zeitfeldes einen unzu­ lässigen Wert erreicht, ohne daß dabei der Grenzwert für den maximal zulässigen Referenzsignalwert TG_imag_i überschritten wird, kann über die Warnanzeige 7 dem Fahrer ebenfalls signa­ lisiert werden, daß er die Werkstatt aufsuchen sollte.

Aber auch wenn während der Betriebsdauer des Fahrzeuges von den mittleren Referenzsignalwerten mTG_imag_i keiner der beiden Grenzwerte überschritten wird, kann bei einer routinemäßigen Wartung oder bei einem Kundendienst über eine Werkstattdia­ gnoseeinrichtung, die über eine Schnittstelle 4 mit dem Rech­ ner 5 und somit auch mit den im Speicher 6 abgelegten Daten im Datenaustausch stehen kann, eine Fehlfunktion des Kühlmit­ telsystems erkannt werden. Beispielsweise können die mittle­ ren Referenzsignalwerte mTG_imag_i in Richtung auf den maximal zulässigen Grenzwert hin ansteigen, ohne dabei jedoch eine unzulässige Steigung aufzuweisen. In einem solchen Fall ist ein solcher Anstieg über den Grenzwert für den maximal zuläs­ sigen Referenzsignalwert TG_imag_i in absehbarer Zukunft zu er­ warten, was auf einen Fehler im Kühlmittelsystem hindeutet. Das Werkstattpersonal kann den einmal erkannten Fehler dann relativ einfach identifizieren und beseitigen.

Mit Hilfe der Einrichtung ist es somit möglich, Fehlfunktio­ nen im Kühlsystem so frühzeitig zu erkennen, daß nie eine spürbare Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des Kühlmit­ telsystems bzw. des Motors stattgefunden hat.

Die Sensoren 1, 2 und 3 sowie die Sensoren 8, 9 und 10 sind bei modernen Fahrzeugen regelmäßig bereits vorhanden, so daß die Einrichtung keine zusätzlichen Sensoren benötigt. Bspw. kann der Rechner 5 über seine Schnittstelle 4 mit der Motore­ lektronik verbunden sein, und so mit den erforderlichen Daten versorgt werden. In der gleichen Weise muß keine zusätzliche Warnanzeige 7 vorgesehen sein, da eine bereits vorhandene Warnanzeige 7 von der Einrichtung mit verwendet werden kann. Ebenso kann auch der in einer Bordelektronik des Fahrzeuges bereits vorhandene Speicher 6 verwendet werden. Wenn die Bor­ delektronik des Fahrzeuges bereits über einen geeigneten Rechner 5 verfügt, kann schließlich die Einrichtung in ein bereits vorhandenes System des Fahrzeuges integriert werden, so daß keine neuen Bauteile verwendet werden müssen.

Claims (20)

1. Einrichtung zur Überwachung eines einen Lüfter aufweisen­ den Kühlsystems für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahr­ zeuges, bei der in bestimmten Zeitabständen entsprechende Sensoren einen für das Kühlsystem charakteristischen Tempera­ tursignalwert (TG_i) und einen zugehörigen mit der Aktivität des Lüfters korrelierten Signalwert (LA_i) erzeugen, aus denen ein Rechner (5) jeweils einen Referenzsignalwert (TG_imag_i) generiert, der in einem Speicher (6) unter Ausbildung einer Reihe für die Referenzsignalwerte (TG_imag_i) zwischengespei­ chert wird, wobei der Rechner (5) aus den aufeinanderfolgen­ den Referenzsignalwerten (TG_imag_i) einer Reihe in periodi­ schen Zeitpunkten einen mittleren Referenzsignalwert (mTG_imag_i) erzeugt und diesen zugeordnet zu dem jeweiligen Zeit­ punkt unter Ausbildung eines Zeitfeldes im Speicher (6) ab­ legt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der für das Kühlsystem charakteristische Temperatur­ signalwert (TG_i) aus einem mit der Lufttemperatur korrelierten Signalwert (T_LT_i) und aus einem zugehörigen mit der Kühlmit­ teltemperatur korrelierten Signalwert (T_KM_i) generiert wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursignalwert (TG_i) einen in Analogie zu der Gleichung:
TG_i = T_KM_i - T_LT_i
berechneten Wert repräsentiert.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Referenzsignalwert (TG_imag_i) einen in Ana­ logie zu der Gleichung:
TG_imag_i = TG_i.(1+LA_i)
berechneten Wert repräsentiert.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Fahrzeugbetriebsklassen vorgesehen sind, de­ nen vergleichbare Referenzsignalwerte (TG_imag_i) zugeordnet werden und für die jeweils eine eigene Reihe und dementspre­ chend ein eigenes Zeitfeld im Speicher (6) vorgesehen ist, in denen die zugeordneten Referenzsignalwerte (TG_imag_i) und mittleren Referenzsignalwerte (mTG_imag_i) gespeichert werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (5) die verschiedenen Fahrzeugbetriebsklassen identifiziert, in dem er geeignete, von entsprechenden Senso­ ren erzeugte Signalwerte, insbesondere für die Fahrzeugge­ schwindigkeit, Motorlast, Drehzahl und dergleichen, auswer­ tet.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Periode zwischen den Zeitpunkten, zu denen jeweils ein mittlerer Referenzsignalwert (mTG_imag_i) erzeugt wird, ei­ ne Woche oder ein Monat beträgt.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzsignalwerte (TG_imag_i) einer noch nicht voll­ endeten Periode, für die noch kein mittlerer Referenzsignal­ wert (mTG_imag_i) erzeugt wurde, die Referenzsignalwerte (TG_imag_i) der vorhergehenden Periode, für die bereits ein mittle­ rer Referenzsignalwert (mTG_imag_i) erzeugt worden ist, in der zugehörigen Reihe ersetzen.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (5) den aktuellen, mit der Kühlmitteltempera­ tur korrelierenden Signalwert (T_KM_i) mit einem vorbestimmten Grenzwert vergleicht und beim Übersteigen dieses Grenzwertes eine Warnanzeige (7) auslöst.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (5) den Verlauf der aufeinanderfolgenden, pe­ riodisch erzeugten, mittleren Referenzsignalwerte (mTG_imag_i) mit wenigstens einem vorbestimmten im Speicher (6) abgelegten Grenzwert vergleicht und beim Übersteigen dieses Grenzwertes eine Warnanzeige (7) auslöst.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert ein vorbestimmter maximaler Wert für den mittleren Referenzsignalwert (mTG_imag_i) ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert eine vorbestimmte maximale Zunahme der mittleren Referenzsignalwerte (mTG_imag_i) pro Zeiteinheit ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (5) die Plausibilität der generierten mittle­ ren Referenzsignalwerte (mTG_imag_i) eines Zeitfeldes über­ prüft, bevor er die Warnanzeige (7) auslöst.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Plausibilitätsprüfung vom Rechner (5) ein Signalwert generiert wird, der das Bestimmtheitsmaß (R²) der Abfolge der mittleren Referenzsignalwerte (mTG_imag_i) in einem Zeitfeld repräsentiert, wobei ein im Speicher (6) abgelegter Grenzwert für das Bestimmtheitsmaß (R²) vorbestimmt ist, der von den mittleren Referenzsignalwerten (mTG_imag_i) überschritten sein muß, damit die Warnanzeige (7) ausgelöst wird.

15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu einem bestimmten Zeitpunkt zugehörige Referenz­ signalwert (TG_imag_i) nur generiert wird, wenn der mit der Lufttemperatur korrelierende Signalwert (T_LT_i) einen einer Mindesttemperatur entsprechenden Mindestwert übersteigt.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestwert für die Lufttemperatur 15°C beträgt.

17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu einem bestimmten Zeitpunkt zugehörige Referenz­ signalwert (TG_imag_i) nur generiert wird, wenn der mit der Kühlmitteltemperatur korrelierende Signalwert (T_KM_i) einen einer Mindesttemperatur entsprechenden Wert übersteigt.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindesttemperatur für das Kühlmittel 90°C beträgt.

19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu einem bestimmten Zeitpunkt zugehörige Referenz­ signalwert (TG_imag_i) nur generiert wird, wenn seit dem Start des Motors eine bestimmte Zeitspanne (T_start) vergangen ist.

20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne (T_start) mindestens 200 sec beträgt.