DE4213173C2

DE4213173C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit eines einen Fluidstrom führenden Leitungssystems an einem Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE4213173C2
Application number: DE4213173A
Authority: DE
Inventors: Robert Entenmann; Guenther Plapp; Alfred Kratt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-04-22
Filing date: 1992-04-22
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JP3262628B2; JPH0626994A; GB2267152B; DE4213173A1; US5388558A; GB2267152A; GB9307932D0

Description

Das Folgende betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum überprüfen der Funktionsfähigkeit eines einen Fluidstrom führenden Leitungssystems an einem Verbrennungsmotor. Das Fluid kann ein Gas sein, z. B. rückgeführtes Abgas oder Gas aus einer Tankentlüftungsanlage, oder es kann eine Flüssig keit sein, z. B. Kühlwasser oder Öl für eine Servoeinrich tung.

Wenn im folgenden von Funktionsunfähigkeit gesprochen wird, ist hierunter nicht notwendigerweise völliger Ausfall des überprüften Leitungssystems zu verstehen, sondern jeder Zu stand, in dem das Leitungssystem nicht mehr vollständig funktionsfähig ist.

Stand der Technik

Zum überprüfen der Funktionsfähigkeit eines Abgasrückführ- Leitungssystems ist es aus US 4,967,717 A bekannt, in einer Rückführleitung einen Temperatursensor anzuordnen. Wenn ein Abgasrückführventil geöffnet wird, streicht heißes Abgas am Temperatursensor vorbei, woraufhin sich dieser erwärmt. Wird der Abgasstrom durch Schließen des Ventils unterbrochen, kühlt sich der Sensor wieder ab. Wird nach dem Abkühlen des Sensors das Ventil wieder öffnend angesteuert, wird aber keine Erwärmung am Sensor festgestellt, zeigt dies an, daß entweder das Ventil nicht mehr öffnet oder das Leitungssy stem verstopft ist oder es vor der Stelle, an der der Sensor angeordnet ist, undicht ist. Da die Temperatur des Sensors nicht nur von der Temperatur des Abgases, sondern auch von der Umgebungstemperatur abhängt, verfügt die in US 4,967,717 A angegebene Vorrichtung noch über einen zweiten Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der Umgebungs luft. Mit Hilfe der so gemessenen Umgebungslufttemperatur wird eine Schwellentemperatur modifiziert, mit der die Tem peratur des ersten Temperatursensors verglichen wird. Bleibt die Temperatur des ersten Sensors unter der Schwellentempe ratur, wird das Abgasrückführungs-Leitungssystem als nicht mehr funktionsfähig beurteilt.

US 4,962,744 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit des Leitungssystems einer Tankentlüftungsanlage mit Hilfe eines Temperatursen sors. Der Temperatursensor ist in einem Adsorptionsfilter innerhalb des Leitungssystems angeordnet. Wenn das System funktionsfähig ist, muß das Adsorptionsfilter bei Vorliegen gewisser Betriebsbedingungen Kraftstoffdampf adsorbieren; bei anderen Betriebsbedingungen muß bei Funktionsfähigkeit Desorption auftreten. Die Adsorption ist mit Temperaturer höhung verbunden, während die Desorption zu einem Erniedri gen der Temperatur des Sensors führt. Es wird die Differenz der Temperaturen gebildet, wie sie bei Vorliegen der Adsorp tions- bzw. Desorptionsbedingungen vorliegen. Bleibt diese Differenz unter einem Schwellenwert, wird das System als nicht funktionsfähig beurteilt.

Ein Nachteil der zunächst genannten Vorrichtung und des zu gehörigen Verfahrens ist es, daß zwei Temperatursensoren be nötigt werden. Daher ist die Vorrichtung relativ aufwendig. Ein Nachteil der zweitgenannten Vorrichtung und des zugehö rigen Verfahrens ist es, daß eine Überprüfung nur bei ganz besonderen Betriebsbedingungen möglich ist, deren Vorliegen mit Hilfe besonderer Detektoren erkannt werden muß. Daher ist auch die zweite Vorrichtung aufwendig; darüber hinaus hat sieden Nachteil, daß sie nur selten, nämlich bei Vor liegen der ganz besonderen Betriebsbedingungen, ausgeführt werden kann.

Es bestand demgemäß das Problem, ein Verfahren und eine Vor richtung zum überprüfen der Funktionsfähigkeit eines einen Fluidstrom führenden Leitungssystems an einem Verbrennungs motor anzugeben, die sich durch Einfachheit aber dennoch Zu verlässigkeit auszeichnet.

Darstellung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben, die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die Merkmale von Anspruch 8.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vor richtung seien zunächst durch ein Abgasrückführungs-Lei tungssystem veranschaulicht, das mit einem Tankentlüftungs- Leitungssystem so gekoppelt ist, daß ein Leitungsabschnitt beiden Leitungssystemen gemeinsam ist. In diesem gemeinsamen Leitungsabschnitt ist der Temperatursensor angeordnet. Zunächst sei der Fall angenommen, daß das Abgasrückführ-Lei tungssystem auf Funktionsfähigkeit zu überprüfen ist. In diesem Fall wird der Temperatursensor mit Hilfe des Tankent lüftungs-Gasstromes auf eine niedrige Temperatur gebracht. Dann wird der Tankentlüftungs-Gasstrom abgeschaltet, und rückgeführtes Abgas wird am Temperatursensor vorbeigeführt. Dieser erfährt daraufhin eine Temperaturerhöhung, deren Gra dient gemessen wird. Übersteigt der Gradient einen vorgege benen Schwellenwert, wird das Abgasrückführ-Leitungssystem als funktionsfähig beurteilt. Als zweite Variante sei ange nommen, daß das Tankentlüftungs-Leitungssystem auf Funk tionsfähigkeit zu überprüfen sei. In diesem Fall wird der Temperatursensor mit Hilfe des rückgeführten Abgases auf re lativ hohe Temperatur gebracht. Dann wird der Strom rückge führten Abgases unterbrochen, und es wird stattdessen kühles Gas aus der Tankentlüftungsanlage am Temperatursensor vor beigeführt. Dieser erfährt demgemäß eine Temperaturerniedri gung, deren Gradient gemessen wird. Bleibt der gemessene Gradient unter einem vorgegebenen Schwellenwert, wird das Tankentlüftungs-Leitungssystem als nicht funktionsfähig be urteilt.

Dieses Verfahren und die zugehörige Vorrichtung mit dem zwei Leitungssystemen gemeinsamen Temperatursensor zeichnet sich dadurch aus, daß sehr deutliche Effekte gemessen werden kön nen, da zwei Gasströme sehr unterschiedlicher Temperatur zur Einwirkung auf den Temperatursensor gebracht werden. Schwan kungen in den Absoluttemperaturen der beiden Gasströme wir ken sich daher nicht allzu stark auf das Beurteilungsergeb nis aus.

Sollen sehr empfindliche Beurteilungen vorgenommen werden, oder soll sogar eine Gasflußrate quantitativ gemessen werden, ist es von Vorteil, das Verfahren und/oder die Vorrich tung so zu modifizieren, daß der Meßvorgang ab einer vorge gebenen Temperatur beginnt. Beim vorstehend genannten Bei spiel kann dies verfahrensmäßig dadurch erfolgen, daß als Ausgangstemperatur eine solche festgelegt wird, die etwas über der Temperatur liegt, die das Gas mit der niedrigeren Temperatur maximal aufweisen kann, wenn das Abgasrückführ- Leitungssystem zu beurteilen ist, bzw. eine solche, die et was unterhalb der Temperatur liegt, die das heißere Gas min destens aufweist, wenn das Tankentlüftungs-Leitungssystem zu beurteilen ist. Vorrichtungsmäßig läßt sich derselbe Effekt vorteilhafterweise dadurch erzielen, daß der Temperatursen sor wärmemäßig an das erste Fluid im überprüfenden Leitungs system gut und an das zweite Fluid schlecht gekoppelt wird. In diesem Fall wird der Sensor also nicht mehr in einem ge meinsamen Leitungsabschnitt angeordnet, sondern zwischen zwei Leitungsabschnitten, wobei die genannten Kopplungsbe dingungen eingehalten werden. Als zweites Fluid wird ein solches mit ziemlich konstanter Temperatur verwendet, z. B. Kühlwasser, das bei mittleren Motorleistungen eine Tempera tur von ziemlich genau 100°C aufweist. Wird der Temperatur sensor für längere Zeit in Wärmekontakt mit dem zweiten Fluid gehalten, nimmt der trotz er schlechten Koppelung des sen Temperatur an. Läßt man dann das erste Fluid im zu über prüfenden Leitungssystem durch dasselbe fließen, z. B. das deutlich kühlere Tankentlüftungsgas, kühlt der Temperatur sensor wegen der guten Wärmekoppelung an dieses erste Fluid schnell ab, vorausgesetzt, das Tankentlüftungs-Leitungssy stem ist funktionsfähig. Wird statt des kühlen Tankentlüf tungsgases heißes Abgas in einem Abgasrückführ-Leitungssy stem verwendet, erfährt der Temperatursensor wegen der guten Koppelung eine schnelle Erwärmung statt einer schnellen Ab kühlung. Liegt der Gradient dieser Erwärmung über einem Schwellenwert, wird das Abgasrückführ-Leitungssystem als funktionsfähig beurteilt.

Die vorstehenden Prinzipbeispiele zeigen, daß für die beiden Fluidströme unterschiedliche Fluide verwendet werden können, z. B. zwei Gase oder ein Gas und eine Flüssigkeit, aber auch zwei Flüssigkeiten. Die Fluide können abwechselnd durch einen Leitungsabschnitt geführt werden, der zwei Leitungssy stemen gemeinsam ist, oder sie können durch unterschiedliche Leitungsabschnitte geführt werden, wobei dann der Tempera tursensor an die beiden Leitungsabschnitte gekoppelt wird. Im Kopplungsfall können die Fluide entweder in zeitlicher Aufeinanderfolge durch den jeweils zugehörigen Abschnitt ge führt werden, oder das Fluid im nicht zu überprüfenden Lei tungssystem kann mit schlechter Wärmekopplung mit dem Sensor verbunden sein, während das Fluid im zu überprüfenden Lei tungssystem gut an den Sensor koppelt. Wesentlich ist beim erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung allein, daß ein einziger Temperatursensor ver wendet wird, auf den zwei Fluide unterschiedlicher Tempera tur wirken, wobei das Fluid im zu überprüfenden Leitungssy stem durch eine hierzu ausgebildete Steuerung zur plötzli chen Einwirkung auf den Temperatursensor gebracht wird, um mit Hilfe der dadurch bewirkten Temperaturänderung die Funk tionsfähigkeit des überprüften Leitungssystem beurteilen zu können.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und weden nachfolgend näher beschrieben und er läutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ver brennungsmotors und einer Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit eines Abgasrückführ-Leitungssystems des Motors; Fig. 2 ein Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens, das mit Hilfe der Vorrichtung von Fig. 1 ausführbar ist; Fig. 3 ein Flußdiagramm zum Erläutern des durch das Dia gramm Fig. 2 veranschaulichten Verfahrens; Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Verfahrens, das ähnlich wie dasjenige von Fig. 3 arbeitet; und die Fig. 5a bis c schematische Dar stellungen betreffend Anordnungen eines Temperatursensors und zweier Leitungssysteme, mit den folgenden Fällen:

a) der Temperatursensor ist in einem beiden Leitungssystemen gemeinsamen Abschnitt angeordnet;
b) der Temperatursensor ist mit gleich guter Wärmekopplung mit einem ersten Fluid in einem ersten Leitungssystem und einem zweiten Fluid in einem zweiten Leitungssystem verbun den; und
c) der Temperatursensor ist mit guter Wärmekopplung mit dem Fluid im zu überprüfenden Leitungssystem und mit schlechter Wärmekopplung mit einem Fluid in einem zweiten Leitungssy stem verbunden.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Verbrennungsmotor 10 weist ein Abgasrohr 11 und ein Saugrohr 12 auf, in dem eine Drosselklappe 13 und ein Drucksensor 14 zum Messen des Saug rohrdrucks p angeordnet sind. Die Drehzahl n des Motors wird mit Hilfe eines Drehzahlsensors 15 erfaßt. Mit dem Verbren nungsmotor 10 wirken ein Abgasrückführ-Leitungssystem 16 und ein Tankentlüftungssystem 17 zusammen, die einen gemeinsamen Leitungsabschnitt 16/17 aufweisen, der in das Saugrohr 12 mündet. In diesem gemeinsamen Abschnitt 16/17 ist ein Tempe ratursensor 18 angeordnet. Ein zweiter Temperatursensor, nämlich ein Abgastemperatursensor 19, ist im Abgasrohr 11 angeordnet.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der Saug rohrdruck p und die Abgastemperatur ϑA nicht notwendigerwei se gemessen werden müssen, sondern daß sie auch aus Modellen berechnet werden können, in die spezielle Parameter einge hen, z. B. die Drosselklappenstellung und die Drehzahl für den Saugrohrdruck oder ein Einspritzzeiten, die Drehzahl und Zündzeitpunktdaten zum Bestimmen der Abgastemperatur.

Das Tankentlüftungs-Leitungssystem 17 verfügt in üblicher Weise über einen Kraftstofftank 20, einen Adsorptionsfilter 21 und ein Tankentlüftungsventil TEV. Dieses Ventil wird mit einem Tastverhältnis τTEV von einem Treiber 22 angesteuert, der auch ein im Abgasrückführ-Leitungssystem 16 angeordnetes Abgasrückführventil AGRV mit einem Tastverhältnis τAGRV treibt.

Die in Fig. 1 ebenfalls dargestellte Vorrichtung zum Über prüfen der Funktionsfähigkeit des Abgasrückführ-Leitungssy stems verfügt neben dem eben genannten Treiber 22 noch über eine Ablaufsteuerung 23, die zusammen mit dem Treiber eine Steuereinrichtung bildet, und über eine Auswerteeinrichtung 24, die ein Funktionsfähigkeitssignal FFS ausgibt. Die Aus werteeinrichtung 24 erhält Signale zur Motordrehzahl, zum Saugrohrdruck p, zur Temperatur ϑS vom Temperatursensor 18 und zur Abgastemperatur ϑA. Wenn sie so ausgebildet ist, daß sie das Verfahren gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 4 aus führt, erhält sie zusätzlich noch ein Signal zum Tastver hältnis τAGRV, mit dem der Öffnungsgrad des Abgasrückführ ventils AGRV eingestellt wird.

Anhand von Fig. 2 wird nun veranschaulicht, wie die Funktionsfähigkeit des Abgasrückführ-Leitungssystems 16 über prüft werden kann. Gemäß diesem Verfahren läßt man zunächst Gas, das durch das Adsorptionsfilter 21 strömt, durch den gemeinsamen Leitungssystemabschnitt 16/17 fließen. Hierzu wird das Tankentlüftungsventil TEV entsprechend geöffnet, während das Abgasrückführventil AGRV geschlossen ist. Es stellt sich dann zu einem Zeitpunkt T1 eine Temperatur von z. B. 20°C ein. Gemessen werden soll jedoch ab einer quasi stationären Anfangstemperatur ϑB von 100°C. Zu diesem Zweck wird zum Zeitpunkt T1 das Tankentlüftungsventil TEV ge schlossen, und das Abgasrückführventil AGRV wird geöffent. Dann fließt statt des kühlen Gases vom Adsorptionsfilter heißes rückgeführtes Abgas durch den gemeinsamen Leitungsab schnitt 16/17, weswegen die vom Temperatursensor 18 gemesse ne Temperatur ϑS steigt. Diese Temperatur wird von der Ab laufsteuerung 23 ausgewertet. Stellt diese zu einem Zeit punkt T2, bei einer Temperatur von 90°C, fest, daß es ange sichts eines zu erwartenden Nachheizeffektes zweckmäßig ist, das Abgasrückführventil zu schließen, wenn die Anfangstem peratur ϑB nicht überschritten werden soll, veranlaßt die Ablaufsteuerung 23 dieses Schließen zum Zeitpunkt T2. Gemäß Fig. 2 erreicht die Temperatur ϑS durch den genannten Nach heizeffekt gerade die Temperatur ϑB, was zu einem Zeitpunkt T3 der Fall ist. Würde die Temperatur ϑB innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Zeitpunkt T2 nie erreicht werden, würde die Ablaufsteuerung 23 das Abgasrückführventil nochmals öffnen, um die vorgegebene Anfangstemperatur ϑB zu erreichen. Würde dagegen beim Erreichen der Anfangstempera tur ϑB noch ein ansteigender Temperaturgradient oberhalb eines Schwellenwertes festgestellt werden, würde mit weite ren Maßnahmen gewartet werden, bis durch ein Abkühlen die Temperatur ϑB wieder erreicht wäre. Weitere Maßnahmen ab einem Zeitpunkt T3 werden nur ergriffen, wenn zu diesem Zeitpunkt die Temperatur ϑB vorliegt und ein vorgegebener Temperaturgradient betragsmäßig unterschritten wird. Die Temperatur ϑB liegt dann quasistationär vor. Ist dies der Fall, wird ab dem Zeitpunkt T3 das Abgasrückführventil er neut geöffnet, weswegen ab dem Zeitpunkt T3 die Temperatur ϑS erneut ansteigt. Die ansteigende Temperatur wird über wacht, und es wird die Zeitspanne ΔT bis zum Erreichen einer Endtemperatur ϑE von 150°C zu einem Zeitpunkt T4 gemessen. Als Temperaturgradient G wird die Größe (ϑE - ϑB)/ΔT verwen det. Liegt dieser Gradient über einem Schwellenwert, wird das Abgasrückführ-Leitungssystem 16 als funktionsfähig beur teilt; andernfalls ist es funktionsfähig. Funktionsunfähig keit kann durch ein unzuverlässig öffnendes Abgasrückführ ventil AGRV, durch eine Verstopfung des Abgasrückführ-Lei tungssystems 16 oder durch ein Loch in diesem Leitungssystem bedingt sein. In allen Fällen wird nicht mehr ausreichend heißes Abgas am Temperatursensor 18 vorbeigesaugt, um eine Erwärmung mit dem Mindestgradienten gemäß dem genannten Schwellenwert herbeizuführen.

Das vorstehend anhand von Fig. 2 veranschaulichte Verfahren sei nun durch das Flußdiagramm von Fig. 3 konkretisiert. In einem Schritt s3.1 wird überprüft, ob geeignete Meßbedingun gen vorliegen. Es handelt sich hier typischerweise um einen mittleren Lastbereich des Verbrennungsmotors 10. Im hohen Lastbereich besteht der Nachteil, daß der Saugrohrdruck re lativ hoch ist, so daß nur wenig Gas durch den gemeinsamen Leitungsabschnitt 16/17 gesaugt wird, was zu unzuverlässigen Effekten führt. Bei niederer Last besteht das Problem, daß Gasströme, die durch den gemeinsamen Leitungsabschnitt 16/17 in den Motor 10 strömen, dessen Verhalten ziemlich stark be einflussen.

Ergibt sich in Schritt s3.1, daß geeignete Meßbedingungen vorliegen, wird in einem Unterprogrammablauf s3.2 die An fangstemperatur ϑB in der gestützt auf Fig. 2 erläuterten Weise eingestellt. Dann (Schritt s3.3) werden alle Ventile geschlossen, und es werden die aktuellen Werte der Größen p und n gemessen (Sehritt s3.4). Mit Hilfe dieser Werte und einem Wert für das aktuell, abhängig von Werten von Be triebsgrößen, einzustellende Tastverhältnis τAGRV wird ein Mindestgradient G_MIN aus einem Kennfeld bestimmt (Schritt s3.5). Anschließend (Schritt S3.6) wird das Abgasrückführ ventil AGRV mit dem genannten Tastverhältnis τAGRV geöffnet, und es wird die Messung der Zeitspanne ΔT gestartet. Nun (Schritt s3.7) wird untersucht, ob die Endtemperatur ϑE er reicht ist. Ist sie nicht erreicht, wird untersucht (Schritt s3.8), ob eine vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist. Ist diese Zeitspanne abgelaufen, wird in einem Schritt s3.9 an gezeigt, daß das Abgasrückführ-Leitungssystem funktionsunfä hig ist, woraufhin das Ende des Verfahrens erreicht wird. Ist dagegen die Zeitspanne nicht abgelaufen, wird Schritt s3.7 erneut erreicht. Ergibt sich beim Kreislauf der Schrit te s3.7 und s3.8 schließlich, daß die Endtemperatur vor liegt, wird in einem Schritt s3.10 die Zeitspanne ΔT gemes sen. Anschließend (Schritt s3.11) wird der Gradient G in der oben genannten Weise gebildet. Liegt dieser Gradient G über dem Minimalgradienten G_MIN, was in einem Schritt s3.12 überprüft wird, wird das Ende des Verfahrens erreicht. An dernfalls erfolgt die Anzeige der Funktionsunfähigkeit im bereits genannten Schritt s3.9.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung gemäß Fig. 1 leicht so abgeändert werden kann, daß sie statt der Funktionsfähigkeit des Abgasrückführ-Leitungssystems diejenige des Tankentlüftungs-Leitungssystems überprüft.

Hierzu wird der von der Ablaufsteuerung 23 gesteuerte Ablauf so verändert, daß sich die Funktionen des Tankentlüftungs ventils und des Abgasrückführventils gerade vertauschen. Es wird also zunächst eine relativ hohe Anfangstemperatur ϑB mit Hilfe rückgeführten Abgases eingestellt, und dann wird das Tankentlüftungsventil geöffnet, um kaltes Gas vom Ad sorptionsfilter 21 am Temperatursensor vorbeistreichen zu lassen. Statt eines ansteigenden Temperaturgradienten wird nun ein fallender Temperaturgradient dahingehend überprüft, ob er betragsmäßig größer ist als ein Schwellenwert. Ist dies der Fall, ist das Tankentlüftungs-Leitungssystem funk tionsfähig.

Die Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß sie beide vorstehend genannten Überprüfungsverfahren nacheinander aus führt. In allen Fällen ist es nicht erforderlich, daß von einer genau bestimmten Anfangstemperatur ϑB ausgegangen wird; dies erhöht jedoch die Meßgenauigkeit. Z. B. könnte beim Überprüfen des Abgasrückführ-Leitungssystems von der Temperatur ausgegangen werden, die im Diagramm von Fig. 2 zum Zeitpunkt T1 vorliegt. Die Gradientenmessung gemäß den vorstehend beschriebenen Abläufen ist immer genauer als die absolute Temperaturmessung gemäß dem bekannten Verfahren, wie es z. B. in der eingangs genannten Schrift US-A- 4,962,744 beschrieben ist.

Das Flußdiagramm von Fig. 4 veranschaulicht ein Verfahren, das sich in zweierlei Hinsicht von dem gemäß Fig. 3 unter scheidet. Zum einen wird als vom Temperaturgradienten T ab hängige Größe nicht dieser Gradient selbst verwendet, son dern die Flußrate von rückgeführtem Abgas durch den gemein samen Leitungsabschnitt 16/17. Zum zweiten wird die Abgas temperatur ϑA gemessen, was zu einer außerordentlich genauen Erfassung der eben genannten Durchflußrate führt. Wie be reits weiter oben erläutert, kann die Abgastemperatur recht genau aus einem Modell abgeleitet werden, statt daß sie ge messen wird. Wird der Abgastemperatursensor ϑA zum Mitteln der Abgastemperatur verwendet, hat dies zwar den Nachteil, daß dieser Sensor als zweiter Temperatursensor neben dem Temperatursensor 18 zum Erfassen der Temperatur im gemein samen Leitungsabschnitt 16/17 erforderlich ist, jedoch be steht der Vorteil der Messung der Durchflußrate durch den genannten Abschnitt, was beim bekannten, absoluttemperatur messenden System gemäß US-PS-4,962,744 nur mit völlig unzu verlässiger Meßgenauigkeit möglich wäre.

Der Ablauf gemäß Fig. 4 beginnt mit einem Unterprogramm schritt 4.1, dessen Inhalt den Schritten s3.1 bis s3.4 ent spricht. In einem Schritt s4.2 wird die Abgastemperatur ϑA gemittelt. Dann folgen Schritte s4.3 bis s4.7, die jeweils den Schritten s3.6 bis s3.10 entsprechen. In einem Schritt s4.8 wird aus dem in Schritt s4.1 (konkreter Schritt s3.4) erfaßten Tastverhältnis τAGRV und des Saugrohrdruckes p eine Solldurchflußrate FR_SOLL aus einem Kennfeld ermittelt. In einem Schritt s4.9 wird aus einem weiteren Kennfeld eine Istdurchflußrate FR_IST mit Hilfe der Werte zu den Größen G, ϑA, p, n ermittelt. Dann (Schritt s4.10) wird untersucht, ob der Istwert kleiner ist als 0,9.FR_SOLL. Ist dies der Fall, folgt Schritt s4.6, andernfalls wird das Ende des Ver fahrens erreicht.

Das eben anhand von Fig. 4 beschriebene Verfahren kann leicht dadurch vereinfacht werden, daß nur noch diejenigen Schritte beibehalten werden, die mit dem Bestimmen der Durchflußrate FR_IST zu tun haben. Es liegt dann ein ziem lich genaues Verfahren zum Ermitteln dieser Durchflußrate vor.

Fig. 5a bis c veranschaulicht verschiedene Varianten, wie zwei Fluidströme FL1 und FL2 auf einen Temperatursensor 18 wirken können.

Fig. 5a betrifft den Fall gemäß Fig. 1, wo nämlich der Tem peratursensor 18 in einem für beide Fluide gemeinsam genutz ten Leitungsabschnitt A (entsprechend dem Leitungsabschnitt 16/17 von Fig. 1) angeordnet ist. Bei den Fluiden handelt es sich um ein kühleres Gas FL1 und ein wärmeres Gas FL2. Das wärmere Gas kann rückgeführtes Abgas sein. Das kältere Gas kann z. B. Gas aus einer Tankentlüftungsanlage oder Gas in einem Leerlauf-Bypass-Leitungssystem sein. In einem solchen Bypass ist ein Ventil entsprechend dem Tankentlüftungsventil bei der Tankentlüftungsanlage gemäß Fig. 1 vorhanden, so daß es auf einfache Weise möglich ist, die beiden Fluidströme wechselweise über den Temperatursensor 18 zu leiten.

Bei der Variante gemäß Fig. 5b wird das Fluid FL1 durch einen Abschnitt A1 eines ersten Leitungssystems und das Fluid FL2 durch einen Abschnitt A2 eines zweiten Leitungs systems geleitet. Der Temperatursensor 18 ist an einem Kopp lungsmechanismus 25, z. B. einer Kupferplatte, angebracht, die zu beiden Fluidströmen gleich gut koppelt. Die Kupfer platte 25 ist, wie dargestellt, zu beiden Leitungsabschnit ten A1 und A2 hin gleich ausgebildet, wenn durch diese Flui de derselben Art geschickt werden, z. B. jeweils ein Gas oder jeweils eine Flüssigkeit. Ist das eine Fluid ein Gas und das andere eine Flüssigkeit, muß die Kupferplatte 25.1 unsymmetrisch ausgebildet werden, und zwar so, daß zum Ab schnitt hin, durch den die Flüssigkeit strömt, der Quer schnitt geringer ist, damit die Kopplung an beide Fluide gleich ist. Die Vorrichtung gemäß Fig. 5b wird wie diejenige von Fig. 5a mit wechselweisen Fluidströmen betrieben, damit der Temperatursensor 18 einmal nur den Einfluß vom einen Fluid und dann nur den vom anderen Fluid erfährt. Die Fluide können die bei der Erläuterung von Fig. 5a aufgelisteten Gase sein, oder es kann zumindest eines der Fluide eine Flüssigkeit sein, wie z. B. Kühlwasser oder das dauernd in einem Servoleitungssystem umgepumpte Öl, z. B. das Öl für eine Servolenkung.

Die Variante gemäß Fig. 5c unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 5b nur dadurch, daß die Kopplung zum einen Lei tungsabschnitt hin, hier dem Abschnitt A2, durch den das zweite Fluid FL2 strömt, schlechter ist als zum anderen Ab schnitt A1 hin. Dies ist durch eine Querschnittsverringerung einer koppelnden Kupferplatte 25.2 angedeutet. Die Vorrich tung mit diesem Aufbau wird so betrieben, daß der Leitungs abschnitt A1 mit dem gut zum Temperatursensor 18 koppelnden Fluid FL1 zu demjenigen Leitungssystem gehört, dessen Funk tionsfähigkeit zu überprüfen ist. Als Fluid FL2 wird ein solches mit ziemlich konstanter Temperatur gewählt, z. B. das Kühlwasser oder das Öl in einem Servosystem. Es kann sich aber auch z. H. um Umgebungsluft handeln, wobei der zweite Leitungsabschnitt A2 so angeordnet ist, daß er dau ernd von Umgebungsluft durchströmt wird.

Claims

1. Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit eines einen Fluidstrom (FL1) führenden Leitungssystems (16) an einem Verbrennungsmotor (10), welches Überprüfen mit Hilfe eines die Temperatur des Fluids erfassenden Tem peratursensors (18) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass,
ein zweiter Fluidstrom (FL2) verwendet wird, dessen Temperatur sich von der des ersten Fluidstroms unter scheidet;
die Einwirkung des zweiten Fluidstroms auf den Tempe ratursensor so eingestellt wird, dass sie dann, wenn der erste Fluidstrom zur Einwirkung auf den Tempera tursensor gebracht wird, geringer ist, als die des ersten Fluidstroms;
der Temperaturgradient bestimmt wird, wie er nach dem Einschalten des ersten Fluidstroms am Temperatursen sor auftritt;
der ermittelte Wert des Temperaturgradienten oder der ermittelte Wert einer vom Temperaturgradienten ab hängigen Größe mit einem vorgegebenen Sollwert für die jeweilige Größe verglichen wird;
das Leitungssystem als nicht mehr voll funktionsfähig beurteilt wird, wenn der ermittelte Wert und der vor gegebene Wert einer vorgegebenen Bedingung genügen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperatursensor (18) in Bezug auf Wärmeüber tragung schwach an den zweiten Fluidstrom (FL2) aber stark an den ersten Fluidstrom (FL1) gekoppelt wird und
der zweite Fluidstrom dauernd betrieben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperatursensor (18) in Bezug auf Wärmeüber tragung annähernd gleich gut an beide Fluidströme (FL1, FL2) gekoppelt wird und
der erste Fluidstrom (FL1) und der zweite Fluidstrom (FL2) wechselweise betrieben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidstrom (FL1) und der zweite Fluidstrom (FL2) wechselweise am Temperatursensor (18) vorbeiströmen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ermitteln des Tempera turgradienten der Temperatursensor (18) mit Hilfe der beiden Fluidströme (FL1, FL2) auf eine Temperatur ge bracht wird, die näher bei der des zweiten als der des ersten Fluids liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Temperaturgradienten ab hängige Größe die Flussrate des Fluids ist, das während der Gradientenermittlung fließt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungssystem (16) als funktionsunfähig beurteilt wird, wenn der ermittelte Wert unter einem vorgegebenen Wert bleibt.

8. Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit eines einen Fluidstrom (FL1) führenden Leitungssys tems (16) an einem Verbrennungsmotor, mit:
einem Temperatursensor (18) zum Erfassen der Tempe ratur des Fluids;
einer Steuereinrichtung (22, 23) zum Steuern des Fluidstroms durch das Leitungssystem; und
einer Auswerteeinrichtung (14) zum Auswerten der vom Temperatursensor erfassten Temperatur und zum Beurteilen der Funktionsfähigkeit des Leitungs systems mit Hilfe des Auswertungsergebnisses;
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zweites Leitungssystem (17) so angeordnet ist, dass das durch es fließende Fluid (FL2) wärmemäßig ebenfalls auf den Temperatursensor wirkt;
die Steuereinrichtung (22, 23) so ausgebildet ist, dass sie zumindest den ersten Fluidstrom nur zeit weise betreibt; und
die Auswerteeinrichtung (24) so ausgebildet ist, dass sie
den Temperaturgradienten bestimmt, wie er nach dem Einschalten des ersten Fluidstroms am Tempe ratursensor auftritt;
den ermittelten Wert des Temperaturgradienten oder den ermittelten Wert einer vom Temperatur gradienten abhängigen Größe mit einem vorgegebe nen Sollwert für die jeweilige Größe vergleicht und
das Leitungssystem als nicht mehr voll funk tionsfähig beurteilt, wenn der ermittelte Wert und der vorgegebene Wert einer vorgegebenen Be dingung genügen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Leitungssysteme (16, 17) voneinander ge trennt sind;
eine Koppelungseinrichtung (25.2) vorhanden ist, die den Temperatursensor (18) in Bezug auf Wärmeübertra gung gut an das Leitungssystem, dessen Funktionsfähigkeit zu beurteilen ist, dagegen schlecht an das zweite Leitungssystem koppelt; und
die Steuereinrichtung (22, 23) so ausgebildet ist, dass sie nur den ersten Fluidstrom (FL1) zeitweilig betreibt, dagegen keinen Einfluss auf den zweiten Fluidstrom (FL2) nimmt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperatursensor (18) in einem beiden Fluidströ men gemeinsamen Leitungsabschnitt (16/17; A) angeord net ist, und
die Steuereinrichtung (22, 23) so ausgebildet ist, dass sie die beiden Fluidströme (FL1, FL2) wechsel weise durch den gemeinsamen Leitungsabschnitt leitet.