CN1283917C - 检测流动空气量的方法 - Google Patents
检测流动空气量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1283917C CN1283917C CNB018053092A CN01805309A CN1283917C CN 1283917 C CN1283917 C CN 1283917C CN B018053092 A CNB018053092 A CN B018053092A CN 01805309 A CN01805309 A CN 01805309A CN 1283917 C CN1283917 C CN 1283917C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air amount
- air
- hotting mask
- moving air
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/182—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow for the control of a fuel injection device
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
- F02D2400/08—Redundant elements, e.g. two sensors for measuring the same parameter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
检测流动介质流量特别是流动空气量的方法和/或装置,其中流动介质根据两个按不同原理工作的分析方法测得并将这两个获得的测量信号彼此组合,以得到修正的方法,由于两种测量方法对干扰作用反应不同,故可通过这两个信号的比较而得出干扰作用的类型和/或数量级及得到一个与干扰作用无关的修正信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测流动空气量的方法和装置,特别是检测内燃机进气管中形成的空气流量并由此确定吸入的空气量。
背景技术
为了检测内燃机吸入的空气量通常使用热膜-空气量测量计。它具有一可加热的元件,其承受要测量的空气流并通过空气流冷却。热膜-空气量测量计的设置具有不同的可能,即同样可用于加热调节和分析方法。为了通过热膜-空气量测量计检测空气流量,两种类型的空气量测量计或现有的方法与测量的由流过的空气流散发的热量相关。对此,通过一种类型的空气量测量计测量将热膜调节到一恒定温度所需的电能。第二方法或所属的第二传感装置同样涉及将热膜调节到一恒定温度。然而,不采用对此所需的加热功率作为测量信号,而是采用由隔膜构成的热膜边缘上的温度分布作为测量信号。由此,借助在加热区域上游和下游设置的温度传感器确定上述两位置之间的温差。由感温电阻构成的两温度传感器是电桥电路中的元件。通过调节电桥电压获得测量信号,该测量信号表示在加热区域上游和下游设置的感温电阻的之间温差。
干扰作用如空气湿度或污染可能会对两种类型传感器或分析方法产生不利影响。这会导致这样的传感器的误差指示或导致信号分析的误差。
在检测流动空气量时存在的危险是,会由于干扰作用而影响其精度。特别是检测内燃机进气管中流动的空气量时会由此产生不同问题,即例如不能准确得知流动空气的湿度或在连续使用时传感器元件被污染,由此可能产生分析误差。这样的事实会产生测量内燃机进气管中流动的空气的其它问题,即流动的空气不总是在一个方向上,而可能会出现所谓的回流或脉动。为了补偿其误差,特别是补偿由于这些进气管脉动导致的干扰作用,公知的是,根据两种不同的方法检测流动的空气量并将获得的测量结果彼此组合,由此减小其测量误差。
例如DE-OS3925377中提出了一种测量误差修正的方法,补偿由于回流产生的热膜-空气量测量计的测量误差。对此,通过热膜-空气量测量计检测空气量得到第一值,而根据独立工作的方法计算的空气量作为第二值,在该方法中分析了节气门角度及内燃机的转速。所采用的实际确定空气量的这些值与内燃机所处的工作区域有关。由于内燃机不同工作区域中的这两个值的可靠性不同,将这两个测量值比较后可以获得考虑到提高其测量可靠性的修正信号。
然而,通过公知的方法只补偿了由于回流产生的测量误差,而没有考虑其它测量误差。在公知的方法中通常只采用空气测量传感器,用于计算空气量所需的第二信息不是直接测量的而是求出的,这没有考虑本发明修正或补偿的所有不同种类的测量误差。
发明内容
本发明的目的在于将响应的误差源和由此产生的误差指示减小到最低限度。
上述目的的技术解决方案在于一种检测流动空气量的方法,其中空气流量根据两个不同的分析方法测得并将这两个不同的测量结果彼此组合,以得到修正值,该两种分析方法与各流量测量件的不同的测量信号相关,或与两个流量测量件的不同的尺寸有关,并且两种方法对干扰作用反应不同,故通过这两个信号的比较而得到所出现的干扰作用的类型和/或数量级,其中有一个流量测量件是一热膜空气量测量计,或者这两个流量测量件均是热膜空气量测量计,该两种方法以将一个热膜调节到一恒定温度或将两个热膜均调节到一恒定温度为条件。
检测流动空气量特别是内燃机吸入的空气量的按本发明的方法和/或按本发明的装置的优点在于,补偿了测量时的干扰作用。有益的方式是进行冗余测量,该测量是按照两个不同的方法工作的,即该方法在唯一的传感器中进行或存在于用于测量空气量的两个不同种类的传感器,其中重要的是上述两个选择的方法或两传感器干扰作用的反应不同。通过将两测量结果组合补偿了在一种方法或所属传感器中出现的强于在另一方法或另一传感器中出现的干扰作用。
附图说明
本发明的实施例在唯一的附图中示出且在下面的说明中作进一步解释。
具体实施方式
附图所示的本发明的方法及其所属装置中,可以补偿不同的测量误差并由此可靠准确地检测流动空气量如由内燃机吸入的空气量。对此,在图1中以方框图所示的实施例中,根据两个不同的方法确定其要检测的空气流量LS,这两个不同的方法借助同一具有加热热膜的传感器13工作。传感器13这样构成,即它适合于两种测量方法并承受使其冷却的流动的空气流LS。
方框10的分析方法为第一类分析方法且它以测量在传感器旁边流过的空气流散出的热量为基础。通过测量将热膜调节到一恒定温度所需要的电能,求得上述在其旁边流过的空气流散出的热量。由此,最后测得其热功率并确定其空气流量。
方框11给出了检测空气流量的第二种类型即第二分析方法,它通过分析其温度分布进行。对此,同样将传感器13的热膜调节到一恒定温度。然而,并不采用所需的热功率作为测量信号,而是测定热膜空气量测量计的隔膜边缘的温度分布。由此,除了热膜和加热电阻之外,空气量测量计还具有感温电阻。在这样的热膜空气量测量计中,分析例如位于加热区域上游和下游的感温电阻之间的温差,其中感温电阻作为温度传感器。
由方框10和11中发出的输出信号S1和S2输入到同一分析装置12中。在分析装置12中对根据不同方法获得的信号S1和S2进行分析并补偿其干扰作用。分析装置12的输出信号作为进一步处理的修正测量信号KM输送。进一步的处理例如可以在内燃机的控制器中进行,控制器将表示内燃机进气管中实际流动的空气流的测量信号换算为内燃机调节所需的控制信号。
附图所示的布置形式出了一种热膜-空气量测量计,该测量计中具有用于两种不同方法的传感器,或该测量计根据两种不同的方法确定空气量。这样布置可以通过测量加热功率和分析其温度分布可靠检测其空气流量。由于两种测量方法干扰作用的反应不同,故可以通过这两个传感信号的比较而得到相关干扰作用的类型和数量级,在进一步的信号分析时考虑由此获得的干扰作用并对其进行补偿。
唯一的传感器也可以用两个公知的热膜空气量测量计型号2或5(HFM2或HFM5)的不同的传感器替代,其中第一传感器是一热膜空气量测量计(HFM2),用于通过测量加热功率而检测空气流量,而第二传感器是一热膜空气量测量计(HFM5),用于通过在传感器膜片上分析温度分布而检测空气流量。而后,进一步实施第一类型的分析方法和第二类型的分析方法,并将两传感器或传感器元件的测量结果进行组合。
本发明对于流动空气量的确定作了描述,但本发明原理上适用于流动介质影响加热测量元件的一切领域。
Claims (7)
1、一种检测流动空气量的方法,其中空气流量根据两个不同的分析方法测得并将这两个不同的测量结果彼此组合,以得到修正值,其特征在于,该两种分析方法与各流量测量件的不同的测量信号相关,或与两个流量测量件的不同的尺寸有关,并且两种方法对干扰作用反应不同,故通过这两个信号的比较而得到所出现的干扰作用的类型和/或数量级,其中有一个流量测量件是一热膜空气量测量计,或者这两个流量测量件均是热膜空气量测量计,该两种方法以将一个热膜调节到一恒定温度或将两个热膜均调节到一恒定温度为条件。
2、如权利要求1所述的检测流动空气量的方法,其特征在于,所述一个或两个热膜空气量测量计构成了一个或两个热膜空气传感器。
3、如权利要求1或2所述的检测流动空气量的方法,其特征在于,在第一分析方法中测量热膜空气量测量计所需的加热功率。
4、如权利要求1或2所述的检测流动空气量的方法,其特征在于,在第二分析方法中检测热膜空气量测量计中的温度分布。
5、如权利要求4所述的检测流动空气量的方法,其特征在于,在第二分析方法中分析关于流动空气方向的加热区域上游和下游的温度传感器之间的温差。
6、如权利要求5所述的检测流动空气量的方法,其特征在于,该两个温度传感器是设置在桥式电路中的感温电阻,分析作为测量信号的调节控制温差的电桥电压。
7、如权利要求1所述的检测流动空气量的方法,其特征在于,该流动空气量是内燃机进气管中的流动空气量。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10063752.3 | 2000-12-21 | ||
DE10063752A DE10063752A1 (de) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Durchsatzes eines strömenden Mediums |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1411534A CN1411534A (zh) | 2003-04-16 |
CN1283917C true CN1283917C (zh) | 2006-11-08 |
Family
ID=7668106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB018053092A Expired - Fee Related CN1283917C (zh) | 2000-12-21 | 2001-12-07 | 检测流动空气量的方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7096723B2 (zh) |
EP (1) | EP1356198B1 (zh) |
JP (1) | JP2004516465A (zh) |
KR (1) | KR20020081337A (zh) |
CN (1) | CN1283917C (zh) |
DE (2) | DE10063752A1 (zh) |
WO (1) | WO2002050412A1 (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10163751A1 (de) * | 2001-12-27 | 2003-07-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
JP3964347B2 (ja) * | 2003-04-18 | 2007-08-22 | 株式会社ケーヒン | 内燃機関の吸気装置 |
JP2006242748A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Hitachi Ltd | 発熱抵抗体式空気流量測定装置およびその計測誤差補正方法 |
CN100491931C (zh) * | 2005-04-14 | 2009-05-27 | 中国科学院电工研究所 | 一种流量检测装置 |
DE102006010710B4 (de) * | 2006-03-08 | 2009-03-19 | Audi Ag | Verfahren zur Luftmassenermittlung bei Brennkraftmaschinen |
JP4202400B1 (ja) * | 2007-07-27 | 2008-12-24 | 三菱重工業株式会社 | き裂進展予測方法及びプログラム |
DE102009000067A1 (de) * | 2009-01-08 | 2010-08-26 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Massedurchflusses und Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Anlagerung einer Substanz |
DE102010030952B4 (de) * | 2010-07-05 | 2022-05-25 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Volumendurchflusses und/oder einer Durchflussgeschwindigkeit |
JP2012207925A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Denso Corp | 熱式空気流量計 |
DE102013102398B8 (de) * | 2013-03-11 | 2024-06-27 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | Thermischer Strömungssensor zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Gasgemisches, sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit |
CN105181544A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-12-23 | 劲天环境科技(上海)有限公司 | 一种空气中颗粒物浓度的检测装置及检测方法 |
DE102019110876A1 (de) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Verfahren zum Betreiben einer Sonde eines thermischen Durchflussmessgeräts und ein thermisches Durchflussmessgerät mit einer solchen Sonde |
JP7268533B2 (ja) * | 2019-08-23 | 2023-05-08 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン制御装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4043196A (en) * | 1976-02-09 | 1977-08-23 | Technology Incorporated | Method and apparatus for effecting fluid flow measurement in a single sensor |
KR940002956B1 (ko) * | 1987-09-29 | 1994-04-09 | 미쓰비시전기주식회사 | 내연기관의 공연비 제어장치 |
JPH0750099B2 (ja) * | 1987-09-29 | 1995-05-31 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃料性状検出装置 |
DE3917908A1 (de) * | 1989-06-01 | 1990-12-06 | Siemens Ag | Verfahren zum bestimmen der luftfuellung des arbeitsvolumen einer fremdgezuendeten kolbenbrennkraftmaschine und zum bestimmen der kraftstoffeinleitmasse |
DE3925377A1 (de) | 1989-08-01 | 1991-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur messfehlerkorrektur eines heissfilm-luftmassenmessers |
GB2270165B (en) | 1992-08-28 | 1995-11-08 | Delco Electronics Corp | Method and apparatus for determining air pressure in an engine |
DE4334090C2 (de) * | 1992-10-07 | 1998-04-09 | Hitachi Ltd | Verfahren und System zur Messung eines Luftstromdurchsatzes |
JP3141762B2 (ja) * | 1995-12-13 | 2001-03-05 | 株式会社日立製作所 | 空気流量計測装置及び空気流量計測方法 |
DE19740916B4 (de) | 1997-04-01 | 2007-05-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
US6109249A (en) * | 1997-09-17 | 2000-08-29 | Robert Bosch Gmbh | System for operating an internal combustion engine |
US6370935B1 (en) * | 1998-10-16 | 2002-04-16 | Cummins, Inc. | On-line self-calibration of mass airflow sensors in reciprocating engines |
DE19927674B4 (de) * | 1999-06-17 | 2010-09-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
DE19933665A1 (de) * | 1999-07-17 | 2001-01-18 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Erfassung einer pulsierenden Größe |
-
2000
- 2000-12-21 DE DE10063752A patent/DE10063752A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-12-07 US US10/204,519 patent/US7096723B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-07 CN CNB018053092A patent/CN1283917C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-07 DE DE50109150T patent/DE50109150D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-07 EP EP01271494A patent/EP1356198B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-07 KR KR1020027010825A patent/KR20020081337A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-12-07 WO PCT/DE2001/004624 patent/WO2002050412A1/de active IP Right Grant
- 2001-12-07 JP JP2002551278A patent/JP2004516465A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10063752A1 (de) | 2002-06-27 |
KR20020081337A (ko) | 2002-10-26 |
US7096723B2 (en) | 2006-08-29 |
WO2002050412A1 (de) | 2002-06-27 |
JP2004516465A (ja) | 2004-06-03 |
EP1356198B1 (de) | 2006-03-08 |
DE50109150D1 (de) | 2006-05-04 |
EP1356198A1 (de) | 2003-10-29 |
US20030177843A1 (en) | 2003-09-25 |
CN1411534A (zh) | 2003-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1283917C (zh) | 检测流动空气量的方法 | |
JP6302261B2 (ja) | タービン・エンジン流路において流れプロファイルを測定するシステム及び方法 | |
US6701255B2 (en) | Emission monitoring system and method | |
US4502325A (en) | Measurement of mass airflow into an engine | |
US20080289411A1 (en) | Thermal mass flow meter and method for its operation | |
CN103827640B (zh) | 用于检测流动的流体介质的流动特性的方法 | |
CN106441472A (zh) | 一种恒功率型热式气体流量计温度漂移抑制方法 | |
US5668313A (en) | Method for correcting the output signal of an air mass meter | |
CN110441027B (zh) | 一种控制探针自动跟踪系统零点漂移的修正方法 | |
WO2004020958A1 (ja) | 熱式流量計 | |
JPH0421809B2 (zh) | ||
CN111103020A (zh) | 流量检测装置、流量控制系统及流量检测方法 | |
CN102645248B (zh) | 一种自校正的热式-旋进旋涡组合式气体流量测量方法 | |
CN200962046Y (zh) | 热式气体质量流量计 | |
JP2000193505A (ja) | 流量測定装置 | |
CN202057360U (zh) | 复合式气体流量计 | |
US9488509B2 (en) | Method or determining an absolute flow rate of a volume or mass flow | |
Guenther et al. | Advancements in exhaust flow measurement technology | |
CN202631024U (zh) | 一种自校正的热式-旋进旋涡组合式气体流量测量装置 | |
WO2022130853A1 (ja) | ブレーキダスト測定装置、ブレーキダスト測定方法、及びブレーキダスト測定用プログラム | |
CN2682390Y (zh) | 全量程流量计 | |
JPH04187842A (ja) | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 | |
KR100405723B1 (ko) | 차량의 에어레이션 측정 시스템 | |
JPH02230942A (ja) | 内燃機関用燃料供給制御システム | |
Menet et al. | An accurate modelling of the angular mean voltage output response of a single normal hot wire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20061108 Termination date: 20171207 |