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Ueberwachung des Signals eines Kuehlmitteltemperatursensors auf Plausibilitaet (haengendes Signal im hohen Temperaturbereich) mittels Vergleich des gemessenen Kuehlmitteltemperatursensorwertes und des Kuehlmitteltemperaturmodellwertes

IP.com Disclosure Number: IPCOM000033174D
Original Publication Date: 2004-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Dec-25
Document File: 2 page(s) / 26K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Zur Einhaltung von gesetzlichen Emissionsvorschriften muessen Abgase von Verbrennungsmotoren innerhalb fest vorgeschriebener Grenzen liegen. Dabei wird ein grosses Augenmerk auf die Minimierung der vom Verbrennungsmotor produzierten Rohemissionen, d.h. Emissionen ohne Abgasnachbehandlung, gelegt. Neben anderen Parametern ist die in den Brennraum eingebrachte Kraftstoffmenge wesentlich von der Temperatur des im Motorblock verwendeten Kuehlmittels abhaengig. Liegt ein Fehler bei der Erfassung der Kuehlmitteltemperatur im Motorblock vor, dann kann unter Umstaenden das Verhaeltnis der eingebrachten Kraftstoffmenge zur eingebrachten Frischluftmenge negativ beeinflusst werden, was sich durch eine Erhoehung der Rohemission bemerkbar macht. Denn unter bestimmten Umstaenden kann das Sensorsignal eines Kuehlmitteltemperatursensors innerhalb eines hohen Temperaturbereichs haengen bleiben. Das bedeutet, dass trotz niedriger Temperatur des Kuehlmittels eine zu hohe Temperatur vom Sensor angezeigt wird. Der Sensor zeigt somit niemals einen Wert unterhalb einer bestimmten Temperatur an. Des Weiteren wird fuer bestimmte Einsatzstaaten die Ueberwachung des Signals des Kuehlmitteltemperatursensors auf Plausibilitaet (Signal haengt bei/nach Motorstart irreversibel innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs) gefordert. Zur Loesung dieses Problems wird nun waehrend der Motorstartphase die angezeigte Kuehlmitteltemperatur mit einer zuvor berechneten Modelltemperatur verglichen. Die Modelltemperatur wird sowohl abhaengig von Motorlast und Umgebungsbedingungen als auch von verschiedenen Motorbetriebszustaenden errechnet, um den veraenderlichen Waermeeintrag in das Kuehlwasser aufgrund der thermodynamischen Prozesse im Motor geeignet nachbilden zu koennen. Die Initialisierung des Modells erfolgt mit dem ersten plausiblen Messwert. Bei einem normalen Kaltstart, mit normal arbeitendem Kuehlmitteltemperatursensor, erwaermt sich das Kuehlmittel nach kurzer Zeit und somit steigt auch der Sensorwert an. Das Modell wird dabei mit der gemessenen kalten Kuehlmitteltemperatur initialisiert. Die gemessene Kuehlmitteltemperatur bewegt sich in diesem Fall ueber der Modelltemperatur, da die zu dessen Berechnung noetigen Kalibrationsdaten derart zu waehlen sind, dass sich die Modelltemperatur zu jeder Zeit unter allen Umstaenden unter der realen Kuehlmitteltemperatur befindet.

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Ueberwachung des Signals eines Kuehlmitteltemperatursensors auf Plausibilitaet (haengendes Signal im hohen Temperaturbereich) mittels Vergleich des gemessenen Kuehlmitteltemperatursensorwertes und des Kuehlmitteltemperaturmodellwertes

Idee: Wolfgang Moser, DE-Regensburg; Klaus Bayerle, DE-Regensburg; Oliver Prinz, DE-

Regensburg

Zur Einhaltung von gesetzlichen Emissionsvorschriften muessen Abgase von Verbrennungsmotoren innerhalb fest vorgeschriebener Grenzen liegen. Dabei wird ein grosses Augenmerk auf die Minimierung der vom Verbrennungsmotor produzierten Rohemissionen, d.h. Emissionen ohne Abgasnachbehandlung, gelegt. Neben anderen Parametern ist die in den Brennraum eingebrachte Kraftstoffmenge wesentlich von der Temperatur des im Motorblock verwendeten Kuehlmittels abhaengig. Liegt ein Fehler bei der Erfassung der Kuehlmitteltemperatur im Motorblock vor, dann kann unter Umstaenden das Verhaeltnis der eingebrachten Kraftstoffmenge zur eingebrachten Frischluftmenge negativ beeinflusst werden, was sich durch eine Erhoehung der Rohemission bemerkbar macht. Denn unter bestimmten Umstaenden kann das Sensorsignal eines Kuehlmitteltemperatursensors innerhalb eines hohen Temperaturbereichs haengen bleiben. Das bedeutet, dass trotz niedriger Temperatur des Kuehlmittels eine zu hohe Temperatur vom Sensor angezeigt wird. Der Sensor zeigt somit niemals einen Wert unterhalb einer bestimmten Temperatur an. Des Weiteren wird fuer bestimmte Einsatzstaaten die Ueberwachung des Signals des Kuehlmitteltemperatursensors auf Plausibilitaet (Signal haengt bei/nach Motorstart irreversibel innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs) gefordert.

Zur Loesung dieses Problems wird nun waehrend der Motorstartphase die angezeigte Kuehlmitteltemperatur mit einer zuvor berechneten Modelltemperatur verglichen. Die Modelltemperatur wird sowohl abhaengig von Motorlast und Umgebungsbedingungen als auch von verschiedenen Motorbetriebszustaenden errechnet, um den veraenderlichen Waermeeintrag in das Kuehlwasser aufgrund der thermodynamischen Prozesse im Motor geeignet nachbilden zu koennen. Die Initialisierung des Modells erfolgt mit dem ersten plausiblen Messwert. Bei einem normalen Kaltstart, mit normal arbeitendem Kuehlmitteltemperatursensor, erwaermt sich das Kuehlmittel nach kurzer Zeit und somit steigt auch der Sensorwert an. Das Modell wird dabei mit der gemessenen kalten Kuehlmitteltemperatur initialisiert. Die gemessene Kuehlmitteltemperatur bewegt s...