CN110887604A - 用于压力传感器的可信验证的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于压力传感器(1)的可信验证的方法，压力传感器在测量差压(2)时接收测量值(3)，其中，对于差压(2)将压力传感器(1)的测量值(3)与基于模型(4)计算的参考值(5)相比较；其中，为了确定可信度在测量值(3)的走向(6)中来观察测量值(3)与参考值(5)的至少一个偏差(7)和在变化的测量值(3)的第一斜率(9)与变化的参考值(5)的第二斜率(10)之间的差(8)。

Description

用于压力传感器的可信验证的方法
技术领域
本发明涉及一种用于压力传感器的可信验证(Plausibilisierung)的方法。通过该方法应测定利用压力传感器所测量的压力值是否可信。压力传感器尤其设置在废气处理单元(催化器、用于储存/暂存组分的储存元件、颗粒过滤器等)处用于确定在废气处理单元上存在的差压。
背景技术
例如在废气管路中被用于监控颗粒过滤器的压力传感器可经受取决于温度的干扰。这些干扰例如可通过结冰的冷凝水引起，通过其可至少部分地或完全地封闭压力传感器的输入管路并且/或者压力传感器的膜片可在其功能上受损害。压力传感器尤其可在内燃机的冷起动中和/或在以较低负荷行驶直至完全变热(Durchwaermung)存在时提供错误的且由此不可信的测量值。在变热之后，压力传感器又能够完全可用。
这些干扰尤其不是压力传感器的不可逆损坏而可基于物理的或测量技术的效应。
在此重要的是识别出这些干扰且与真正的传感器故障相区别。另外，重要的是识别出存在压力传感器的干扰，从而可将测量值识别为不可信。因此，假如被用于大量运用在机动车中(例如内燃机的控制、执行颗粒过滤器的再生过程即负载识别、涡轮增压器诊断、增压压力调节、充填检测等)的测量值被识别为不可信，这些测量值可对于这些运用保持不被考虑。在识别出可信度之后，测量值才又可被释放用于进一步用于其他运用。
由文件DE 10 2012 203 283 A1已知一种用于压力传感器的信号的可信验证的方法。压力传感器与用于内燃机的喷射装置相关联，其中，喷射装置可经由过压阀来泄压。在此，等待过压阀打开，在内燃机停止之后在喷射装置中由于燃料的加热而出现。在此使最高的压力测量值与过压阀的已知的打开压力平衡。
由文件DE 10 2013 200 570 A1已知另一用于系统压力确定的可信验证的方法。在此，在压力测量中将体积-压力-特性线的不连续点与所期望的不连续点比较。
发明内容
本发明的目的是至少部分地解决参考现有技术列举的问题。尤其应提出一种方法，通过其来检查压力传感器的测量值其可信度。尤其应通过该方法可确定压力传感器的干扰的类型。
一种带有根据权利要求1的特征的方法有助于实现该目的。有利的改进方案是从属权利要求的内容。在权利要求中单独举出的特征以技术上有意义的方式可相互组合且可通过说明书中所阐述的情况和/或图中的细节来补充，其中，举出本发明的另外的实施变体。
提出一种用于压力传感器的可信验证的方法。压力传感器在测量中接收差压(Differenzdruck)的测量值。对于差压将压力传感器的测量值与基于模型所计算的参考值相比较。为了确定可信度，在测量值的走向(Verlauf)中来观察测量值与参考值的至少一个偏差(Abweichung)(即测量值-参考值=偏差)和在(关于时间[秒])变化的测量值的第一斜率与(关于时间)变化的参考值的第二斜率之间的差(Differenz)(即f'(测量值)-f'(偏差)=差)。
压力传感器尤其经由第一管路与第一测量点且经由第二管路与第二测量点相连接。例如，第一测量点在废气管路中布置在一废气处理单元上游而第二测量点布置在一或同一废气处理单元下游。压力传感器例如具有膜片，其评估在第一管路中的第一压力与第二管路中的第二压力之间的压力区别作为差压。
尤其在差压的测量中监控废气处理单元、优选地颗粒过滤器。尤其在此应识别出颗粒过滤器被炭黑增加地掺入。
已知的是，这样的压力传感器例如由于结冰在其功能上受损害。在此，由于结冰的众多可能性(例如在第一管路和/或第二管路的区域中结冰、膜片的结冰等)，不能精确地预测测量值的由此引起的变化。
由此尤其也不能预测在何种程度上测量值的变化(尤其与参考值的偏差)应归因于结冰或归因于其他问题。
在此尤其提出一种方法，其使能够连续地检查压力传感器的可信度，即检验测量值是否反映实际存在的差压。在此，实现测量值与参考值(其通过模型来预设)的平衡(Abgleich)。该平衡可以是相关方法或估计方法，利用其来形成可信度标准。该标准尤其说明测量值是否可用。在相关的情况中，尤其得出一致系数，其例如在低于阈值时识别出压力传感器的干扰或不可信的测量值。在关于估计的方法中可对于传感器偏移(Sensoroffset)确定期望值、即在测量值与参考值之间的差，其通常应处于零(0)hpa[厘巴]。在(临时的)干扰情况中，该传感器偏移显著地偏离于前面提到的无干扰的0hpa的值且因此大于或小于0。
在识别出的不可信的情况中，将压力传感器宣告为质量上不可用，因此现在可在不考虑有误的测量值的情况下继续运行另外的运用(其通常处理测量值)。
模型尤其储存在控制单元中且例如可经由试验台通过经过(Abfahren)一定的运行点来确定。对于差压由模型得出参考值，其可在内燃机或机动车的一定的运行点中来期待。参考值在机动车的运行中根据当前的运行点例如在计算上来测定且尤其在时间上与测量值相关。
利用所提出的方法现在尤其应提供可能性，以区分压力传感器和模型(即压力传感器的测量值和来自模型的参考值)例如由于炭黑负载而彼此偏离(压力传感器的正确运行的部分)还是实际存在由于冰或其他介质引起的损害或甚至堵塞。尤其由此也可分择(ausblenden)变化的通过阻力(Uebergangswiderstand)。
压力传感器的测量值对于其他运用或后置的方法功能(例如颗粒过滤器的负载识别；颗粒过滤器-/涡轮增压器-诊断，方法功能如内燃机的增压压力调节和充填检测)的可能的利用由此显著提高，其中，此外可避免对于有故障的压力传感器的未授权的错误储存器输入(Fehlerspeichereintrag)以及错误识别出的对于引入颗粒过滤器的再生(用于烧掉炭黑)的必要性。
当前尤其提出在时间上连续地比较测量值和参考值。在此，尤其不仅仅绝对地将测量值和参考值相互比较，而且通过斜率-/偏移-信息的相关和/或估计来平衡。
尤其应用偏差和/或差作为量(Betrag)(即独立于偏差和/或差的符号)。
优选地，对于偏差和差通过交叉相关来测定相关因子，其中，在低于对于相关因子的极限值时从不可信的测量值出发。
参数的交叉相关尤其是通常已知的数学方法，用于比较两个不同的参数或两个不同的物理量(当前压力或压力关于时间的变化，根据测量值或其关于时间的走向和根据参考值或其关于时间的走向)或用于确定在这些参数之间的相关。
尤其在此不一样强地权衡参数。也就是说，尤其比差更强地来考虑出现的偏差。
尤其地，偏差在交叉相关中具有至少70%的权重的份额而差具有最高30%的份额。
尤其地，在交叉相关中考虑在过去的时间间隔内测定的偏差和差被。时间间隔例如为最高10分钟、尤其最高五分钟、优选地最高一(1)分钟。
时间间隔尤其为至少一(1)秒、优选地至少五秒。
优选地，对于偏差和对于差以根据时间上的间距变得越来越小的权重来考虑在时间上进一步过去的测量值和参考值。
尤其地，仅在识别出可信度的情况下对于其他运用(方法功能，例如颗粒过滤器的负载识别；颗粒过滤器-/涡轮增压器-诊断，方法功能如内燃机的增压压力调节和充填检测)考虑压力传感器的测量值。
尤其通过压力传感器来测定在废气处理单元上存在的差压。
另外提出一种机动车，其至少具有内燃机、用于将内燃机的废气导出的废气管路和布置在废气管路中的废气处理单元，其带有用于测定在废气处理单元上存在的差压的压力传感器。附加地设置有控制单元，其实施成适合用于执行所说明的方法或者其执行或可执行该方法。
废气处理单元尤其是颗粒过滤器。
另外，该方法也可由计算机或以控制单元的处理器来实施。
相应地也提出一种用于数据处理的系统，其包括处理器，处理器适配/构造成使得其实施该方法或所提出的方法的步骤的一部分。
可设置有计算机可读的存储介质，其包括指令，指令在通过计算机/处理器实施时促使其实施该方法或所提出的方法的步骤的至少一部分。
对于该方法的实施方案尤其可转用于机动车、系统、存储介质或计算机执行的方法上并且反之亦然。
应预先注意的是，在此所应用的数词(“第一”、“第二”…)主要(仅)用于区分多个同类的对象、参量或过程，即尤其不强制规定这些对象、参量或过程彼此的依赖性和/或顺序。如果依赖性和/或顺序应是必需的，这在此明确地来说明或对于专家在学习具体说明的设计方案时明显地得出。
附图说明
本发明以及该技术领域接下来根据附图来更详细地阐述。应指出的是，本发明不应受所列举的实施例限制。尤其地，只要未明确另外示出，也可能提取在图中所阐述的情况的部分方面且与本说明书中的其他组成部分和知识相组合。尤其应指出的是，图和尤其所示出的尺寸比例仅是示意性的。其中：
图1示出带有驱动系1的机动车2；
图2示出第一图表；以及
图3示出第二图表。
附图标记清单
1 压力传感器
2 差压
3 测量值
4 模型
5 参考值
6 走向
7 偏差
8 差
9 第一斜率
10 第二斜率
11 相关因子
12 极限值
13 时间间隔
14 间距
15 废气处理单元
16 机动车
17 内燃机
18 废气管路
19 控制单元
20 时间
21 状态。
具体实施方式
机动车16具有内燃机17、用于将内燃机17的废气导出的废气管路18和布置在废气管路18中的废气处理单元15，其带有用于测定在废气处理单元15上存在的差压2的压力传感器1。附加地，设置有控制单元19，其实施成适合用于执行所说明的方法。在控制单元19中存储有模型4，通过其可对于差压2根据当前的运行点在计算上(和在理论上)确定参考值5。
图2示出第一图表。在最上面的图表中，在竖直轴线上绘出差压2。在水平轴线上绘出时间20。另外，绘出参考值5和测量值3关于时间20的走向6。
由走向6可识别出，一方面在一定的时刻测量值3的走向6的第一斜率9超过参考值5的走向10的第二斜率10(例如在时间20的值0与大约120之间)。在时间20的值800那边，测量值3的走向6越来越偏离于参考值5的走向6。
在中间的图表中，在竖直轴线上绘出相关因子2(在-1与1之间)。在水平轴线上绘出时间20。另外，绘出相关因子11关于时间20的走向。
根据偏差7和差8的相关性来测定相关因子11。可识别出，相关因子11已在出现的差8的情况下在时间20的值0与大约120之间由于测量值3的走向6的波动而明显更小。然而未达到相关因子11的极限值12，在该情况下状态21将指示压力传感器2的结冰。
由于在时间20的值800那边在测量值3与参考值5之间的较强的偏差7和在该区域中斜率9、10的差8，相关因子11在此低于极限值12，从而识别出结冰的状态21(见下面的图表)。
从该时刻起，测量值3被识别为不可信且不被进一步用于其他运用。
在下面的图表中，在竖直轴线上绘出状态21(零：没有结冰；1：识别出结冰)。在水平轴线上绘出时间20。另外，绘出根据相关因子11的走向所鉴别的状态21关于时间20的走向。
图2示出第二图表。在最上面的图表中，在竖直轴线上绘出差压2。在水平的轴线上绘出时间20。另外，绘出参考值5和测量值3关于时间20的走向6。
在中间的图表中，在竖直轴线上绘出相关因子2(在-1与1之间)。在水平轴线上绘出时间20。另外，绘出相关因子11关于时间20的走向。
在下面的图表中，在竖直轴线上绘出状态21(零：没有结冰；1：识别出结冰)。在水平轴线上绘出时间20。另外，绘出根据相关因子11的走向所鉴别的状态21关于时间20的走向。
在此可识别出，多次识别出结冰的状态21(在值零与500之间和从时间20的值950起)。
应注意的是，在此对于相关因子11确定另一极限值12。

Claims (10)

1.一种用于压力传感器(1)的可信验证的方法，所述压力传感器在测量差压(2)时接收测量值(3)，其中，对于所述差压(2)将所述压力传感器(1)的测量值(3)与基于模型(4)计算的参考值(5)相比较；其中，为了确定可信度，在所述测量值(3)的走向(6)中来观察在所述测量值(3)与所述参考值(5)的至少一个偏差(7)和在变化的所述测量值(3)的第一斜率(9)与变化的所述参考值(5)的第二斜率(10)之间的差(8)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少所述偏差(7)或所述差(8)被用作量。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对于所述偏差(7)和所述差(8)通过交叉相关来测定相关因子(11)，其中，在低于对于所述相关因子(11)的极限值(12)时从不可信的测量值(3)出发。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述偏差(7)在所述交叉相关中具有至少70%的权重的份额而所述差(8)具有最高30%的份额。
5.根据前述权利要求3和4中任一项所述的方法，其中，在所述交叉相关中考虑在过去的时间间隔(13)内测定的偏差(7)和差(8)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，对于所述偏差(7)和所述差(8)以根据时间上的间距(14)变得越来越小的权重来考虑在时间上进一步过去的测量值(3)和参考值(5)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，仅在识别出可信度的情况下对于其他运用考虑所述压力传感器(1)的测量值(3)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过所述压力传感器(1)来测定在废气处理单元(15)上存在的差压(2)。
9.一种机动车(16)，其至少具有内燃机(17)、用于将所述内燃机(17)的废气导出的废气管路(18)和布置在所述废气管路(18)中的废气处理单元(15)，其带有用于测定在所述废气处理单元(15)上存在的差压(2)的压力传感器(1)，其中，附加地设置有控制单元(19)，其实施成适合用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的机动车(16)，其中，所述废气处理单元(15)是颗粒过滤器。
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