[發明專利]用于漂移補償的電荷放大器和測量系統以及漂移補償方法

在審

• 申請號: 201880071799.X
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN111433447A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 約瑟夫·莫依克
• 申請（專利權）人: AVL李斯特有限責任公司
• 主分類號: F02D35/02
• 分類號: F02D35/02
• 代理公司: 北京卓孚律師事務所 11821
• 代理人: 任宇

本發明涉及一種用于漂移補償的方法，特別是用于補償在內燃機上接收到的燃燒室壓力信號的零點漂移的方法，涉及帶有用于漂移補償的計算單元(3)的電荷放大器(1)，并且涉及包括此電荷放大器(1)的測量系統，其中確定在第二曲柄角位置處所計算出的第二燃燒室壓力p_2,計算和所接收的第二燃燒室壓力p_2,接收之間的偏差等，并且在所述電荷放大器(1)的輸出電壓信號中通過產生漂移補償電流來補償所確定的偏差，所述漂移補償電流以加或減的方式被供給到所述電荷放大器(1)的電荷/電壓變換器級的輸入，以此產生被漂移補償的燃燒室壓力信號，使得以一定的時間常數補償所述偏差，所述時間常數尤其是等于一個或多個工作循環的當前的持續時間或等于一個限定的或可限定的時間。

技術領域

本發明涉及根據獨立權利要求的前序部分的用于漂移補償的方法，特別是用于補償在內燃機上接收到的燃燒室壓力信號的零點漂移的方法。此外，本發明涉及帶有用于漂移補償的計算單元的電荷放大器和包括電荷放大器的測量系統。

背景技術

為精確測量內燃機的燃燒室壓力，以已知的方式使用壓電傳感器以及電荷放大器。此傳感器的特征是其精確性，但是此傳感器的缺點是僅可以檢測壓力改變而不可以檢測絕對壓力。在壓力載荷下由傳感器產生的電荷量被電荷放大器轉變為可容易地進一步處理的電壓信號。由于包括傳感器、電纜、電荷放大器的真實測量結構的并非理想的絕緣，小的電荷量在其在電荷放大器內被轉化之前已穿過絕緣連續地流出。這導致電荷放大器的輸出信號的零點漂移，僅可以通過對應的漂移補償調控回路反作用于所述電荷放大器，以避免信號零點緩慢地移動到飽和并且因此不能進一步檢測電荷信號。傳感器的熱狀態的改變，例如在內燃機的負荷改變時的情況，也導致出現附加的電荷量，所述電荷量也將移動輸出信號的信號零點。

如前所述，漂移補償是設計用于壓電燃燒室傳感器的電荷放大器時的關鍵的挑戰。從現有技術中已知兩種用于漂移補償的方法。

a.所謂的“連續漂移補償”，其也已知為“持續漂移補償”。在此，在原理上將通過低通濾波器過濾后的信號用作漂移補償調控回路的調控偏差，并且由此產生對應的補償電流，所述補償電流以反向的形式被加到電荷放大器的輸入電流。以此導致電荷放大器的輸出信號的中心值達到零值。通過低通濾波器的時間常數可以確定調控的激進性，即“長”與“短”。在此方法中，缺點是低通濾波器根據發動機的轉速不同地起作用，并且尤其是在較慢的轉速下以降低的方式影響信號自身。

b.此外，在EP 0 325 903中描述了所謂的“周期性漂移補償”。通過對應的設備為電荷放大器提供觸發信號，所述觸發信號在內燃機工作循環中限定一定的曲軸位置，并且由此限定活塞位置。優選地，此位置處于進氣階段中，其中壓力不受到燃燒的影響。觸發位置可以從曲柄角度傳感器導出，或從壓力曲線自身例如通過對應地被跟蹤的閾值產生。漂移補償調控裝置現在在觸發位置中從電荷放大器的輸出信號歷程中獲取一個值，這可以根據EP 0 325 903通過采樣和保持電路來實現。此值現在用作用于漂移補償調控回路的調控偏差，即從此值獲得對應的反向的補償電流，所述補償電流如同在持續漂移補償方法中以添加的方式被供給到電荷放大器的輸入。因為值在每個工作循環中僅被加一次，所以由此將對于工作循環來說恒定的電流作為補償加到所述工作循環。以此方式，排除了如在第一方法中的對于信號的取決于轉速的幅值影響。

但是，如下文所述，兩個類型的漂移補償對于精確的測量也都具有明顯的缺點。