WO2008128805A1 - Funktionsüberprüfung eines temperatursensors einer brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2008128805A1
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temperature sensor
internal combustion
combustion engine
temperature
compressor
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Thomas Burkhardt
Gerhard Eser
Balaji Jayaraman
Oliver Prinz
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Aumovio Germany GmbH
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for functional testing of a temperature sensor of an internal combustion engine and to an internal combustion engine with a control device, which is designed such that it can execute the method for functional overhaul.
  • Modern internal combustion engines generally have a control device for controlling the processes taking place in the internal combustion engine.
  • map-based control functions are usually stored in the control device.
  • the internal combustion engine For detecting the current operating state of the internal combustion engine, it has sensors, by means of which different operating variables of the internal combustion engine are measured and fed to the control device.
  • the internal combustion engine usually has at least one temperature sensor for detecting the temperature in the intake tract.
  • temperatures at other locations within the intake tract may be modeled based on a physical temperature model.
  • it is necessary to check the operability and accuracy of the temperature sensors from time to time.
  • DE 10 2005 009 103 A1 discloses a method for diagnosing a temperature sensor arranged in an intake tract of an internal combustion engine, in which the diagnosis is made by a comparison between a calculated estimated value for a temperature change in the intake tract and the temperature change measured by the temperature sensor.
  • the method for functional testing of a temperature sensor relates to an internal combustion engine with an intake tract, a compressor which is arranged within the intake tract, and by means of which the internal combustion engine can be operated both in a charging operation and in a non-charging operation.
  • the temperature sensor is arranged inside the intake tract. According to the method, the temperature at the position of the temperature sensor is measured and a reference temperature is determined at a reference position within the intake tract. Furthermore, it is determined whether the internal combustion engine is in the charging mode or in the non-charging mode.
  • the function check of the temperature sensor is performed based on a comparison of the measured value of the temperature sensor and the reference temperature depending on the charging operation or the non-charging operation.
  • the special conditions which result in supercharged internal combustion engines are taken into account in the functional testing of the temperature sensor. Since the temperature conditions at different positions within the intake tract depend considerably on whether the internal combustion engine is operated in the charging mode or in the non-charging mode, other criteria for the function override apply in the case of charging operation than in the non-charging mode. drove. By distinguishing the charging operation and the non-charging operation in thejansüberprufung the temperature sensor, a statement about the functionality of the temperature sensor can be made with higher accuracy. Furthermore, the functional test can be carried out both in the charging mode and in the non-charging mode and thus with greater frequency.
  • the temperature sensor is arranged downstream of the compressor.
  • the reference position is upstream of the compressor. The temperature sensor is then considered to be functional if the internal combustion engine is in non-charging operation and the measured value of the temperature sensor deviates from the reference temperature by less than a predetermined first limit value.
  • the temperature sensor can be considered functional when the temperature at the reference position and the measured value of the temperature sensor differ by a maximum of the first limit amount, ie, if the measured value of the temperature sensor within a through the first limit amount specified tolerance band lies around the reference temperature.
  • the temperature sensor is located downstream of the compressor and the reference position upstream of the compressor.
  • the temperature sensor is judged to be functional if the internal combustion engine is in the charging mode and the Measured value of the temperature sensor by more than a predetermined second limit amount is greater than the reference temperature.
  • the intake air When charging the internal combustion engine, the intake air is compressed by the compressor, resulting in a heating of the air. Furthermore, the compressor has a mechanical power loss, which is at least partially absorbed by the intake air when flowing through the compressor. In this respect, a rise in the temperature of the intake air via the compressor is to be expected. This increase in temperature is suitable as a criterion for assessing the functional humidity of the temperature sensor during charging operation.
  • the internal combustion engine on a charge air cooler, which is arranged in the intake tract downstream of the compressor.
  • the temperature sensor is located downstream of the intercooler and the reference position between the compressor and the intercooler. In this configuration, the temperature sensor is then judged to be functional if the internal combustion engine is in non-charging operation and the measured value of the temperature sensor deviates from the reference temperature by less than a predetermined third limit value.
  • the internal combustion engine here too has a charge air cooler, which is arranged in the intake tract downstream of the compressor.
  • the temperature sensor is located downstream of the intercooler and the reference position between the compressor and the intercooler. The temperature sensor is judged to be functional in this case, if the Internal combustion engine is in charging mode and the measured value of the temperature sensor by more than a predetermined fourth limit amount is less than the reference temperature.
  • An embodiment of the method according to claim 6 relates to an internal combustion engine with a charge air cooler, which is arranged in an intake tract downstream of the compressor and can be operated either in a Kuhl réelle and in a non-cooling operation.
  • the temperature sensor is located downstream of the intercooler, whereas the reference position between the compressor and the intercooler is located.
  • the internal combustion engine in the loading mode and the charge air cooler are operated in non-cooling mode.
  • the temperature sensor is then judged to be functional if the measured value of the temperature sensor is greater than the reference temperature by more than a predetermined fifth limit.
  • the intercooler is then put into cooling mode and a function check of the intercooler is carried out.
  • the charge air cooler is then judged to be functional if the temperature sensor was judged to be functional and the measured value of the temperature sensor drops due to the cooling mode of the intercooler.
  • This refinement of the method combines the function test of the temperature sensor with a function check of the charge air cooler. As was explained in the statements to claim 3, it comes during the charging operation of the internal combustion engine to a heating of the intake temperature on the compressor. In non-cooling mode of the intercooler, there is no cooling of the intake air in the intercooler. Under these conditions, therefore, the temperature sensor can be considered to be functional if its measured value deviates from the reference temperature by less than the predetermined fifth limit value.
  • the intercooler If the intercooler is then switched to cooling mode, a measurable cooling of the intake air via the intercooler must occur in the case of a functioning intercooler. If, therefore, the measured value of the temperature sensor decreases after switchover of the intercooler to cooling mode, the intercooler can be assessed as functional.
  • the intercooler is only judged to be functional if the measured value of the temperature sensor within a predetermined period of time from the beginning of the cooling mode of the intercooler drops by the sixth limit amount.
  • the embodiments according to claims 7 and 8 allow, in addition to the assessment of the basic functionality also an assessment of the performance of the intercooler, especially if it is, for example, a water-cooled intercooler. If the temperature of the intake air falls after the charge air cooler has been switched on by the sixth marginal amount or if it does not occur within a certain predefined period of time, then the loading skid ler a reduced performance and is declared as defective.
  • the respective limit amounts can be calibrated as a function of operating parameters of the internal combustion engine.
  • the reference temperature is measured by a further temperature sensor arranged at the reference position or calculated by means of a temperature model.
  • An internal combustion engine includes an intake manifold, a temperature sensor disposed within the intake tract, and a compressor disposed within the intake tract and by means of which the internal combustion engine may be operated in a charging or non-charging operation.
  • the internal combustion engine further has a control device, which is designed such that it detects the temperature at the position of the temperature sensor, determines the temperature at a reference position within the intake tract, furthermore determines whether the internal combustion engine is in charging operation or in non-charging operation, and performs a function check of the temperature sensor based on a comparison of the measured value of the temperature sensor and the reference temperature depending on the charging operation and the non-charging operation.
  • Figures IA and IB are schematic representations of an internal combustion engine
  • a supercharged internal combustion engine 1 is shown schematically.
  • the internal combustion engine 1 has four combustion chambers 2, which are supplied via an intake tract 3 combustion air.
  • an air mass sensor 5 In the intake tract 3, an air mass sensor 5, a controllable throttle 6 for controlling the air mass flow rate in the intake tract 3 and a compressor 7 are arranged downstream of an intake opening 4.
  • the compressor 7 may be either a mechanical or electrical compressor or a compressor 7 of an exhaust gas turbocharger.
  • the intake air is supplied to the individual combustion chambers 2 via a suction manifold 8 shown schematically.
  • the combustion exhaust gases are removed from the combustion chambers 2 via an exhaust tract 9. Within the exhaust tract 9, an exhaust gas catalyst 10 may be located.
  • the internal combustion engine 1 can be operated in a loading operation or a non-charging operation.
  • the non-charging operation is an operating condition in which the pressure ratio PQ across the compressor 7 is less than or approximately equal to one:
  • P2 is the pressure downstream of the compressor 7
  • Pi is the pressure upstream of the compressor 7.
  • the pressure ratio PQ and thus the charging operation or the non-charging operation can be set in various ways.
  • the side of the intake tract 3, which is moving relative to the compressor 7 is pneumatically connected to the upstream side of the intake tract 3 via a thrust-recirculating air conduit 11.
  • a controllable diverter valve 12 In the diverting air line 11 is a controllable diverter valve 12, by means of which the flow rate through the diverter diverter 11 is adjustable.
  • the pressure ratio PQ can be set above the compressor 7 and thus the charging state of the internal combustion engine 1 can be influenced.
  • the charging operation and the non-charging operation could be adjusted by appropriate operation of the clutch.
  • the pressure ratio PQ can be changed via the compressor 7 on the basis of a controllable bypass on the turbine in the exhaust gas line (wastegate).
  • a first pressure sensor 13 is arranged between the throttle valve 6 and the compressor 7 and a second pressure sensor 14 is arranged downstream of the compressor 7 in the intake tract 3. Further, a temperature sensor 15 downstream of the compressor 7 and another temperature sensor 16 upstream of the compressor 7 in the intake tract 3 is arranged.
  • the internal combustion engine 1 is assigned a control device 17 in which code-based control functions are implemented in the form of software.
  • the control device 17 is connected to all actuators and sensors of the internal combustion engine 1 via signal and data lines.
  • the control device 17 is connected to the air mass sensor 5, the controllable throttle valve 6, the diverter valve 12, the pressure sensors 13, 14 and the temperature sensors 15, 16.
  • FIG IB a further exemplary embodiment of the internal combustion engine 1 is shown.
  • the internal combustion engine 1 is similarly constructed, as in the exemplary embodiment of Figure IA. In the following, only the differences are described. The rest of the construction is identical.
  • the internal combustion engine 1 of FIG. 1B has a charge air cooler 18, which is arranged in the intake tract 3 downstream of the compressor 7.
  • the charge air cooler 18 can be an air-cooled or water-cooled charge air cooler 18.
  • this includes a cooling water circuit with a pump (not shown) arranged therein.
  • the pump is in this case connected to the control device 17 and can be switched on and off by this, as well as be controlled in terms of their pumping power.
  • an air-cooled charge air cooler 18 this can be configured such that the intake air is either permanently cooled or the Kuhl Kunststoffzucht is adjustable by means of a suitable controllable mechanism.
  • FIG. 1A Another difference from the exemplary embodiment of FIG. 1A is the arrangement of the temperature sensors.
  • the temperature sensor 15 downstream of the charge air cooler 18 and the further temperature sensor 16 in the intake tract 3 between the compressor 7 and the charge air cooler 18 are arranged.
  • the exemplary embodiment of the method according to FIG. 2 relates to an internal combustion engine 1 with a construction as shown schematically in FIG. 1A.
  • the temperature sensor 15 to be checked is the one which is arranged downstream of the compressor 7.
  • the further temperature sensor 16, which is arranged between the throttle valve 6 and the compressor 7, hereinafter referred to as the reference position, is used to measure a reference temperature T REF , which is used for theforensicsuberprufung.
  • the pressure sensors 13, 14, which are arranged upstream and downstream of the compressor 7, are used in particular to determine whether the internal combustion engine 1 is in the charging operation or in the non-charging operation.
  • step 200 The method according to FIG. 2 is started with step 200, for example when the internal combustion engine 1 is started.
  • step 201 the reference temperature T REF at the reference position is determined by the further temperature sensor 16. This is preferably carried out only after reaching the operating temperature of the internal combustion engine 1. Subsequently or simultaneously, the measured value T Mess of the temperature sensor downstream of the compressor 7 is detected in step 202.
  • step 203 the control device 17 checks whether the internal combustion engine 1 is in the loading mode or in the non-load mode. As has already been explained above, this is done by evaluating the pressure ratio PQ above the compressor 7. For this purpose, the measured values of the pressure upstream of and downstream of the compressor 7 are arranged. Sensors 13, 14 compared to each other. If the pressure ratio PQ is greater than one, the internal combustion engine 1 is in the charging mode. However, if this pressure ratio PQ is less than or equal to one, then the internal combustion engine 1 is in non-charging operation.
  • step 204 If it is determined in step 203 that the internal combustion engine 1 is in the non-charging mode, it is determined in step 204 whether the measured value T measurement of the temperature sensor 15 by less than a predetermined first threshold GWL from the reference temperature T deviates Ref, or whether the measurement value T measurement of the temperature sensor 15 is within a specified by the first limit amount GWl tolerance band to the reference temperature T Ref . If this is the case, then the temperature sensor 15 is judged to be functional in step 205.
  • step 203 If it is determined in step 203 that the internal combustion engine 1 is in the charging mode, it is determined in step 206 whether the measured value T measurement of the temperature sensor 15 is greater than the sum of the reference temperature T Ref and a predetermined second limit value GW2. If this is the case, then the temperature sensor 15 is judged to be functional in step 207. This is due to the fact that it comes due to the compression process and the heating of the compressor 7 by the mechanical power loss to a significant warming of the intake air.
  • step 204 If it is determined in step 204 that the difference between the reference temperature T Ref and the measured value T Mess of the temperature sensor is greater than or equal to the predetermined first Limit amount GWl is, the temperature sensor 15 is judged in step 208 as defective. The same applies if the difference of the measured value T meas of the temperature sensor and the reference temperature T Ref is less than or equal to the predetermined second threshold GW2.
  • the process may be restarted at step 200 again.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the method, wherein this method is to be applied to a supercharged internal combustion engine 1 with charge air cooler 18, as shown by way of example in FIG.
  • the charging air cooler 18 is designed in this case such that it can not be switched off, but permanently emits cooling power to the intake air when the internal combustion engine 1 is running.
  • it may be an air-cooled charge air cooler or a water-cooled charge air cooler 18, in which the water pump is permanently in operation when the internal combustion engine 1 is running.
  • the want to check temperature sensor 15 is the exemplary embodiment according to FIG IB in the intake section 3 downstream of Ladeluftkuhlers 18.
  • the further temperature sensor 16 which the reference temperature T provides Ref for the purpose of checking the temperature sensor is located between the compressor 7 and the charge air cooler 18.
  • the arrangement of the pressure sensors 13, 14 in the intake tract 3 is identical to the exemplary embodiment of FIG. 1A.
  • step 303 If it is determined in step 303 that the internal combustion engine 1 is in the non-charging mode, it is checked in step 304 whether the measured value T measurement of the temperature sensor 15 deviates Ref by less than a predetermined third threshold GW3 of the reference temperature T, or whether the measurement value
  • T measurement of the temperature sensor 15 is within a specified by the third limit amount GW3 tolerance band to the reference temperature T Ref . If this is the case, the temperature sensor 15 is judged to be functional in step 305. This is justified because there is no significant warming of the intake air in the non-charging operation when flowing through the compressor 7 and thus only a very little or no cooling effect on the charge air cooler occurs. In this case, therefore, the temperature difference at the reference position and the position of the temperature sensor is very low or zero. This can therefore be used as a criterion for the assessment of the temperature sensor.
  • step 306 If it is determined in step 303 that the internal combustion engine 1 is in the charging mode, it is checked in step 306 whether the measured value T MES s of the temperature sensor 15 is less than the difference between the reference temperature T REF and a predetermined fourth limit value GW4. If this is the case, then the temperature sensor 15 is judged to be functional in step 307. In the charging operation, as already explained above, through the compression and the power loss of the compressor 7 to a considerable warming of the intake air. This elevated temperature of the intake air is measured by the further temperature sensor 16. However, the intake air when passing through the charge air cooler 18 again experiences a significant cooling, whereby the measured value T MES s of the temperature sensor 15 must be significantly lower than the reference temperature. If this is confirmed by comparing the two temperatures, then the temperature sensor 15 can be classified as functional. In the event that the conditions in steps 304 or 306 are not met, the temperature sensor 15 is declared defective in step 308.
  • the method may be started again from step 300.
  • a further exemplary embodiment of the method according to FIG. 4 likewise relates to an internal combustion engine 1 according to FIG. 1B.
  • the cooling performance of the charge air cooler 18 is adjustable here, so that the charge air cooler 18 can be operated either in a cooling mode or a non-cooling mode. In the case of an air-cooled charge air cooler 18, this can be achieved, for example, by regulating the cooling air and in a water-cooled charge air cooler 18 by adjusting the power of the coolant pump.
  • step 400 for example when starting the internal combustion engine 1.
  • step 401 the intercooler 18 is placed in the non-cooling mode.
  • an air-cooled charge air cooler 18 this can be realized for example in such a way that the air supply into the heat exchanger is interrupted.
  • a liquid-cooled charge air cooler 18 this is possible by switching off the coolant pump.
  • step 402 it is checked whether the internal combustion engine 1 is in the loading mode. If this is not the case, the query is repeated. However, if the internal combustion engine 1 is in the charging mode, the reference temperature T Ref is determined in step 403. Furthermore, in step 404, a first measured value T mess i of the temperature sensor 15 is detected.
  • step 405 it is checked whether the measured value T of the temperature measurement sensor 15 by less than a predetermined fifth threshold GW5 of the reference temperature T Ref differs, respectively, whether the measured value T meas of the temperature sensor 15 lies within a tolerance band defined by the fifth limiting amount GW5 about the reference temperature T ref . If this is not the case, then the temperature sensor 15 is declared defective in step 406. If the result of the query is positive, the temperature sensor 15 is judged to be functional in step 407. This assessment of the functionality of the temperature sensor in turn is based on the idea that in the case that the internal combustion engine 1 is in the charging mode, the charge air cooler 18, however, operated in non-cooling mode, the intake air in flowing through the intercooler 18 experience little or no change in temperature. This is taken into account by the predetermined fifth limit amount GW5.
  • step 408 the charge air cooler 18 is now placed in the cooling mode.
  • the air supply into the heat exchanger is made possible, and in the case of an air-cooled charge air cooler 18, the coolant pump is activated.
  • step 409 a timer is started and waited in step 410 until the value t of the timer has exceeded a predetermined period tl. If this is the case, a second measured value T MesS2 of the temperature sensor is detected in step 411.
  • step 412 it is then checked whether a cooling effect on the intake air can be recognized due to the activation or activation of the charge air cooler 18. For this purpose, it is checked whether the first measured value T mess i is greater than the sum of the second measured value T MesS2 and a predetermined sixth threshold GW6. If this is the case, then the charge air cooler 18 is declared functional in step 413. However, if this is not the case, then the charge air cooler 18 is detected as defective in step 414, since there is no sufficient cooling effect due to switching on the charge air cooler 18. The process is ended with step 415.
  • the reference temperature T REF is measured by the further temperature sensor 16. However, the reference temperature T REF may alternatively be modeled by a suitable temperature model.

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Abstract

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen zur Funktionsüberprüfung eines Temperatursensors für eine Brennkraftmaschine (1) mit einem Ansaugtrakt (3), einem Verdichter (7), welcher innerhalb des Ansaugtrakts (3) angeordnet ist und mittels dem die Brennkraftmaschine (1) in einem Ladebetrieb oder einem Nichtladebetrieb betrieben werden kann. Der Temperatursensor (15) ist innerhalb des Ansaugtrakts (3) angeordnet. Gemäss dem Verfahren wird die Temperatur (T<SUB>Mess</SUB>) an der Position des Temperatursensors (14) gemessen, eine Referenztemperatur (T<SUB>Ref</SUB>) an einer Referenzposition innerhalb des Ansaugtrakts (3) ermittelt, geprüft, ob sich die Brennkraftmaschine (1) im Ladebetrieb oder im Nichtladebetrieb befindet, und die FunktionsÜberprüfung des Temperatursensors (15) basierend auf einem Vergleich des Messwerts (T<SUB>Mess</SUB>) des Temperatursensors und der Referenztemperatur (T<SUB>Ref</SUB>) in Abhängigkeit von dem Ladebetrieb und dem Nichtladebetrieb durchgeführt.

Description

Beschreibung
FUNKTIONSUBERPRUFUWG EINES TEMPERATURSENSORS EINER BRENNKRAFTMASCHINE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsuberprufung eines Temperatursensors einer Brennkraftmaschine und eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass sie das Verfahren zur Funktionsuberprufung ausfuhren kann.
Moderne Brennkraftmaschinen verfugen in der Regel über eine Steuervorrichtung zur Steuerung der in der Brennkraftmaschine ablaufenden Prozesse. Dazu sind in der Steuervorrichtung meist kennfeldbasierte Steuerungsfunktionen abgelegt. Zur Erfassung des aktuellen Betriebszustandes der Brennkraftmaschine verfugt diese über Sensoren, mittels denen verschiedene Betriebsgroßen der Brennkraftmaschine gemessen und der Steuervorrichtung zugeleitet werden. So verfugt die Brennkraftmaschine in der Regel über zumindest einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur im Ansaugtrakt. Daneben können Temperaturen an anderen Positionen innerhalb des Ansaugtrakts basierend auf einem physikalischen Temperaturmodell modelliert werden. Zur Gewahrleistung einer exakten Steuerung der Brennkraftmaschine ist es jedoch notwendig, die Funktionsfa- higkeit und Genauigkeit der Temperatursensoren von Zeit zu Zeit überprüfen.
Aus DE 10 2005 009 103 Al ist ein Verfahren zur Diagnose eines in einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine angeordneten Temperatursensors bekannt geworden, bei dem die Diagnose durch einen Vergleich zwischen einem errechneten Schatzwert für eine Temperaturanderung im Ansaugtrakt und der von dem Temperatursensor gemessenen Temperaturanderung erfolgt.
Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen ergeben sich aufgrund der speziellen Systemkonfiguration neue Randbedingungen, wel- che sich auch auf die Funktionsuberprufung eines im Ansaugtrakt angeordneten Temperatursensors auswirken.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für eine aufgeladene Brennkraftmaschine sowie eine entsprechende Brennkraftmaschine bereitzustellen, mittels denen die Funktionsuberprufung eines Temperatursensors im Ansaugtrakt einfach und zuverlässig durchfuhrbar ist.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Brennkraftmaschine gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhangigen Ansprüche.
Das Verfahren zur Funktionsuberprufung eines Temperatursen- sors bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt, einem Verdichter, welcher innerhalb des Ansaugtrakts angeordnet ist, und mittels dem die Brennkraftmaschine sowohl in einem Ladebetrieb als auch in einem Nichtladebetrieb betrieben werden kann. Der Temperatursensor ist inner- halb des Ansaugtrakts angeordnet. Gemäß dem Verfahren wird die Temperatur an der Position des Temperatursensors gemessen und eine Referenztemperatur an einer Referenzposition innerhalb des Ansaugtrakts ermittelt. Ferner wird ermittelt, ob sich die Brennkraftmaschine im Ladebetrieb oder im Nichtlade- betrieb befindet. Die Funktionsuberprufung des Temperatursensors wird basierend auf einem Vergleich des Messwerts des Temperatursensors und der Referenztemperatur in Abhängigkeit von dem Ladebetrieb oder dem Nichtladebetrieb durchgeführt.
Gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren werden bei dem erfindungsgemaßen Verfahren die speziellen Bedingungen, welche sich bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen ergeben, bei der Funktionsuberprufung des Temperatursensors berücksichtigt. Da die Temperaturbedingungen an verschiedenen Positionen innerhalb des Ansaugtrakts erheblich davon abhangen, ob die Brennkraftmaschine im Ladebetrieb oder im Nichtladebetrieb betrieben wird, gelten bei Ladebetrieb andere Kriterien für die Funktionsuberprufung als im Nichtladebe- trieb. Durch die Unterscheidung des Ladebetriebs und des Nichtladebetriebs bei der Funktionsuberprufung des Temperatursensors kann eine Aussage über die Funktionstuchtigkeit des Temperatursensors mit höherer Genauigkeit getroffen wer- den. Ferner kann die Funktionsuberprufung sowohl im Ladebetrieb als auch im Nichtladebetrieb und dadurch mit größerer Häufigkeit durchgeführt werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 ist der Temperatursensor stromabwärts des Verdichters angeordnet. In diesem Fall befindet sich die Referenzposition stromaufwärts des Verdichters . Der Temperatursensor gilt dann als funktionstüchtig, falls sich die Brennkraftmaschine im Nichtladebetrieb befindet und der Messwert des Temperatursensors um we- niger als einen vorgegebenen ersten Grenzbetrag von der Referenztemperatur abweicht.
Im Nichtladebetrieb der Brennkraftmaschine wird diese praktisch als Saugmotor betrieben. Eine Erwärmung der Ansaugluft im Ansaugtrakt ist im Wesentlichen ausschließlich durch die Verbrennungswarme bedingt. Das Maß der Erwärmung hangt daher hauptsachlich von der Nahe zu den Brennraumen ab. Der Temperaturunterschied an Positionen stromaufwärts des Verdichters und stromabwärts des Verdichters ist daher gering. Daher kann in dem Fall, dass die Brennkraftmaschine im Nichtladebetrieb betrieben wird, der Temperatursensor als funktionstüchtig angesehen werden, wenn sich die Temperatur an der Referenzposition und der Messwert des Temperatursensors um maximal den ersten Grenzbetrag unterscheiden, d.h., wenn der Messwert des Temperatursensors innerhalb eines durch den ersten Grenzbetrag festgelegten Toleranzbandes um die Referenztemperatur liegt .
Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 3 be- finden sich der Temperatursensor stromabwärts des Verdichters und die Referenzposition stromaufwärts des Verdichters . Der Temperatursensor wird als funktionstüchtig beurteilt, falls sich die Brennkraftmaschine im Ladebetrieb befindet und der Messwert des Temperatursensors um mehr als einen vorgegebenen zweiten Grenzbetrag großer ist als die Referenztemperatur.
Beim Ladebetrieb der Brennkraftmaschine wird die Ansaugluft durch den Verdichter komprimiert, wodurch es zu einer Erwärmung der Luft kommt. Ferner weist der Verdichter eine mechanische Verlustleistung auf, welche von der Ansaugluft beim Durchströmen des Verdichters zumindest teilweise aufgenommen wird. Insofern ist ein Temperaturanstieg der Ansaugluft über den Verdichter zu erwarten. Dieser Temperaturanstieg eignet sich als Kriterium zur Beurteilung der Funktionstuchtigkeit des Temperatursensors im Ladebetrieb.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 4 weist die Brennkraftmaschine einen Ladeluftkuhler auf, welcher in dem Ansaugtrakt stromabwärts des Verdichters angeordnet ist. Der Temperatursensor befindet sich stromabwärts des Ladeluft- kuhlers und die Referenzposition zwischen dem Verdichter und dem Ladeluftkuhler. Bei dieser Konfiguration wird der Tempe- ratursensor dann als funktionstüchtig beurteilt, falls sich die Brennkraftmaschine im Nichtladebetrieb befindet und der Messwert des Temperatursensors um weniger als einen vorgegebenen dritten Grenzbetrag von der Referenztemperatur abweicht .
Wie in den Ausfuhrungen zu Anspruch 2 schon erwähnt wurde, kommt es im Nichtladebetrieb der Brennkraftmaschine zu keiner nennenswerten Erwärmung der Ansaugluft beim Durchströmen des Verdichters. Daher ist der Kuhleffekt des Ladeluftkuhlers e- her gering.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 5 weist auch hier die Brennkraftmaschine einen Ladeluftkuhler auf, welcher in dem Ansaugtrakt stromabwärts des Verdichters ange- ordnet ist. Der Temperatursensor befindet sich stromabwärts des Ladeluftkuhlers und die Referenzposition zwischen dem Verdichter und dem Ladeluftkuhler. Der Temperatursensor wird in diesem Fall als funktionstüchtig beurteilt, falls sich die Brennkraftmaschine im Ladebetrieb befindet und der Messwert des Temperatursensors um mehr als einen vorgegebenen vierten Grenzbetrag geringer ist als die Referenztemperatur.
Wie in den Ausfuhrungen zu Anspruch 3 schon erwähnt wurde, findet im Ladebetrieb der Brennkraftmaschine eine Erwärmung der Ansaugluft über den Verdichter statt. Bei aktivem Lade- luftkuhler wird die Ansaugluft zum Zwecke der Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine jedoch wieder abgekühlt. Beide Effekte können dazu genutzt werden, um den Temperatursensor unter diesen Bedingungen auf dessen Funktionstuchtigkeit zu überprüfen. Unter der Voraussetzung, dass der Ladeluftkuhler voll funktionsfähig ist, kann der Temperatursensor dann als funktionstüchtig angesehen werden, falls im Ladebetrieb die Temperatur der Ansaugluft nach dem Ladeluftkuhler geringer ist als die Referenztemperatur zwischen dem Verdichter und dem Ladeluftkuhler.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 6 bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Ladeluftkuhler, welcher in einem Ansaugtrakt stromabwärts des Verdichters angeordnet ist und wahlweise in einem Kuhlbetrieb und in einem Nichtkuhlbetrieb betrieben werden kann. Der Temperatursensor ist stromabwärts des Ladeluftkuhlers angeordnet, wogegen sich die Referenzposition zwischen dem Verdichter und dem Ladeluftkuhler befindet. Gemäß dem Verfahren werden die Brennkraftmaschine im Ladebetrieb und der Ladeluftkuhler im Nichtkuhlbetrieb betrieben. Der Temperatursensor wird dann als funktionstüchtig beurteilt, falls der Messwert des Tempera- tursensors um mehr als einen vorgegebenen fünften Grenzbetrag großer ist als die Referenztemperatur. Anschließend wird der Ladeluftkuhler in den Kuhlbetrieb versetzt und eine Funkti- onsuberprufung des Ladeluftkuhlers durchgeführt. Dabei wird der Ladeluftkuhler dann als funktionstüchtig beurteilt, falls der Temperatursensor als funktionstüchtig beurteilt wurde und der Messwert des Temperatursensors aufgrund des Kuhlbetriebs des Ladeluftkuhlers absinkt. Diese Ausgestaltung des Verfahrens vereint die Funktionsuber- prufung des Temperatursensors mit einer Funktionsuberprufung des Ladeluftkuhlers . Wie schon in den Ausfuhrungen zu Anspruch 3 erläutert wurde, kommt es beim Ladebetrieb der Brennkraftmaschine zu einer Erwärmung der Ansaugtemperatur über den Verdichter. Im Nichtkuhlbetrieb des Ladeluftkuhlers findet keine Abkühlung der Ansaugluft im Ladeluftkuhler statt. Unter diesen Bedingungen kann daher der Temperatursensor dann als funktionstüchtig angesehen werden, wenn sein Messwert um weniger als den vorgegebenen fünften Grenzbetrag von der Referenztemperatur abweicht. Wird anschließend der Ladeluftkuhler in den Kuhlbetrieb geschaltet, so muss es bei einem funktionstüchtigen Ladeluftkuhler zu einer messbaren Abkühlung der Ansaugluft über den Ladeluftkuhler kommen. Sinkt daher der Messwert des Temperatursensors nach dem Umschalten des Ladeluftkuhlers in den Kuhlbetrieb ab, so kann der Ladeluftkuhler als funktionstüchtig beurteilt werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 7 wird der Ladeluftkuhler dann als funktionstüchtig beurteilt, falls der Messwert des Temperatursensors aufgrund des Kuhlbetriebs des Ladeluftkuhlers um mehr als einen vorgegebenen sechsten Grenzbetrag absinkt.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 8 wird der Ladeluftkuhler nur dann als funktionstüchtig beurteilt, falls der Messwert des Temperatursensors innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab Beginn des Kuhlbetriebs des Ladeluftkuhlers um den sechsten Grenzbetrag absinkt.
Die Ausgestaltungen gemäß der Ansprüche 7 und 8 erlauben neben der Beurteilung der grundsatzlichen Funktionsfahigkeit auch noch eine Beurteilung der Leistung des Ladeluftkuhlers, insbesondere, wenn es sich beispielsweise um einen wasserge- kühlten Ladeluftkuhler handelt. Sinkt die Temperatur der Ansaugluft nach Einschalten des Ladeluftkuhlers um den sechsten Grenzbetrag ab oder geschieht es nicht innerhalb einer bestimmten vorgegebenen Zeitspanne, so weist sich der Ladekuh- ler eine verminderte Leistung auf und wird als defekt deklariert .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 9 sind die jeweiligen Grenzbetrage in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine kalibrierbar.
Dies ermöglicht eine bessere, individuelle Abstimmung der Grenzbetrage auf unterschiedliche Lastbereiche der Brenn- kraftmaschine .
Gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 10 wird die Referenztemperatur durch einen an der Referenzposition angeordneten weiteren Temperatursensor gemessen oder mittels eines Tempe- raturmodells berechnet.
Eine Brennkraftmaschine gemäß dem Anspruch 11 umfasst einen Ansaugtrakt, einen Temperatursensor, welcher innerhalb des Ansaugtrakts angeordnet ist, sowie einen Verdichter, welcher innerhalb des Ansaugtrakts angeordnet ist und mittels dem die Brennkraftmaschine in einen Ladebetrieb oder in einen Nichtladebetrieb betrieben werden kann. Die Brennkraftmaschine weist ferner eine Steuervorrichtung auf, welche derart ausgebildet ist, dass sie die Temperatur an der Position des Tem- peratursensors erfasst, die Temperatur an einer Referenzposition innerhalb des Ansaugtrakts ermittelt, ferner ermittelt, ob sich die Brennkraftmaschine im Ladebetrieb oder im Nichtladebetrieb befindet, und eine Funktionsuberprufung des Temperatursensors basierend auf einen Vergleich des Messwerts des Temperatursensors und der Referenztemperatur in Abhängigkeit von dem Ladebetrieb und dem Nichtladebetrieb durchfuhrt.
Bezuglich der Vorteile dieser Brennkraftmaschine wird auf die Ausfuhrungen zum Anspruch 1 verwiesen, welche analog gelten.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfuhrungsbeispiels mit Bezug auf die beigefugten Figuren naher erläutert. In den Figuren sind:
Figuren IA und IB schematische Darstellungen einer Brennkraftmaschine;
Figuren 2 bis 4 Ausfuhrungsbeispiele eines Verfahrens in
Form von Ablaufdiagrammen .
In Figur IA ist eine aufgeladene Brennkraftmaschine 1 schema- tisch dargestellt. Die Brennkraftmaschine 1 verfugt über vier Brennkammern 2, denen über einen Ansaugtrakt 3 Verbrennungsluft zugeführt wird. In dem Ansaugtrakt 3 sind stromabwärts einer Ansaugoffnung 4 ein Luftmassensensor 5, eine steuerbare Drosselklappe 6 zur Steuerung des Luftmassendurchsatzes im Ansaugtrakt 3 und ein Verdichter 7 angeordnet. Bei dem Verdichter 7 kann es sich sowohl um einen mechanischen oder e- lektrischen Kompressor oder um einen Verdichter 7 eines Abgasturboladers handeln. Die Ansaugluft wird den einzelnen Brennkammern 2 über einen schematisch dargestellten Ansaug- krummer 8 zugeführt. Die Verbrennungsabgase werden aus den Brennkammern 2 über einen Abgastrakt 9 abgeführt. Innerhalb des Abgastrakts 9 kann sich ein Abgaskatalysator 10 befinden.
Mittels des Verdichters 7 kann die Brennkraftmaschine 1 in einem Ladebetrieb oder einem Nichtladebetrieb betrieben werden. Unter dem Nichtladebetrieb ist ein Betriebszustand zu verstehen, bei dem das Druckverhaltnis PQ über den Verdichter 7 kleiner oder ungefähr gleich Eins ist:
PQ =^-≤\
Dabei ist P2 der Druck stromabwärts des Verdichters 7 und Pi der Druck stromaufwärts des Verdichters 7.
Dagegen ist unter dem Ladebetrieb der Brennkraftmaschine 1 der Betriebszustand zu verstehen, bei dem das Druckverhaltnis PQ über den Verdichter 7 großer 1 ist: pρ = 4 P >i
Je nach Ausgestaltung des Verdichters 7 kann das Druckver- haltnis PQ und damit der Ladebetrieb oder der Nichtladebetrieb auf verschiedene Art und Weise eingestellt werden. Bei einem mechanischen Kompressor, wie hier im Ausfuhrungsbeispiel dargestellt, ist die bezuglich des Verdichters 7 stro- mabwartige Seite des Ansaugtrakts 3 mit der stromaufwartigen Seite des Ansaugtrakts 3 über eine Schubumluftleitung 11 pneumatisch verbunden. In der Schubumluftleitung 11 befindet sich ein steuerbares Schubumluftventil 12, mittels dem die Durchflussmenge durch die Schubumluftleitung 11 einstellbar ist. Je nach Offnungsgrad des Schubumluftventils kann das Druckverhaltnis PQ über dem Verdichter 7 eingestellt und somit der Aufladezustand der Brennkraftmaschine 1 beeinflusst werden .
Bei einem mechanischen Kompressor, welcher über eine trennba- re Kupplung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 (nicht dargestellt) wahlweise verbunden oder von dieser getrennt werden kann, konnte der Ladebetrieb und der Nichtladebetrieb durch entsprechende Betätigung der Kupplung eingestellt werden.
Bei einem elektrisch angetriebenen Verdichter 7 bzw. Kompressor wurde dies durch entsprechende Ansteuerung des Elektroan- triebs geschehen.
Bei einem Abgasturbolader kann das Druckverhaltnis PQ über den Verdichter 7 anhand eines steuerbaren Bypasses an der Turbine im Abgasstrang (Wastegate) verändert werden.
Im Ausfuhrungsbeispiel der Figur IA sind ein erster Drucksen- sor 13 zwischen der Drosselklappe 6 und dem Verdichter 7 und ein zweiter Drucksensor 14 stromabwärts des Verdichters 7 im Ansaugtrakt 3 angeordnet. Ferner ist ein Temperatursensor 15 stromabwärts des Verdichters 7 und ein weiterer Temperatursensor 16 stromaufwärts des Verdichters 7 im Ansaugtrakt 3 angeordnet .
Der Brennkraftmaschine 1 ist eine Steuervorrichtung 17 zugeordnet, in welcher kennfeidbasierte Steuerungsfunktionen in Form von Software implementiert sind. Die Steuervorrichtung 17 ist mit allen Aktuatoren und Sensoren der Brennkraftmaschine 1 über Signal- und Datenleitungen verbunden. Insbeson- dere ist die Steuervorrichtung 17 mit den Luftmassensensor 5, der steuerbaren Drosselklappe 6, den Schubumluftventil 12, den Drucksensoren 13, 14 und den Temperatursensoren 15, 16 verbunden .
In Figur IB ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der Brennkraftmaschine 1 dargestellt. Die Brennkraftmaschine 1 ist ahnlich aufgebaut, wie die im Ausfuhrungsbeispiel der Figur IA. Im Folgenden werden nur die Unterschiede beschrieben. Der restliche Aufbau ist identisch.
Im Unterschied zu dem in Figur IA dargestellten Ausfuhrungsbeispiel weist die Brennkraftmaschine 1 der Figur IB einen Ladeluftkuhler 18 auf, welcher im Ansaugtrakt 3 stromabwärts des Verdichters 7 angeordnet ist. Bei dem Ladeluftkuhler 18 kann es sich um einen luft- oder wassergekühlten Ladeluftkuhler 18 handeln. Im Falle eines wassergekühlten Ladeluftkuh- lers 18 umfasst dieser einen Kuhlwasserkreislauf mit einer darin angeordneten Pumpe (nicht dargestellt) . Die Pumpe ist in diesem Fall mit der Steuervorrichtung 17 verbunden und kann von dieser ein- und ausgeschaltet werden, sowie bezuglich ihrer Pumpleistung gesteuert werden. Im Falle eines luftgekühlten Ladeluftkuhlers 18 kann dieser derart ausgestaltet sein, dass die Ansaugluft entweder permanent gekühlt wird oder die Kuhlluftzufuhr mittels eines geeigneten steuer- baren Mechanismus einstellbar ist.
Ein weiterer Unterschied zu dem Ausfuhrungsbeispiel der Figur IA besteht in der Anordnung der Temperatursensoren. Hier ist der Temperatursensor 15 stromabwärts des Ladeluftkuhlers 18 und der weitere Temperatursensor 16 im Ansaugtrakt 3 zwischen dem Verdichter 7 und dem Ladeluftkuhler 18 angeordnet.
Im Folgenden werden anhand der Figuren 2 bis 4 Ausfuhrungsbeispiele für ein Verfahren zur Überprüfung des Temperatursensors erläutert.
Das Ausfuhrungsbeispiel für das Verfahren gemäß der Figur 2 bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Aufbau, wie er schematisch in Figur IA dargestellt ist. Der zu überprüfende Temperatursensor 15 ist dabei derjenige, welcher stromabwärts des Verdichters 7 angeordnet ist. Der weitere Temperatursensor 16, welcher zwischen der Drosselklappe 6 und dem Verdichter 7, im Folgenden als Referenzposition bezeichnet, angeordnet ist, dient der Messung einer Referenztemperatur TREF, welche für die Funktionsuberprufung verwendet wird. Die Drucksensoren 13, 14, welche stromaufwärts und stromabwärts des Verdichters 7 angeordnet sind, dienen insbesondere der Ermittlung, ob sich die Brennkraftmaschine 1 im Ladebetrieb oder im Nichtladebetrieb befindet.
Das Verfahren gemäß der Figur 2 wird mit Schritt 200 gestartet, beispielsweise beim Anlassen der Brennkraftmaschine 1. Im Schritt 201 wird die Referenztemperatur TREF an der Referenzposition durch den weiteren Temperatursensor 16 ermittelt. Vorzugsweise wird dies erst nach Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine 1 durchgeführt. Anschließend oder gleichzeitig wird im Schritt 202 der Messwert TMess des Temperatursensors stromabwärts des Verdichters 7 er- fasst .
Im Schritt 203 wird von der Steuervorrichtung 17 geprüft, ob sich die Brennkraftmaschine 1 im Ladebetrieb oder im Nichtla- debetrieb befindet. Wie weiter oben schon erläutert wurde, geschieht dies durch Auswertung des Druckverhaltnisses PQ u- ber dem Verdichter 7. Dazu werden die Messwerte der stromaufwärts und stromabwärts des Verdichters 7 angeordneten Druck- Sensoren 13, 14 miteinander verglichen. Ist das Druckverhalt- nis PQ großer als Eins, so befindet sich die Brennkraftmaschine 1 im Ladebetrieb. Ist dieses Druckverhaltnis PQ jedoch kleiner oder gleich Eins, so befindet sich die Brennkraftma- schine 1 im Nichtladebetrieb.
Wird im Schritt 203 festgestellt, dass sich die Brennkraftmaschine 1 im Nichtladebetrieb befindet, so wird in Schritt 204 ermittelt, ob der Messwert TMess des Temperatursensors 15 um weniger als einen vorgegebenen ersten Grenzbetrag GWl von der Referenztemperatur TRef abweicht, bzw, ob der Messwert TMess des Temperatursensors 15 innerhalb eines durch den ersten Grenzbetrag GWl festgelegten Toleranzbandes um die Referenztemperatur TRef liegt. Ist dies der Fall, so wird der Tempera- tursensor 15 im Schritt 205 als funktionstüchtig beurteilt.
Dies ist dadurch zu begründen, dass es im Nichtladebetrieb zu keiner Verdichtung der Ansaugluft im Verdichter 7 und dadurch auch zu keiner nennenswerten Erwärmung der Luft kommt. Jedoch ist eine geringfügige Erwärmung der Ansaugluft beim Durch- strömen des erwärmten Verdichters 7 aufgrund der Wärmeübertragung von den mechanischen Bauteilen des Verdichters 7 auf die Ansaugluft möglich. Dies wird durch geeignete Wahl des ersten Grenzbetrages GWl berücksichtigt.
Wird im Schritt 203 festgestellt, dass sich die Brennkraftmaschine 1 im Ladebetrieb befindet, so wird im Schritt 206 ermittelt, ob der Messwert TMess des Temperatursensors 15 großer ist als die Summe aus der Referenztemperatur TRef und einem vorgegebenen zweiten Grenzbetrag GW2. Ist dies der Fall, so wird der Temperatursensor 15 im Schritt 207 als funktionstüchtig beurteilt. Dies ist dadurch zu begründen, dass es aufgrund des Verdichtungsvorgangs und der Aufheizung des Verdichters 7 durch die mechanische Verlustleistung zu einer deutlichen Erwärmung der Ansaugluft kommt.
Wird im Schritt 204 festgestellt, dass die Differenz zwischen der Referenztemperatur TRef und des Messwerts TMess des Temperatursensors großer oder gleich dem vorgegebenen ersten Grenzbetrag GWl ist, so wird der Temperatursensor 15 im Schritt 208 als defekt beurteilt. Gleiches gilt, falls die Differenz des Messwerts TMess des Temperatursensors und der Referenztemperatur TRef kleiner oder gleich dem vorgegebenen zweiten Grenzbetrag GW2 ist.
Nach der Beurteilung der Funktionsfahigkeit des Temperatursensors gemäß den Schritten 205, 207 oder 208 kann das Verfahren wieder mit Schritt 200 von neuem begonnen werden.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel des Verfahrens dargestellt, wobei dieses Verfahren auf eine aufgeladene Brennkraftmaschine 1 mit Ladeluftkuhler 18 anzuwenden ist, wie sie beispielhaft in Figur IB dargestellt ist. Der Lade- luftkuhler 18 ist in diesem Fall derart ausgestaltet, dass er nicht abschaltbar ist, sondern bei laufender Brennkraftmaschine 1 permanent Kuhlleistung an die Ansaugluft abgibt. Beispielsweise kann es sich um einen luftgekühlten ladeluftkuhler oder um einen wassergekühlten Ladeluftkuhler 18 han- dein, bei dem die Wasserpumpe bei laufender Brennkraftmaschine 1 permanent in Betrieb ist.
Im Unterschied zu der Brennkraftmaschine 1 gemäß der Figur IA befindet sich der zu überprüfende Temperatursensor 15 beim Ausfuhrungsbeispiel gemäß der Figur IB im Ansaugtrakt 3 stromabwärts des Ladeluftkuhlers 18. Der weitere Temperatursensor 16 welcher die Referenztemperatur TRef zum Zwecke der Überprüfung des Temperatursensors liefert, befindet sich zwischen dem Verdichter 7 und dem Ladeluftkuhler 18. Die Anord- nung der Drucksensoren 13, 14 im Ansaugtrakt 3 ist identisch mit dem Ausfuhrungsbeispiel der Figur IA.
Die Verfahrensschritte 300 bis 303 stimmen mit den Verfahrensschritten 200 bis 203 des Ausfuhrungsbeispiels der Figur 2 uberein. Für nähere Erläuterungen wird deshalb auf die Ausfuhrungen zu den Schritten 200 bis 203 verwiesen. Wird im Schritt 303 festgestellt, dass sich die Brennkraftmaschine 1 im Nichtladebetrieb befindet, so wird im Schritt 304 überprüft, ob der Messwert TMess des Temperatursensors 15 um weniger als einen vorgegebenen dritten Grenzbetrag GW3 von der Referenztemperatur TRef abweicht, bzw, ob der Messwert
TMess des Temperatursensors 15 innerhalb eines durch den dritten Grenzbetrag GW3 festgelegten Toleranzbandes um die Referenztemperatur TRef liegt. Ist dies der Fall, so wird der Temperatursensor 15 im Schritt 305 als funktionstüchtig beur- teilt. Dies ist deshalb gerechtfertigt, da es im Nichtladebetrieb zu keiner nennenswerten Erwärmung der Ansaugluft beim Durchströmen des Verdichters 7 kommt und somit nur eine sehr geringe oder gar keine Kuhlwirkung am Ladeluftkuhler auftritt. In diesem Fall ist daher der Temperaturunterschied an der Referenzposition und der Position des Temperatursensors sehr gering oder Null. Dies kann daher als Kriterium für die Beurteilung des Temperatursensors herangezogen werden.
Wird im Schritt 303 festegestellt, dass die Brennkraftmaschi- ne 1 im Ladebetrieb ist, wird im Schritt 306 überprüft, ob der Messwert TMESs des Temperatursensors 15 geringer ist als die Differenz aus der Referenztemperatur TREF und einem vorgegebenen vierten Grenzbetrag GW4. Ist dies der Fall, so wird der Temperatursensor 15 im Schritt 307 als funktionstüchtig beurteilt. Im Ladebetrieb kommt es, wie weiter oben schon naher erläutert, durch die Verdichtung und durch die Verlustleistung des Verdichters 7 zu einer erheblichen Erwärmung der Ansaugluft. Diese erhöhte Temperatur der Ansaugluft wird durch den weiteren Temperatursensor 16 gemessen. Jedoch er- fahrt die Ansaugluft beim Durchströmen des Ladeluftkuhlers 18 wieder eine deutliche Abkühlung, wodurch der Messwert TMESs des Temperatursensors 15 deutlich geringer sein muss als die Referenztemperatur. Wird dies durch den Vergleich der beiden Temperaturen bestätigt, so kann der Temperatursensor 15 als funktionstüchtig eingestuft werden. In dem Fall, dass die Bedingungen den Schritten 304 oder 306 nicht erfüllt sind, wird der Temperatursensor 15 im Schritt 308 als defekt deklariert.
Nach der Beurteilung des Temperatursensors in den Schritten 305, 307 oder 308 kann das Verfahren mit Schritt 300 von neuem begonnen werden .
Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Fi- gur 4 bezieht sich ebenfalls auf eine Brennkraftmaschine 1 gemäß der Figur IB. Im Unterscheid zum Ausfuhrungsbeispiel der Figur 3 ist die Kuhlleistung des Ladeluftkuhlers 18 hier einstellbar, sodass der Ladeluftkuhler 18 wahlweise in einem Kuhlbetrieb oder einem Nichtkuhlbetrieb betrieben werden kann. Bei einem luftgekühlten Ladeluftkuhler 18 kann dies beispielsweise durch Regulierung der Kuhlluft und bei einem wassergekühlten Ladeluftkuhler 18 durch Einstellung der Leistung der Kuhlpumpe realisiert werden.
Das Verfahren wird mit Schritt 400 gestartet, beispielsweise beim Anlassen der Brennkraftmaschine 1. Im Schritt 401 wird der Ladeluftkuhler 18 in den Nichtkuhlbetrieb versetzt. Bei einem luftgekühlten Ladeluftkuhler 18 kann dies beispielsweise derart realisiert werden, dass die Luftzufuhr in den War- metauscher unterbrochen wird. Bei einem flussigkeitsgekuhlten Ladeluftkuhler 18 ist dies durch Abschalten der Kuhlmittelpumpe möglich.
Im Schritt 402 wird überprüft, ob sich die Brennkraftmaschine 1 im Ladebetrieb befindet. Ist dies nicht der Fall, wird die Abfrage wiederholt. Befindet sich die Brennkraftmaschine 1 jedoch im Ladebetrieb so wird im Schritt 403 die Referenztemperatur TRef ermittelt. Weiterhin wird im Schritt 404 ein erster Messwert TMessi des Temperatursensors 15 erfasst.
Im Schritt 405 wird überprüft, ob der Messwert TMess des Temperatursensors 15 um weniger als einen vorgegebenen fünften Grenzbetrag GW5 von der Referenztemperatur TRef abweicht, bzw, ob der Messwert TMess des Temperatursensors 15 innerhalb eines durch den fünften Grenzbetrag GW5 festgelegten Toleranzbandes um die Referenztemperatur TRef liegt. Ist dies nicht der Fall, so wird der Temperatursensor 15 im Schritt 406 als defekt de- klariert. Bei einem positiven Ergebnis der Abfrage wird der Temperatursensor 15 im Schritt 407 als funktionstüchtig beurteilt. Diese Beurteilung der Funktionsfahigkeit des Temperatursensors beruht wiederum auf der Idee, dass in dem Fall, dass sich die Brennkraftmaschine 1 im Ladebetrieb befindet, der Ladeluftkuhler 18 jedoch im Nichtkuhlbetrieb betrieben werden, die Ansaugluft bei Durchströmen des Ladeluftkuhlers 18 keine oder nur eine geringe Temperaturanderung erfahrt. Dies wird durch den vorgegebenen fünften Grenzbetrag GW5 berücksichtigt .
Im Schritt 408 wird der Ladeluftkuhler 18 nun in den Kuhlbetrieb versetzt. Bei einem luftgekühlten Ladeluftkuhler 18 wird die Luftzufuhr in den Wärmetauscher ermöglicht und bei einem flussigkeitsgekuhlten Ladeluftkuhler 18 die Kuhlmittel- pumpe aktiviert.
Im Schritt 409 wird ein Timer gestartet und im Schritt 410 solange abgewartet, bis der Wert t des Timers eine vorgegebene Zeitspanne tl überschritten hat. Ist dies der Fall so wird in Schritt 411 ein zweiter Messwert TMesS2 des Temperatursensors erfasst.
In Schritt 412 wird nun überprüft, ob aufgrund der Zuschal- tung bzw. Aktivierung des Ladeluftkuhlers 18 eine Kuhlwirkung auf die Ansaugluft erkennbar ist. Dazu wird geprüft, ob der erste Messwert TMessi großer ist als die Summe aus dem zweiten Messwert TMesS2 und einem vorgegebenen sechsten Grenzbetrag GW6. Ist dies der Fall, so wird der Ladeluftkuhler 18 im Schritt 413 als funktionstüchtig deklariert. Ist dies jedoch nicht der Fall, so wird der Ladeluftkuhler 18 im Schritt 414 als defekt erkannt, da keine ausreichende Kuhlwirkung durch Zuschalten des Ladeluftkuhlers 18 erfolgt ist. Das Verfahren wird mit Schritt 415 beendet. Es ist anzumerken, dass in den Ausfuhrungsbeispielen die Referenztemperatur TREF durch den weiteren Temperatursensor 16 gemessen wird. Jedoch kann die Referenztemperatur TREF alternativ auch durch ein geeignetes Temperaturmodell modelliert werden .

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Funktionsuberprufung eines Temperatursensors einer Brennkraftmaschine (1) mit - einem Ansaugtrakt (3)
- einem Verdichter (7), welcher innerhalb des Ansaugtrakts (3) angeordnet ist und mittels dem die Brennkraftmaschine (1) in einem Ladebetrieb oder einem Nichtladebetrieb betrieben werden kann, wobei der Temperatursensor (15) innerhalb des Ansaugtrakts (3) angeordnet ist und gemäß dem Verfahren
- die Temperatur (TMess) an der Position des Temperatursensors (14) gemessen wird,
- eine Referenztemperatur (TRef) an einer Referenzposition innerhalb des Ansaugtrakts (3) ermittelt wird,
- ermittelt wird, ob sich die Brennkraftmaschine (1) im Ladebetrieb oder im Nichtladebetrieb befindet,
- die Funktionsuberprufung des Temperatursensors (15) basierend auf einem Vergleich des Messwerts (TMess) des Temperatursensors und der Referenztemperatur (TRef) in Abhängigkeit von dem Ladebetrieb und dem Nichtladebetrieb durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei - der Temperatursensor (15) stromabwärts des Verdichters (7) angeordnet ist,
- sich die Referenzposition stromaufwärts des Verdichters (7) befindet, und
- und der Temperatursensor (15) als funktionstüchtig beur- teilt wird, falls sich die Brennkraftmaschine (1) im
Nichtladebetrieb befindet und der Messwert (TMess) des Temperatursensors (15) um weniger als einen vorgegebenen ersten Grenzbetrag (GWl) von der Referenztemperatur (TRef) abweicht.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei
- der Temperatursensor (15) stromabwärts des Verdichters (7) angeordnet ist, sich die Referenzposition stromaufwärts des Verdichters (7) befindet, und
- der Temperatursensor (15) als funktionstüchtig beurteilt wird, falls sich die Brennkraftmaschine (1) im Ladebe- trieb befindet und der Messwert (TMess) des Temperatursensors (15) um mehr als einen vorgegebenen zweiten Grenzbetrag (GW2) großer ist als die Referenztemperatur (TRef) .
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
- die Brennkraftmaschine (1) einen Ladeluftkuhler (18) aufweist, welcher in dem Ansaugtrakt (3) stromabwärts des Verdichters (7) angeordnet ist,
- der Temperatursensor (15) stromabwärts des Ladeluftkuh- lers (18) angeordnet ist,
- sich die Referenzposition zwischen dem Verdichter (7) und dem Ladeluftkuhler (18) befindet,
- der Temperatursensor (15) als funktionstüchtig beurteilt wird, falls sich die Brennkraftmaschine (1) im Nichtla- debetrieb befindet und der Messwert (TMess) des Temperatursensors (15) um weniger als einen vorgegebenen dritten Grenzbetrag (GW3) von der Referenztemperatur (TRef) abweicht .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 4, wobei
- die Brennkraftmaschine (1) einen Ladeluftkuhler (18) aufweist, welcher in dem Ansaugtrakt (3) stromabwärts des Verdichters (7) angeordnet ist,
- der Temperatursensor (15) stromabwärts des Ladeluftkuh- lers (18) angeordnet ist,
- sich die Referenzposition zwischen dem Verdichter (7) und dem Ladeluftkuhler (18) befindet,
- der Temperatursensor (15) als funktionstüchtig beurteilt wird, falls sich die Brennkraftmaschine (1) im Ladebe- trieb befindet und der Messwert (TMess) des Temperatursensors (15) um mehr als einen vorgegebenen vierten Grenzbetrag (GW4) geringer ist als die Referenztemperatur (TRef) .
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
- die Brennkraftmaschine (1) einen Ladeluftkuhler (18) aufweist, welcher in dem Ansaugtrakt (3) stromabwärts des Verdichters (7) angeordnet ist und wahlweise in einem Kuhlbetrieb und einem Nichtkuhlbetrieb betrieben werden kann,
- der Temperatursensor (15) stromabwärts des Ladeluftkuh- lers (18) angeordnet ist, - sich die Referenzposition zwischen dem Verdichter (7) und dem Ladeluftkuhler (18) befindet, und gemäß dem Verfahren
- die Brennkraftmaschine (1) im Ladebetrieb und der Ladeluftkuhler (18) im Nichtkuhlbetrieb betrieben werden, - der Temperatursensor (15) als funktionstüchtig beurteilt wird, falls der Messwert (TMess) des Temperatursensors (15) um weniger als einen vorgegebenen fünften Grenzbetrag (GW5) von der Referenztemperatur (TREF) abweicht,
- der Ladeluftkuhler (18) in den Kuhlbetrieb versetzt wird,
- der Ladeluftkuhler (18) als funktionstüchtig beurteilt wird, falls der Temperatursensor (15) als funktionstüchtig beurteilt wurde und der Messwert (TMess) des Temperatursensors (15) aufgrund des Kuhlbetriebs des Ladeluft- kuhlers (18) absinkt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Ladeluftkuhler 18 nur dann als funktionstüchtig beurteilt wird, falls der Messwert um mehr als einen vorgegebenen sechsten Grenzbetrag (GW6) absinkt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Ladeluftkuhler (18) nur dann als funktionstüchtig beurteilt wird, falls der Messwert (TMess) innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab Beginn des Kuhlbetriebs um den sechsten Grenzbetrag (GW6) absinkt .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3, 4, 5 und 7, wobei die jeweiligen Grenzbetrage (GWl, GW2 , GW3, GW4 , GW5, GW6) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (1) kalibrierbar sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Referenztemperatur (TREF) durch einen an der Referenzposition angeordneten weiteren Temperatursensor (16) gemessen oder mittels eines Temperaturmodells berechnet wird.
11. Brennkraftmaschine (1) mit
- einem Ansaugtrakt (3),
- einem Temperatursensor (15), welcher innerhalb des Ansaugtrakt (3) angeordnet ist, - einem Verdichter (7), welcher innerhalb des Ansaugtrakts (3) angeordnet ist und mittels dem die Brennkraftmaschine (1) in einem Ladebetrieb oder einem Nichtladebetrieb betrieben werden kann,
- einer Steuervorrichtung (17), welcher derart ausgebildet ist, dass sie
- die Temperatur (TMess) an der Position des Temperatursensors (15) erfasst,
- die Temperatur (TREF) an einer Referenzposition innerhalb des Ansaugtrakts (3) mittels ermittelt, - ermittelt, ob sich die Brennkraftmaschine (1) im Ladebetrieb oder im Nichtladebetrieb befindet,
- eine Funktionsuberprufung des Temperatursensors (15) basierend auf einem Vergleich des Messwerts (TMess) des Temperatursensors (15) und der Referenztemperatur (TREF) in Abhängigkeit von dem Ladebetrieb und dem Nichtladebetrieb durchfuhrt.
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