[發明專利]用于求得傳感器的狀態的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310017183.3
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103206312B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: U·瓦格納;U·康策爾曼;M·里特曼
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 郭毅

技術領域

本發明涉及用于求得傳感器的狀態的方法和裝置。

背景技術

已知的是，為了運行內燃機使用傳感器來檢測運行狀態。此外已知的是，傳感器具有特征曲線，所述特征曲線將主測量量——如電流或電壓映射到傳感器的目標量——例如溫度傳感器中的溫度上。所述特征曲線一般取決于傳感器的物理特性（材料、幾何結構...）。物理特性又經受老化過程，其例如影響傳感器的材料并且通常影響傳感器的特征曲線。這樣，在運行持續時間增加時或在高熱負荷時降低或通常改變傳感器的靈敏度。如果在傳感器運行時不考慮老化過程的影響，則產生失真的測量結果。

文獻WO 2006/092223 A1描述了漂移的校正，即空氣質量傳感器的特征曲線變化的校正。為了檢測傳感器誤差，在確定的期望值下運行整個系統（包括內燃機），以便形成參考。將在所述期望值下以及在無干擾的傳感器中期望的傳感器數據與實際求得的傳感器數據進行比較。由此得到傳感器誤差，其可以用于校正。在所述文獻中沒有考慮誤差的原因，即老化。

如以上描述的校準程序要求整個系統（包括內燃機）在確定的期望工作點中的運行作為特定調節的參考。一方面，在調節內燃機的期望工作點時偏差導致誤差，所述誤差沒有通過校準檢測并且導致系統性失真。另一方面，所描述的校準方法是繁瑣的，因為即使在內燃機的使用者暫時期望另一工作點時也必須在期望工作點中運行內燃機。

發明內容

因此，本發明的任務是給出一種方法，借助所述方法可以精確地且簡單地確定傳感器由于老化引起的特性的變化。

所述任務通過根據獨立權利要求所述的方法和裝置來解決。

本發明能夠以簡單的方式檢測老化過程。尤其是不需要干預運行的系統。為了實現本發明，可以使用成本低廉并且大部分已經存在的組件。此外，電路開銷較低并且不需要已知的系統的根本改變。根據本發明的裝置可以在使用所述裝置的環境無改動的情況下使用。實施本發明所需的數據通常已經存在，從而不需要復雜的附加檢測機構。

根據本發明，關于老化影響的已經存在的數據例如通過簡單的傳輸來求得并且通過簡單建立的關聯（Verknüpfung）轉換成當前的傳感器特性。這些數據可以通過簡單的方式用于補償，由此即使在傳感器的老化過程的情況下仍然得到精確的測量結果。尤其是，不需要特別的參考測量，例如其方式是起動期望工作點，從而所述方法的實施不改變內燃機的操作。

本發明所基于的方案是檢測老化影響，根據所述老化影響推斷出傳感器的當前狀態。尤其是推斷出當前的特征曲線，所述特征曲線基于所檢測的老化影響可以相對于傳感器的新狀態或正常狀態改變。由此，一方面可以檢測傳感器由于老化是否已經具有更低的精度，或者根據所檢測的老化影響來估計傳感器由于老化而改變的特性。后一可能性允許根據改變的傳感器特征曲線來修正測量，而前一可能性允許在沒有參考測量或校準測量的情況下識別由于老化而改變的傳感器。可以通過簡單的方式獲得老化影響與由于老化而改變的特性、尤其是由于老化而改變的特征曲線之間的關聯。通過簡單的方式通過經驗模型或通過近似老化過程的模型得到老化影響與改變的傳感器特性或者狀態之間的關聯。

因此提出一種用于求得傳感器的狀態的方法，其中傳感器設置用于求得內燃機的運行參數。尤其是機動車的內燃機視為內燃機，其中在此不僅內燃機本身而且其排氣系統及其燃料輸送、空氣輸送和冷卻劑輸送視為內燃機的一部分。

在有源模式中或者在無源模式中運行傳感器，以求得運行參數。通過運行傳感器，隨時間產生老化。

傳感器檢測內燃機的物理運行量，例如流率。傳感器用于在運行期間首先檢測傳感器測量量，例如電壓或電壓差。所述傳感器測量量可以視為主測量量，其與傳感器的測量原理相關。傳感器測量量通常是電學量，例如電流、電壓、阻抗（尤其是電阻）作為絕對量或作為差量，例如電阻上的電壓差。傳感器測量量作為傳感器輸出信號——例如作為數字信號由傳感器輸出。傳感器輸出信號反映傳感器測量量。待檢測的運行量作為測量過程的目標量輸出。

根據本發明，檢測至少一個老化影響。所述老化影響對傳感器的傳感器特征曲線具有影響。傳感器特征曲線說明待檢測的目標量——例如流率與主測量量的相關性。主測量量是傳感器測量量，例如電壓差或電阻差。傳感器特征曲線與傳感器相關聯并且經受老化影響。