[發明專利]用于估計內燃機中的溫度的方法和電路

有效

• 申請號: 200910149996.1
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101614599A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 保羅·卡薩索;馬西莫·盧卡諾;菲利波·帕里西
• 申請（專利權）人: GM全球科技運作股份有限公司
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18;G01K7/20;G01K13/02;G01M15/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 侯 宇

技術領域

本發明涉及估計內燃機中的溫度，更特別地，涉及一種用于估計內燃 機中的溫度的方法以及一種用于估計內燃機中的溫度的相應的電路。

背景技術

線性電阻溫度傳感器(“RTD”)現在被用于自動控制中以監測內燃機 的排氣管和催化劑中的高溫。

要監測的溫度涵蓋較寬的范圍，從40攝氏度到1000攝氏度，對應的 傳感器電阻變化為從170歐姆到850歐姆，其具有準線性的溫度屬性。溫 度測量的分辨率因此受到限制，測量誤差具有較大的影響。

用于自動控制器中的RTD傳感器的傳統的調節電路示于圖1中。該 電路包括非常精確的負載電阻R1，特別地具有1000歐姆值，其連接到精 確供給的電壓源V_CC，該電壓源例如具有5V電壓值。為線性電阻溫度傳 感器的傳感器電阻RTD被串接在負載電阻R1和參考電壓特別是接地導體 之間。包括電阻R_f和電容器C_f的低通濾波器2并聯連接到傳感器電阻 RTD，并被用來減小來自電氣環境的噪聲。模數轉換器ADC被并聯連接 到濾波器2并且還被連接到參考電壓源V_ADC，而該參考電壓源可追蹤供給 電壓源V_CC。微處理器M被連接在轉換器ADC和電路的輸出端OUT之 間。

跨過傳感器電阻RTD的電壓V_meas是在節點A相對于接地點利用以下 公式進行測量：

Vmeas=RTDR1+RTD---(1)]]>

獲得傳感器電阻RTD的電阻值。

具體地，跨過傳感器電阻RTD的電壓V_meas以已知的方式被測量，并 且它被供給到轉換器ADC，該轉換器提供與所述電壓對應的數字值。數字 值被供給到根據公式1計算傳感器電阻RTD的電阻值的微處理器M。知 道傳感器電阻RTD的電阻值和所述溫度之間的依從關系，在電路的輸出端 OUT能獲得溫度的估計值。

溫度測量的總的精度主要受到以下影響：

-傳感器電阻精度；

-調節電路容差；

-轉換器ADC的量化級；

-轉換器ADC的轉換誤差；

-通過低通濾波器2轉換器ADC的漏電電流。

該結構的缺點在于：

-它利用了可利用的轉換器輸入電壓范圍的不足一半的范圍；

-由于電壓分配器布置在負載電阻R1和傳感器電阻RTD之間，因此 傳遞函數是非線性的；

-ΔV_meas/ΔTemperature的靈敏度非常低，例如在大約@600℃下不高 于1.2mV/℃；

-ΔV_meas/ΔTemperature不是常數，并且隨著溫度的增加而減小；

-需要非常精確和昂貴的負載電阻，特別是具有0.1％的容差。

發明內容

鑒于以上內容，本發明的目的是提供一種用于估計內燃機中的溫度的 替代方法從改進整個的精度和靈敏度而不需要使用具有昂貴的電子部件的 負載電路。

該目的以及其他目的是通過根據本發明的一種用于估計內燃機中的溫 度的方法和一種用于估計內燃機中的溫度的電路得以實現的。

特定的實施例的內容將被理解為本描述的整體或整體的一部分。

附圖說明

從以下參照附圖且僅通過非限制性的例子提供的描述，本發明的其他 特征和優點將是明顯的，其中：

圖1，其已被描述過，是現有技術的溫度傳感器的調節電路的示意 圖；以及

圖2是根據本發明的溫度傳感器的調節電路的示意圖。

具體實施方式

圖2表示根據本發明的調節電路；與上述圖1的元件相同的元件具有 相同的標記。