DE102020200365A1 - Method for correcting a differential pressure signal for a mass flow - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Korrektur eines Differenzdrucksignals für einen Massenstrom, wobei für das Differenzdrucksignal ein Kennfeld mit mindestens zwei Stützstellen zur Korrektur des Differenzdrucksignals in einem Steuergerät (100) hinterlegt ist, wobei für jede Stützstelle eine Abweichung in Abhängigkeit einer Temperatur hinterlegt ist, wobei eine Ist-Temperatur (TIst) am Ort eines Differenzdrucksensors (50) ermittelt wird, wobei eine Ist-Abweichung (ΔIst) für das Differenzdrucksignal in Abhängigkeit der Ist-Temperatur (TIst) am Ort des Differenzdrucksensors (50) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der Ist-Temperatur (TIst) eine zweite Abweichung (ΔKenn) aus dem Kennfeld ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der ermittelten Ist-Abweichung (ΔIst) und der aus dem Kennfeld ermittelten zweiten Abweichung (ΔKenn) eine neue Abweichung (Δneu) ermittelt wird, wobei die neue Abweichung (Δneu) als Abweichung in das Kennfeld für die aktuelle Ist-Temperatur (TIst) übernommen wird, wobei ein Massenstrom (ṁair) in Abhängigkeit der neuen Abweichung (Δneu) für das Differenzdrucksignal ermittelt wird.Method for correcting a differential pressure signal for a mass flow, wherein a characteristic map with at least two interpolation points for correcting the differential pressure signal is stored in a control unit (100) for the differential pressure signal, with a deviation depending on a temperature being stored for each interpolation point, with an actual temperature (TIst) is determined at the location of a differential pressure sensor (50), an actual deviation (ΔIst) for the differential pressure signal depending on the actual temperature (TIst) at the location of the differential pressure sensor (50) being determined, depending on the actual temperature (TIst) a second deviation (ΔKenn) is determined from the map, with a new deviation (Δnew) being determined as a function of the determined actual deviation (ΔIst) and the second deviation (ΔKenn) determined from the map, the new deviation being determined (Δnew) is taken over as a deviation in the map for the current actual temperature (Tact), with a mass flow (ṁair) is determined as a function of the new deviation (Δnew) for the differential pressure signal.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Korrektur eines Differenzdrucksignals eines Sensors nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.The invention is based on a method and a device for correcting a differential pressure signal of a sensor according to the preamble of the independent claims.
Es ist bekannt, dass die bei einem in einer Luftzufuhr einer Brennkraftmaschine verbauten Heißfilmluftmassenmesser über dessen Lebensdauer auftretende Drift durch Vergleich des Signals des Heißfilmluftmassenmessers mit einem aus einem Ladedruck, einer Ladelufttemperatur und einer Motordrehzahl modellierten Luftmassenwert als Referenzwert korrigiert wird.It is known that the drift that occurs over the service life of a hot film air mass meter installed in an air supply to an internal combustion engine is corrected as a reference value by comparing the signal from the hot film air mass meter with an air mass value modeled from a charge pressure, a charge air temperature and an engine speed.
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
In einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zur Korrektur eines Differenzdrucksignals für einen Massenstrom vorgestellt, wobei für das Differenzdrucksignal ein Kennfeld mit mindestens zwei Stützstellen zur Korrektur des Differenzdrucksignals in einem Steuergerät hinterlegt ist, wobei für jede Stützstelle eine Abweichung in Abhängigkeit einer Temperatur hinterlegt ist, wobei eine Ist-Temperatur am Ort eines Differenzdrucksensors ermittelt wird, wobei eine Ist-Abweichung für das Differenzdrucksignal in Abhängigkeit der Ist-Temperatur am Ort des Differenzdrucksensors ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der Ist-Temperatur eine zweite Abweichung aus dem Kennfeld ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der ermittelten Ist-Abweichung und der aus dem Kennfeld ermittelten zweiten Abweichung eine neue Abweichung ermittelt wird, wobei die neue Abweichung als Abweichung in das Kennfeld für die aktuelle Ist-Temperatur übernommen wird, wobei ein Massenstrom in Abhängigkeit der neuen Abweichung für das Differenzdrucksignal ermittelt wird.In a first aspect, a method for correcting a differential pressure signal for a mass flow is presented, a characteristic map with at least two support points for correcting the differential pressure signal being stored in a control device for the differential pressure signal, with a deviation depending on a temperature being stored for each support point an actual temperature is determined at the location of a differential pressure sensor, an actual deviation for the differential pressure signal being determined as a function of the actual temperature at the location of the differential pressure sensor, a second deviation being determined from the characteristic map as a function of the actual temperature, wherein in Depending on the determined actual deviation and the second deviation determined from the map, a new deviation is determined, the new deviation being adopted as a deviation in the map for the current actual temperature, with a mass flow depending on the new deviation for the Differential pressure signal is determined.
Das Verfahren hat den besonderen Vorteil, dass die Temperaturabhängigkeit des Differenzdrucksignals direkt durch das Ermitteln der neuen Abweichung in ein Kennfeld übernommen werden und somit eine direkte Korrektur durchgeführt werden kann.The method has the particular advantage that the temperature dependency of the differential pressure signal can be transferred directly to a characteristic diagram by determining the new deviation, and a direct correction can thus be carried out.
Ferner kann das Differenzdrucksignal einem Staudruck entsprechen, insbesondere einer Differenz zwischen einem Gesamtdruck an einem Staupunkt des Differenzdrucksensors und einem statischen Druck.Furthermore, the differential pressure signal can correspond to a dynamic pressure, in particular a difference between a total pressure at a stagnation point of the differential pressure sensor and a static pressure.
Des Weiteren wenn die neue Abweichung einen ersten Schwellenwert überschreitet, die neue Abweichung begrenzt wird. Eine Begrenzung der neuen Abweichung ist von Vorteil, um zu große und möglicherweise nicht plausible Abweichungen einzugrenzen. Dies erhöht die Robustheit des Verfahrens.Furthermore, if the new deviation exceeds a first threshold value, the new deviation is limited. Limiting the new deviation is advantageous in order to limit deviations that are too large and possibly implausible. This increases the robustness of the method.
Vorteilhafterweise wird die Begrenzung der neuen Abweichung durch eine vorgebbare erste Schrittweite durchgeführt. Durch den Einsatz einer vorgebbaren ersten Schrittweite kann eine maximale Änderung für die Abweichung durchgeführt werden. Dies erhöht die Robustheit des Verfahrens gegenüber unerwarteten und damit nicht plausiblen Veränderungen der Abweichung.The new deviation is advantageously limited by a predeterminable first step size. By using a specifiable first step size, a maximum change can be made for the deviation. This increases the robustness of the method against unexpected and therefore implausible changes in the deviation.
Ferner kann ein minimaler Temperaturabstand zwischen der Ist-Temperatur und jeder Temperatur der Stützstellen berechnet werden und die ermittelte Temperatur der Stützstelle mit dem minimalen Abstand zur Ist-Temperatur in Abhängigkeit der Ist-Temperatur angepasst werden.Furthermore, a minimum temperature difference between the actual temperature and each temperature of the support points can be calculated and the determined temperature of the support point can be adapted with the minimum distance to the actual temperature as a function of the actual temperature.
Mittels dieses Verfahrensschritts wird die zur Ist-Temperatur am nächsten liegende Stützstelle ermittelt und anschließend deren Temperaturposition auf die neue Ist-Temperatur angepasst. Durch die Anpassung des Kennfelds mit aktuellen Temperatur- und Abweichungsdaten kann dauerhaft eine optimierte Korrektur für den ermittelten Differenzdruck hergestellt werden. Äußere Einflüsse wie der Jahreszeitenwechsel und/oder örtliche Temperaturänderungen können somit robust abgedeckt werden.Using this method step, the interpolation point closest to the actual temperature is determined and its temperature position is then adjusted to the new actual temperature. By adapting the map with current temperature and deviation data, an optimized correction for the determined differential pressure can be made over the long term. External influences such as the change of seasons and / or local temperature changes can thus be robustly covered.
Des Weiteren kann die Ist-Temperatur als neue Temperatur für die Stützstelle übernommen werden. Durch die Anpassung der Temperatur für die Stützstelle kann dauerhaft eine optimierte Korrektur für das ermittelte Differenzdrucksignal hergestellt werden. Äußere Einflüsse wie der Jahreszeitenwechsel und/oder örtliche Temperaturänderungen können somit robust abgedeckt werden.Furthermore, the actual temperature can be adopted as the new temperature for the support point. By adapting the temperature for the support point, an optimized correction for the determined differential pressure signal can be made over the long term. External influences such as the change of seasons and / or local temperature changes can thus be robustly covered.
Ferner kann, wenn der minimale Temperaturabstand einen zweiten Schwellenwert überschreitet, die neue Temperatur für die Stützstelle begrenzt werden. Die Begrenzung hat den Vorteil, dass zu große Änderungen für die Temperatur, insbesondere durch Fehlmessungen, eingeschränkt werden können. Dies erhöht die Robustheit des Verfahrens.Furthermore, if the minimum temperature difference exceeds a second threshold value, the new temperature for the support point can be limited. The limitation has the advantage that changes in the temperature that are too great, in particular due to incorrect measurements, can be restricted. This increases the robustness of the method.
Es ist von Vorteil, dass die Begrenzung der neuen Temperatur für die Stützstelle durch eine vorgebbare Temperatur für die neue Temperatur der Stützstelle durchgeführt wird, wobei die Begrenzung durch eine Addition oder Subtraktion der vorgebbaren Temperatur mit der aus dem Kennfeld ermittelten Temperatur der Stützstelle durchgeführt wird. Es ist von Vorteil eine vorgebbare Temperatur vorzugeben, da somit eine zu schnelle Änderungen für die neue Temperatur der Stützstelle begrenzt werden kann. Dies erhöht die Robustheit des Verfahrens.It is advantageous that the new temperature for the support point is limited by a specifiable temperature for the new temperature of the support point, the limitation being performed by adding or subtracting the specifiable temperature with the temperature of the support point determined from the map. It is advantageous to predetermine a temperature that can be specified, since this can limit changes to the new temperature of the interpolation point that are too rapid. This increases the robustness of the method.
Es ist von Vorteil, dass die Anzahl der Stützstellen nicht erhöht wird. Dies hat den besonderen Vorteil, dass Speicherressourcen im Steuergerät durch die gleichbleibende Anzahl von Stützstellen für das Kennfeld gleichbleibt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Werte an den einzelnen Stützstellen häufiger mit aktuellen Werten aktualisiert werden.It is advantageous that the number of support points is not increased. This has the particular advantage that memory resources in the control unit remain the same due to the constant number of support points for the characteristic diagram. Another advantage is that the values at the individual support points are updated more frequently with current values.
Ferner kann die Ist-Abweichung für das Differenzdrucksignal in einem Betriebszustand, in dem die Verbrennungskraftmaschine nicht gestartet ist, durchgeführt werden. Die Ermittlung der Ist-Abweichung für das Differenzdrucksignal in einem Betriebszustand, in dem die Verbrennungskraftmaschine nicht gestartet ist, hat den Vorteil, dass das erwartete Differenzdrucksignal genau bekannt ist, weil am Ort des Differenzdrucksensors kein Massenstrom vorherrscht. Somit kann in einfacherweise ein temperaturabhängiges Offset-Signal für den Differenzdrucksensor ermittelt werden.Furthermore, the actual deviation for the differential pressure signal can be carried out in an operating state in which the internal combustion engine is not started. Determining the actual deviation for the differential pressure signal in an operating state in which the internal combustion engine has not started has the advantage that the expected differential pressure signal is known precisely because there is no mass flow at the location of the differential pressure sensor. A temperature-dependent offset signal for the differential pressure sensor can thus be determined in a simple manner.
In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät und ein Computerprogramm, die zur Ausführung eines der Verfahren eingerichtet, insbesondere programmiert, sind. In einem noch weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.In further aspects, the invention relates to a device, in particular a control device and a computer program, which are set up, in particular programmed, to execute one of the methods. In yet another aspect, the invention relates to a machine-readable storage medium on which the computer program is stored.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
-
1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit Hochdruck-Abgasrückführung, -
2 einen beispielhaften Ablauf des Verfahrens zur Korrektur eines Differenzdrucksignals für einen Massenstrom.
-
1 a schematic representation of an internal combustion engine with high pressure exhaust gas recirculation, -
2 an exemplary sequence of the method for correcting a differential pressure signal for a mass flow.
Die
In dem Luftzuführungssystem
In der Abgasabführung
Stromaufwärts der Abgasturbine
Der Luftmassenstrom ṁair kann mittels der bekannten Bernoulli-Gleichung über den Pressure Based Air Flow Meter Sensor
Ist die Freigabebedingung aus dem Schritt
Anschließend wird in einem Schritt
In einem Schritt
Überschreitet der erste Betrag der Differenz den vorgebbaren Schwellenwert S1, wird eine Übernahme der Ist-Abweichung ΔIst für die neue Abweichung Δneu begrenzt. Die Begrenzung kann z.B. über eine vorgebbare erste Schrittweite x1 derart durchgeführt werden, dass die erste Schrittweite x1 mit der zweiten Abweichung ΔKenn addiert oder subtrahiert wird.
Eine Addition der ersten Schrittweite x1 auf die zweite Abweichung ΔKenn wird durchgeführt, wenn die Ist-Abweichung ΔIst größer ist als die zweite Abweichung ΔKenn. Anschließend wird das Ergebnis dieser Addition als neue Abweichung Aneu im Steuergerät
If the first amount of the difference exceeds the predeterminable threshold value S 1 , acceptance of the actual deviation Δ ist is newly limited for the new deviation Δ. The limitation can be carried out, for example, using a specifiable first step size x 1 in such a way that the first step size x 1 is added or subtracted from the second deviation Δ Kenn.
The first step size x 1 is added to the second deviation Δ Kenn if the actual deviation Δ Ist is greater than the second deviation Δ Kenn . The result of this addition is then shown as a new deviation Aneu in the
In einem Schritt
In einem Schritt
Überschreitet der zweite Betrag der Differenz den vorgebbaren Schwellenwert S2, wird eine Übernahme der Ist-Temperatur TIst für die Temperatur TStütz der Stützstelle begrenzt.
Die Begrenzung kann z.B. über eine vorgebbare zweite Schrittweite x2 derart durchgeführt werden, dass die Temperatur TStütz der Stützstelle mit dem minimalen Abstand zur Ist-Temperatur TIst mit der zweiten Schrittweite x2 addiert oder subtrahiert wird.In one step
If the second amount of the difference exceeds the predeterminable threshold value S 2 , acceptance of the actual temperature T ist for the temperature T support of the support point is limited.
The limitation can be carried out, for example, using a predeterminable second step size x 2 in such a way that the temperature T support of the support point with the minimum distance from the actual temperature T actual is added or subtracted with the second step size x 2.
Eine Addition der zweiten Schrittweite x2 mit der Temperatur TStütz der Stützstelle wird durchgeführt, wenn die Ist-Temperatur TIst größer als die Temperatur TStütz der Stützstelle ist. Anschließend wird das Ergebnis der Addition als neue Temperatur TNeu im Steuergerät
Ist die Ist-Temperatur TIst kleiner als die Temperatur TStütz der Stützstelle, wird eine Subtraktion der zweiten Schrittweite x2 von der Temperatur TStütz der Stützstelle durchgeführt und als neue Temperatur TNeu im Steuergerät
Anschließend kann in einem Schritt
If the actual temperature T ist is less than the temperature T support of the support point, a subtraction of the second step size x 2 from the temperature T support of the support point is carried out and as a new temperature T new in the
Then in one
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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DE102020200365.3A DE102020200365A1 (en) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Method for correcting a differential pressure signal for a mass flow |
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DE102005025884A1 (en) | 2005-06-06 | 2006-12-07 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for correcting a signal of a sensor |
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2020
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DE102005025884A1 (en) | 2005-06-06 | 2006-12-07 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for correcting a signal of a sensor |
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