DE10327996A1

DE10327996A1 - Verfahren zur Kompensation des Temperaturfehlers vom Hochtemperaturdrucksensor

Info

Publication number: DE10327996A1
Application number: DE2003127996
Authority: DE
Inventors: Zinovi Goldberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-21
Filing date: 2003-06-21
Publication date: 2005-01-20
Also published as: DE20321570U1

Abstract

Kompensation von Temperaturfehlern des Drucksensors, der (Sensor) für Vermessungen in Verbrennungskammern des Verbrennungsmotors sorgt, wird durch Vermessung des Fehlers in Durchspülphase gemacht, wenn Druck in einer Verbrennungskammer gleich Null ist. Die Temperatur des empfindlichen Elementes ist die gleiche wie beim Vermessen während des Arbeitszyklus (beim Brennen), weil der Körper vom Zylinderkopf, wo der Sensor steht, die mittlere Temperatur aufnimmt, die während der Verbrennungsmotorfunktion stabil bleibt. Das Fehlersignal wird nach der Zeitverzögerung vom Gesamtsignal in der Summieranlage subtrahiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation des Temperaturfehlers beim Messen physikalischer Werten, z. B. der Druckimpulse in einer Verbrennungskammer eines Motors unter Betrieb durch Subtraktion des Fehlersignals vom Gesamtsignal.

Aus der DE3423711 ist ein Kompensationsverfahren des Temperaturfehlers durch ein Signal von einer piezoelektrischenen Temperaturkompensationsscheibe bekannt, wobei diese unempfindliche zum Messwerte Scheibe die identischen mit dem Messelementen Temperaturcharakteristiken haben soll. Jedoch, dem unvermeidlichen Unterschied der genannten Charakteristiken infolge, insbesondere bei Temperaturen über 400°C und unterschiedlichen Lage von Mess – und Kompensationsscheiben ist es unmöglich, die volle Kompensation von Temperaturfehler zu erreichen. Außerdem sind die piezoelektrische Drucksensoren für die Temperaturen über 150°C sehr teuer.

Im Drucksensor nach der US4463274 , der eine piezoresistive Brückenschaltung einschliesst, können ihre Versorgungsspannungen anhand von Thermistoren, Resistoren und Mikroprozessoren reguliert werden, um eine Nulldifference auf dem Ausgang des Sensors ohne Messsignal im ganzen Temperaturbereich zu erreichen. So ein Verfahren aber ist zu kompliziert und dem Unterschied der Temperaturcharakteristiken empfindlichen Elementen zufolge erlaubt es nicht, eine volle Kompensation des Temperaturfehlers zu erreichen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Kompensationsvorgang im Drucksensor bei seinem Betriebe in einer Verbrennungskammer derart zu vereinfachen, um gleichzeitig die Messgenauigkeit zu erhöhen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäss ein Fehlersignal und ein Gesamtsignal von dem selben Fühlelementen des Sensors in die verschiedenen Zeiträume aufgenommen werden. Auf diese Weise sind Fehler ausgeschlossen, die durch unidentische Temperaturcharakteristiken verschiedener Elementen verursacht werden könnten. Was die verschiedenen Zeiträume betrifft, Fehler entstehen davon nicht, weil im Betrieb eines Motors erreichen der Sensor und sein Fühlelement eine Temperatur, die praktisch unverändert bleibt für die ganze Messzeit (zwischen zwei Zyklen) Dabei wird geachtet, dass eine hohe Brenntemperatur nur bei der Sensormembrane aufgenommen wird, während ein Fühlelement eines beliebigen Sensors von ihr durch Wärmeisolator getrennt bleibt und die durchschnittliche Temperatur des Zylinderkopfes hat. Ein Verfahren gemäss Anspruch 2 weist eine erhöhte Messgenauigkeit auf. Erfindungsgemäss ein Fehlersignal während der Durchspülensphase in der Verbrennungskammer aufgenommen wird, wenn nur Luftdruck bleibt.

Ein Verfahren gemäss Anspruch 3 gewährleistet das genaue Messergebnis bei der Subtraktion der ungleichzeitigen Signale. Erfindungsgemäss wird ein Fehlersignal vor der Subtraktion in eine Summieranlage mit Zeitverzögerung eingeführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erlautet. In dieser zeigen:
1: schematisch Zeitdiagramm der Fehler- und Gesamtsignale, und
2: schematisch Blockschaltung des Sensors und der Geräte, die das vorliegende Verfahren verwirklichen.
Das vom Fühlelement während Nulldruckpause t1 (Durchspülensphase) gemessene Signal (Ut) (s. 1) wird nach Messanlage (2) eingeführt und dann vom Signal Up des selben Fühlelementen subtrahiert. Damit werden eine volle Kompensation des Temperaturfehlers erreicht wird.
Auf der 2 ist ein der möglichen Varianten der Ausführung der Messschemen nach angemeldetem Verfahren dargestellt. Sensor 1 wird in Verbrennungskammer gesetzt, z. B. auf einem Schulter der Wheatston-Brücke. Die restlichen Brückenelementen können sich im Wandler 2 befinden Ungleichgewichtspannung der Messbrücke wird verstärkt und ins Gerät 3 (Aussonderung die Spülenphase), auch ins Gerät 4 (Messanlage der Spannung in Durchspülensphase), und ins Gerät 5 (Summieranlage) geführt. Verzögerungsgerät 6 sorgt dafür, dass ein in Durchspülensphase (t1) aufgenommenes Signal von einem Signal subtrahiert werden könnte, das während der Brennzeit t2 (Arbeitszyklus) aufgenommen wird. Gerät 7 stellt den Analog-Digital-Wandler vor für Registration des Signals am Registriertgerät und für die Leitung des Ausgangssignals an Computer und Display.

Claims

Verfahren zur Kompensation des Temperaturfehlers vom Hochtemperatursensors bei Vermessung der physikalischen Werten (z.B. des Drucks) in Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors unter Betrieb, durch Subtraktion des Fehlersignals vom Gesamtsignal, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehlersignal und ein Gesamtsignal von dem selben Fühlelementen des Sensors in der verschiedenen Zeiträume aufgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehlersignal in der Nulldruckpause (Durchspülensphase in der Verbrennungskammer) aufgenommen wird.
Verfahren nach Ansprüche 1, 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehlersignal vor der Subtraktion in die Summieranlage mit Zeitverzögerung eingeführt wird.