EP3014230A1 - Method and device for determining a temperature of a gas flowing past a sensor - Google Patents

Method and device for determining a temperature of a gas flowing past a sensor

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Publication number
EP3014230A1
EP3014230A1 EP14724090.7A EP14724090A EP3014230A1 EP 3014230 A1 EP3014230 A1 EP 3014230A1 EP 14724090 A EP14724090 A EP 14724090A EP 3014230 A1 EP3014230 A1 EP 3014230A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
sensor
signal
housing
gas
Prior art date
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Ceased
Application number
EP14724090.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rolf Reischl
Andreas Kuehn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3014230A1 publication Critical patent/EP3014230A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/20—Compensating for effects of temperature changes other than those to be measured, e.g. changes in ambient temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G01K13/024—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/42—Circuits effecting compensation of thermal inertia; Circuits for predicting the stationary value of a temperature
    • G01K7/427—Temperature calculation based on spatial modeling, e.g. spatial inter- or extrapolation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2205/00—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle
    • G01K2205/02—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle for measuring inlet gas temperature

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a temperature of a gas flowing past a sensor, to a corresponding device and to a corresponding device
  • An air or sensor (as it is referred to by the abbreviation Tlf below) has the primary task to measure the temperature of a sensor chip and thus to control the excess temperature of the air sensor membrane.
  • the chip temperature is highly dependent on the temperature of the through- or overflowing air. Therefore, use of such an element is also close as an air temperature sensor.
  • such a sensor does not necessarily meet the requirements for a
  • Intake air temperature measurement as used for example for the measurement of a temperature of a sucked by an internal combustion engine air.
  • the causes for this are the close thermal coupling of the sensor to the plug-in sensor housing and the high thermal
  • the present invention provides a method for determining a temperature of a gas flowing past a sensor, furthermore a device which uses this method and finally a corresponding computer program product according to FIGS Main claims presented.
  • Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
  • the approach presented here provides a method for determining a temperature of a gas flowing past a sensor, wherein the
  • Sensor is arranged in or on a housing, the method comprising the following steps:
  • Reading a probe signal and a case signal wherein the probe signal represents a temperature of the probe and the case signal represents a temperature of the case;
  • Sensor signal the housing signal and one of a material and / or a shape of the housing dependent (for example) prior art thermal resistance of the housing.
  • the approach presented here provides a device for determining a temperature of a gas flowing past a sensor, the sensor being arranged in or on a housing, the device having the following features:
  • the present invention thus provides a device which is designed to correspond to the steps of a variant of a method presented here
  • a device in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.
  • a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and, in dependence thereon, controls and / or outputs data signals.
  • the device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • system ASIC for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • the interfaces have their own, integrated circuitry
  • Circuits are or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • An advantage is also a computer program product with program code, which on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a
  • Hard disk space or an optical memory can be stored and used to carry out the method according to one of the embodiments described above, when the program product on a
  • a sensor can be understood as meaning a sensor, in particular a temperature sensor or in general a sensor which provides a sensor signal which determines a temperature at a measuring surface or surface of the sensor
  • a housing signal may be understood as a signal provided by a temperature sensor measuring a temperature of the housing in or on which the sensor is located or mounted.
  • a thermal resistance can be understood to mean a (thermal) resistance between the sensor and the temperature sensor providing the housing signal, which prevents or prevents a propagation of heat in a material.
  • the material may be formed in a specific shape or shape, which causes a particularly unfavorable transmission of heat, such as a dilution of the material at a certain point in the housing.
  • Temperature sensors can be detected. This can be exploited that upon a change in temperature at a temperature sensor, such as in the present case the sensor, a heat flow to the second temperature sensor, here the temperature sensor located in the housing or housing determined and from this a conclusion on the application of the first
  • Temperature sensor (here the probe) can be pulled with heat.
  • an embodiment of the present invention wherein in the step of determining the temperature is determined using a thermal resistance of the gas flowing past the sensor, wherein in particular the thermal resistance is formed by a heat transfer from a gas overflowed solid.
  • a thermal resistance of the gas flowing past the sensor wherein in particular the thermal resistance is formed by a heat transfer from a gas overflowed solid.
  • passing gas can be pulled.
  • the step of determining the temperature of the gas is determined using the thermal resistance, which is determined by a flow parameter of the am
  • Sensor of gas flowing past in particular the speed of the gas flowing past the sensor is dependent.
  • the flow parameter of the gas flowing past the sensor can be read in in the step of reading in and, in the step of determining, the temperature of the gas can be determined as a function of the flow parameter.
  • Embodiment of the present invention offers the advantage of a particularly Precise determination of the thermal resistance of the gas flowing past the sensor, which also ensures a particularly precise
  • an embodiment of the present invention in which the temperature of the gas is determined using an empirically determined temperature offset at the sensor), in particular wherein the temperature offset is dependent on an air mass and / or a temperature of the sensor.
  • Such an embodiment of the present invention offers the advantage that, when determining the temperature offset at the measuring sensor, it is also possible to draw an accurate conclusion as to the air inertia-dependent thermal inertia (time constant) of the measuring sensor.
  • the sensor signal can be filtered by further processing, in particular high-pass filtering, in the step of determining, in accordance with a further embodiment of the present invention.
  • Such a fast-transient measuring system can be implemented in a particularly technically simple manner when, in the step of determining the
  • Sensor signal is differentiated to obtain a differentiated sensor signal, wherein the temperature of the gas based on a sum signal from a sum of the sensor signal and the differentiated
  • the time constant of the high-pass filter is dimensioned so that it is not smaller than the time dependent on the air mass time constant of the filtered temperature signal Tlf. This ensures that the system settles aperiodically during temperature changes. Therefore, the time constant should be changed depending on the air mass.
  • Embodiment of the present invention in the step of Bekainsin the sum signal are differentiated to obtain a differentiated sum signal, and wherein the temperature of the gas based at least on the basis of a further sum signal from a sum of the sum signal and the differentiated sum signal is determined.
  • the temperature of the gas can be determined particularly accurately when looking at thermal material parameters of components of the sensor
  • the step of determining the temperature of the gas can be determined using information about a composition or at least a component of the gas.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle in which an embodiment of a device for determining a temperature of a gas flowing past a sensor is used;
  • FIG. 2 shows a perspective view of a thermal sensor with a device for determining a temperature of a gas flowing past a sensor
  • Fig. 3 is an illustration of a thermal sensor for use in
  • 4A is an equivalent circuit diagram for explaining the flow of a heat flow according to an embodiment of the present invention.
  • 7B is a further diagram for explaining the temperature profiles when using an embodiment of the presented here
  • Fig. 1 shows a block diagram of a vehicle 100, in which a
  • Embodiment of an apparatus 1 10 for determining an (actual) temperature Tans of a flowing past a sensor 120 gas 130 is used.
  • the sensor 120 is arranged in an air intake duct 135 of an intake air (as gas) for an internal combustion engine 140 of the vehicle 100.
  • the sensor 120 supplies a sensor signal 145 to a
  • this sensor signal 145 represents a temperature of the sensor 120 itself, which is flowed around by the gas 130. Furthermore, the sensor 120 is fixed to a housing 155, wherein a housing sensor 160 is further provided, which has a
  • the housing 155 Detects temperature of the housing 155 and outputs a temperature of the housing 155 representing the housing signal 165.
  • the housing 155 is heated by the motor and electrical power loss of the sensor electronics and can at least partially flows around the gas 130 and thus also through the
  • Gas 130 is heated or cooled.
  • the housing signal 165 also becomes read via the interface 150 of the device 1 10 for determining the temperature.
  • the sensor 120 and the housing sensor 160 and the associated housing 155 may be part of a further sensor as a thermal sensor 167, for example, one or more parameters of the intake air or the gas 130 measures, such as the amount or
  • the signals read in by interface 150 i. H. the
  • the sensor signal 145 and the housing signal 165 are applied to a detection unit 170 which determines the temperature of the gas 130 (here the intake air) using the sensor signal 145 and the housing signal 165, i. H. calculated and output TansR as a corresponding signal.
  • This signal which represents this temperature Tan of the gas 130, is then fed to an engine control unit 175, which determines, for example, a desired change in the fuel mixture to be supplied to the internal combustion engine 140 or a changed injection quantity of fuel into one or more components of the internal combustion engine 140. This change of the engine 140 to be supplied
  • Fuel mixture or changed injection amount of fuel into one or more components of the engine 140 may now be transmitted via a corresponding control signal 180 from the engine control unit 175 to the engine 140. This allows the
  • Engine 140 are controlled or regulated. In this way, an optimal mode of action or fuel utilization by the
  • Internal combustion engine 140 can be achieved.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a thermal sensor 167 with the intake air duct 135, the measuring sensor 120 and the device 110 for determining the temperature of the gas 130.
  • the housing sensor 160 is not explicitly illustrated in FIG. 2. It is located in the ASIC TLF100 in the middle of the PCB.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the air mass sensor 167 with the measuring sensor 120. It can be seen that the measuring sensor 120 is located outside the housing 155 on a carrier element 310 and projects into the flow of the intake air 130.
  • the air mass sensor 167 has a heated membrane 320 to air mass measurements in different
  • the measuring sensor 120 has a temperature-dependent resistor Rlf, which is a heat flow or a heating curve of the temperature of the sensor 120 at a
  • the carrier element 310 is glued flat in the housing 155, so that the measuring sensor 120 has a thermal connection to the housing 155.
  • Fig. 4 shows in the partial figures 4A and 4B a schematic representation of the procedure for determining the temperature of the gas.
  • a path of a heat flow from the gas 130 past the measuring probe 120 into the housing 155 is shown schematically in FIG. 4A.
  • the gas 130 is shown with the temperature Tans, which in a
  • the sensor 120 which has the temperature TlfR. From the sensor 120 then flows a heat flow through the thermal resistance Rg of the housing to the housing sensor 160, which measures a temperature TgR.
  • Tans TfIR + (TfIR - TgR) * FR - Pm * Rans, or
  • Tans TfIR + (TfIR - TgR) * FR - Pm * Rg * FR,
  • LM is the mass of air in [kg / h] sucked in by the engine and measured by the CMF sensor.
  • a membrane Si-oxide 2 ⁇ thick
  • the cooling by the moving air detunes the temperature profile of the membrane and thus a resistor bridge located on the membrane of temperature-dependent resistors.
  • the bridge voltage is called
  • Pm is the heat output (heat output), which flows from the membrane to the CMF chip (Si: 0.4 mm thick) and generates a temperature offset dTm at the air sensor RIf, which overlaps the temperature divider. That's why this one has to
  • the typical dTm is determined empirically by measurement and, if necessary, corrected by partial measurement by measuring electrical characteristics.
  • the determined temperature of the gas TansR should correspond quite accurately to the actual temperature of the gas.
  • the tans defines the intake air temperature (as it really is) and TansR the calculated intake air temperature (the result of our evaluation), where R is taken into account.
  • 4B shows a temperature profile over time at a temperature drop between the housing temperature Tg and the (cooled)
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a procedure for
  • Processing module 515 executed in which a low-pass filtering of the sensor 120 supplied by the signal (sensor signal 145, Tlf) is performed. Following this, the low-pass filtered sensor signal TfITP is subjected to a first high-pass filtering in a further processing module 520 (this first high-pass filtering being dependent on the parameters LM and Tfl) and subsequently a second low-pass filtering in another
  • this second high-pass filtering is also dependent on the parameters LM and Tfl.
  • the resulting signal is provided as TflHP2 to the unit 170 for determining.
  • a second processing branch is first in a first
  • Processing module 530 is carried out a calibration of the housing sensor 160 or the housing signal 165 or Tg, whereupon in a subsequent processing module 535 a low-pass filtering of the housing signal Tg to a signal TgTP and in another processing module 540 a correction of
  • Low-pass filtered housing signal TgTP to a corrected housing signal TgK taking into account the variables LM, Uh and Tfl done.
  • the corrected case signal TgK is now also used to determine the temperature TansR of the gas, for example, using the relationship indicated in the unit 170.
  • the unit 170 receives a value FR as described above from an FR determination unit 545 and a value dTm from a dTm determination unit 150 is used.
  • the variable dTm designates here. dTm is the one caused by Pm
  • the approach proposed here has the objective of determining the influence of
  • the temperature sensor used here is used together with a dynamic compensation (slope steepening) with a constant time constant.
  • Temperature difference dT tsh-tans indicates the value of tans.
  • Compensation is adjusted via air mass and tans.
  • Housing temperature can be detected. This is in the here presented
  • Thermal sensor 167 through here an integrated in the evaluation IC 170
  • an analog temperature signal in this case the silicon temperature of the sensor 120
  • the calibrated signal represents the case temperature and is provided to a processor (DSP) 170 for further billing. This results in a temperature divider
  • Rgeh is the resulting thermal resistance between the
  • Temperature measuring point Tlf and the temperature measuring point Tgeh are determined by the mechanical structure (shape and material).
  • Rtans is the thermal resistance between Tans and the digitized and calibrated temperature measuring point Tlf. Rtans gets through the
  • TansR TansR
  • a filter circuit slope steepening in the thermosensor 167.
  • Tlf is mathematically differentiated (high pass) and the result is added to Tlf. This process can be repeated in several stages, as shown in FIG. 6 with a single repetition. To avoid overshoot, the time constant should be every
  • 7A shows a diagram of an air temperature change from 80 ° C. to 22 ° C. with an intake air quantity of 120 kg / h flowing past the sensor, the time being shown on the abscissa and the temperature and curves on the ordinate, and a temperature curve as the measurement curves of the
  • FIG. 7A represents the temperature TansR determined with the approach presented here. It can be seen from Fig. 7A that the temperature of the gas determined with the approach presented here (ie, here the intake air) has a rapid transient response, so that the determined temperature
  • TansR of gas quickly reaches a very realistic value.
  • FIG. 7B the same curve progressions as in FIG. 7A are plotted in a same coordinate system, with the curves now depicting measurement or determination values for an intake air quantity of 240 kg / h flowing past the sensor. It can be seen that now by the larger at
  • FIG. 8 shows a flowchart of a method 800 for determining a temperature of a gas flowing past a sensor. The procedure
  • the 800 includes a step 810 of reading in a probe signal and a case signal, wherein the probe signal is a temperature of the probe
  • the method 800 includes a step 820 of determining the temperature of the gas using the
  • an exemplary embodiment includes a "and / or" link between a first feature and a second feature, this is to be read such that the
  • Embodiment according to an embodiment both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first feature or only the second feature.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a method (800) for determining a temperature (TansR) of a gas (130) flowing past a sensor (120) arranged in or on a housing (155). The method comprises the step of inputting (810) a sensor signal (145) and a housing signal (165), the sensor signal (145) representing a temperature (Tfl) of the sensor (120), and the housing signal (165) representing a temperature (Tgeh, Tg) of the housing (155). The method (800) also comprises identifying (820) the temperature (TansR) of the gas (130) using the sensor signal (145), the housing signal (165) and a thermal resistance (Rg, Rgeh) of the housing (155), which depends on the material and/or shape of the housing (155).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Temperatur eines an einem Messfühler vorbeiströmenden Gases  Method and device for determining a temperature of a gas flowing past a sensor
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung eines Temperatur eines an einem Messfühler vorbeiströmenden Gases, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes The present invention relates to a method for determining a temperature of a gas flowing past a sensor, to a corresponding device and to a corresponding device
Computerprogrammprodukt. A computer program product.
Ein Luft- oder Messfühler (wie er beispielsweise mit der Abkürzung Tlf im Weiteren bezeichnet wird) hat die primäre Aufgabe, die Temperatur eines Sensorchips zu messen und damit die Übertemperatur der Luftfühlermembran zu steuern. Die Chiptemperatur ist dabei in hohem Maß von der Temperatur der durch- oder überströmenden Luft abhängig. Deshalb liegt eine Verwendung eines solchen Elementes auch als Lufttemperaturfühler nahe. Allerdings erfüllt ein solcher Sensor nicht unbedingt die Anforderungen an eine An air or sensor (as it is referred to by the abbreviation Tlf below) has the primary task to measure the temperature of a sensor chip and thus to control the excess temperature of the air sensor membrane. The chip temperature is highly dependent on the temperature of the through- or overflowing air. Therefore, use of such an element is also close as an air temperature sensor. However, such a sensor does not necessarily meet the requirements for a
Ansauglufttemperaturmessung, wie sie beispielsweise für die Messung einer Temperatur einer von einem Verbrennungsmotor angesaugten Luft verwendbar ist. Die Ursachen dafür liegen an der engen thermischen Ankopplung des Sensors an das Steckfühlergehäuse und an der hohen thermischen Intake air temperature measurement, as used for example for the measurement of a temperature of a sucked by an internal combustion engine air. The causes for this are the close thermal coupling of the sensor to the plug-in sensor housing and the high thermal
Zeitkonstante des Gehäuses und des Sensorchips. Time constant of the housing and the sensor chip.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Temperatur eines an einem Messfühler vorbeiströmenden Gases, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Against this background, the present invention provides a method for determining a temperature of a gas flowing past a sensor, furthermore a device which uses this method and finally a corresponding computer program product according to FIGS Main claims presented. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ein Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur eines an einem Messfühler vorbeiströmenden Gases, wobei derThe approach presented here provides a method for determining a temperature of a gas flowing past a sensor, wherein the
Messfühler in oder an einem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritten aufweist: Sensor is arranged in or on a housing, the method comprising the following steps:
Einlesen eines Messfühlersignals und eines Gehäusesignals, wobei das Messfühlersignal eine Temperatur des Messfühlers repräsentiert und das Gehäusesignal eine Temperatur des Gehäuses repräsentiert; und  Reading a probe signal and a case signal, wherein the probe signal represents a temperature of the probe and the case signal represents a temperature of the case; and
Ermitteln der Temperatur des Gases unter Verwendung des  Determining the temperature of the gas using the
Messfühlersignals, des Gehäusesignals und eines von einem Material und/oder einer Form des Gehäuses abhängigen (beispielsweise) vorbekannten thermischen Widerstand des Gehäuses.  Sensor signal, the housing signal and one of a material and / or a shape of the housing dependent (for example) prior art thermal resistance of the housing.
Ferner schafft der hier vorgestellte Ansatz eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Temperatur eines an einem Messfühler vorbeiströmenden Gases, wobei der Messfühler in oder an einem Gehäuse angeordnet ist, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist: Furthermore, the approach presented here provides a device for determining a temperature of a gas flowing past a sensor, the sensor being arranged in or on a housing, the device having the following features:
- eine Schnittstelle zum Einlesen eines Messfühlersignals und eines an interface for reading a sensor signal and a
Gehäusesignals, wobei das Messfühlersignal eine Temperatur des  Case signal, wherein the sensor signal is a temperature of the
Messfühlers repräsentiert und das Gehäusesignal eine Temperatur des Gehäuses repräsentiert; und  Sensor represents and the housing signal represents a temperature of the housing; and
eine Einheit zum Ermitteln der Temperatur des Gases unter Verwendung des Messfühlersignals, des Gehäusesignals und eines von einem Material und/oder einer Form des Gehäuses abhängigen (beispielsweise) vorbekannten thermischen Widerstand des Gehäuses.  a unit for determining the temperature of the gas using the sensor signal, the housing signal and a (for example) prior art thermal resistance of the housing depending on a material and / or a shape of the housing.
Die vorliegende Erfindung schafft somit eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechendenThe present invention thus provides a device which is designed to correspond to the steps of a variant of a method presented here
Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Implement or implement facilities. Also through this
Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierteEmbodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently. In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and, in dependence thereon, controls and / or outputs data signals. The device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces have their own, integrated
Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Circuits are or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem An advantage is also a computer program product with program code, which on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a
Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einemHard disk space or an optical memory can be stored and used to carry out the method according to one of the embodiments described above, when the program product on a
Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird. Computer or a device is running.
Unter einem Messfühler kann ein Sensor, insbesondere ein Temperatursensor oder allgemein ein Sensor verstanden werden, der ein Messfühlersignal bereitstellt, welches eine Temperatur an einer Messfläche oder Oberfläche desA sensor can be understood as meaning a sensor, in particular a temperature sensor or in general a sensor which provides a sensor signal which determines a temperature at a measuring surface or surface of the sensor
Messfühlers repräsentiert. Unter einem Gehäusesignal kann ein Signal verstanden werden, welches von einem Temperatursensor bereitgestellt wird, der eine Temperatur des Gehäuses misst, in oder an welchem der Messfühler angeordnet oder befestigt ist. Unter einem thermischen Widerstand kann ein (thermischer) Widerstand zwischen dem Messfühler und dem das Gehäusesignal bereitstellenden Temperatursensor verstanden werden, der eine Ausbreitung von Wärme in einem Material be- oder verhindert. Hierzu kann das Material in einer bestimmten Form oder Gestalt ausgebildet sein, die eine besonders ungünstige Weiterleitung von Wärme bewirkt, wie beispielsweise eine Verdünnung des Materials an einer gewissen Stelle im Gehäuse. Sensor represents. A housing signal may be understood as a signal provided by a temperature sensor measuring a temperature of the housing in or on which the sensor is located or mounted. A thermal resistance can be understood to mean a (thermal) resistance between the sensor and the temperature sensor providing the housing signal, which prevents or prevents a propagation of heat in a material. For this purpose, the material may be formed in a specific shape or shape, which causes a particularly unfavorable transmission of heat, such as a dilution of the material at a certain point in the housing.
Der hier vorgestellte Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass durch die The approach presented here is based on the knowledge that through the
Verwendung von zwei Temperatursensoren bzw. deren Signal sowie dem zwischen den beiden Temperatursensoren befindlichen thermischen Widerstand recht genau ein Wärmeverlauf oder eine Temperatur eines Gases, an einem derUse of two temperature sensors or their signal as well as located between the two temperature sensors thermal resistance quite a heat history or a temperature of a gas at one of
Temperatursensoren erfasst werden kann. Hierbei kann ausgenutzt werden, dass bei einer Änderung der Temperatur an einem Temperatursensor, wie vorliegend dem Messfühler, ein Wärmestrom zum zweiten Temperatursensor, hier dem im Gehäuse oder an Gehäuse befindlichen Temperatursensor bestimmt und hieraus ein Rückschluss auf die Beaufschlagung des ersten Temperature sensors can be detected. This can be exploited that upon a change in temperature at a temperature sensor, such as in the present case the sensor, a heat flow to the second temperature sensor, here the temperature sensor located in the housing or housing determined and from this a conclusion on the application of the first
Temperatursensors (hier des Messfühlers) mit Wärme gezogen werden kann. Temperature sensor (here the probe) can be pulled with heat.
Der hier vorgestellte Ansatz bietet den Vorteil, dass nun eine Temperatur eines Gases mit technisch sehr einfachen und kostengünstigen Mitteln relativ präzise bestimmt werden kann. Hier können beispielsweise bereits vorhandene The approach presented here has the advantage that now a temperature of a gas can be determined relatively precisely with technically very simple and inexpensive means. Here, for example, already existing
Sensoren verwendet und deren Signal geschickt weiterverwendet werden. Sensors are used and sent the signal cleverly.
Hierdurch bietet sich der Vorteil, dass durch Kenntnis der Temperatur des Gases beispielsweise auch weiteren Parameter deutlich genauer bestimmt werden können, um beispielsweise eine Steuerung eines Verbrennungsmotors deutlich zu verbessern.  This offers the advantage that by knowing the temperature of the gas, for example, also other parameters can be determined much more accurately, for example, to significantly improve a control of an internal combustion engine.
Besonders günstig ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der im Schritt des Ermitteins die Temperatur unter Verwendung eines thermischen Widerstandes des am Messfühler vorbeiströmenden Gases ermittelt wird, wobei insbesondere der thermische Widerstand durch einen Wärmeübergang von einem Gas überströmten Festkörper gebildet wird. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer besonders präzisen und genauen Bestimmung der Temperatur des Gases, da nun durch Kenntnis eines weiteren Parameters im Wärmestrom zwischen dem Gas über den ersten Temperatursensor bzw. dem zweiten Temperatursensor ein sehr präziser Rückschluss auf die tatsächliche Temperatur des am Messfühler Particularly favorable is an embodiment of the present invention, wherein in the step of determining the temperature is determined using a thermal resistance of the gas flowing past the sensor, wherein in particular the thermal resistance is formed by a heat transfer from a gas overflowed solid. Such an embodiment of the present invention offers the advantage of a particularly precise and accurate determination of the temperature of the gas, as now by knowing another parameter in the heat flow between the gas via the first temperature sensor and the second temperature sensor, a very precise inference to the actual temperature of the at the sensor
vorbeiströmenden Gases gezogen werden kann. passing gas can be pulled.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Schritt des Ermitteins die Temperatur des Gases unter Verwendung des thermischen Widerstandes ermittelt, der von einem Strömungsparameter des amAccording to another embodiment of the present invention, in the step of determining the temperature of the gas is determined using the thermal resistance, which is determined by a flow parameter of the am
Messfühler vorbeiströmenden Gases, insbesondere der Geschwindigkeit des am Messfühler vorbeiströmenden Gases abhängig ist. Dabei kann im Schritt des Einlesens der Strömungsparameter des am Messfühler vorbeiströmenden Gases eingelesen werden und im Schritt des Ermitteins die Temperatur des Gases in Abhängigkeit von dem Strömungsparameter ermittelt werden. Eine solcheSensor of gas flowing past, in particular the speed of the gas flowing past the sensor is dependent. In this case, the flow parameter of the gas flowing past the sensor can be read in in the step of reading in and, in the step of determining, the temperature of the gas can be determined as a function of the flow parameter. Such
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer besonders präzisen Bestimmung des thermischen Widerstands des am Messfühler vorbeiströmenden Gases, wodurch auch eine besonders präzise Embodiment of the present invention offers the advantage of a particularly Precise determination of the thermal resistance of the gas flowing past the sensor, which also ensures a particularly precise
Temperaturmessung des am Messfühler vorbeiströmenden Gases möglich wird. Temperature measurement of the gas flowing past the sensor is possible.
Günstig ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der im Schritt des Ermitteins die Temperatur des Gases unter Verwendung eines empirisch ermittelten Temperaturoffsets am Messfühler) ermittelt wird, insbesondere wobei der Temperaturoffset abhängig von einer Luftmasse und/oder einer Temperatur des Messfühlers ist. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass bei der Ermittlung des Temperaturoffsets am Messfühler auch ein genauer Rückschluss auf die von der Luftmasse abhängige thermische Trägheit (Zeitkonstante) des Messfühlers gezogen werden kann. Conveniently, an embodiment of the present invention in which the temperature of the gas is determined using an empirically determined temperature offset at the sensor), in particular wherein the temperature offset is dependent on an air mass and / or a temperature of the sensor. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that, when determining the temperature offset at the measuring sensor, it is also possible to draw an accurate conclusion as to the air inertia-dependent thermal inertia (time constant) of the measuring sensor.
Um ein sehr schnell einschwingendes Messsystem zu realisieren, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Ermitteins das Messfühlersignal von einer Weiterverarbeitung gefiltert werden, insbesondere Hochpass-gefiltert werden. In order to realize a measuring system which oscillates very quickly, the sensor signal can be filtered by further processing, in particular high-pass filtering, in the step of determining, in accordance with a further embodiment of the present invention.
Technisch besonders einfach umgesetzt werden kann ein solches schnell einschwingendes Messsystem dann, wenn im Schritt des Ermitteins das Such a fast-transient measuring system can be implemented in a particularly technically simple manner when, in the step of determining the
Messfühlersignal differenziert wird, um ein differenziertes Messfühlersignal zu erhalten, wobei die Temperatur des Gases auf der Basis eines Summensignals aus einer Summe des Messfühlersignals und des differenzierten Sensor signal is differentiated to obtain a differentiated sensor signal, wherein the temperature of the gas based on a sum signal from a sum of the sensor signal and the differentiated
Messfühlersignals ermittelt wird. Dabei wird die Zeitkonstante des Hochpasses so dimensioniert, dass sie nicht kleiner ist, als die von der Luftmasse abhängigen Zeitkonstante des gefilterten Temperatursignals Tlf. Damit wird sichergestellt, dass das System bei Temperaturwechseln aperiodisch einschwingt. Deshalb sollte die Zeitkonstante abhängig von der Luftmasse verändert werden. Sensor signal is determined. In this case, the time constant of the high-pass filter is dimensioned so that it is not smaller than the time dependent on the air mass time constant of the filtered temperature signal Tlf. This ensures that the system settles aperiodically during temperature changes. Therefore, the time constant should be changed depending on the air mass.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei das Messfühlersignal oder ein hiervon abgeleitetes Signal rekursiv verwendet bzw. differenziert werden. Insbesondere kann gemäß einer solchen An embodiment of the present invention in which the sensor signal or a signal derived therefrom is recursively used or differentiated is particularly advantageous. In particular, according to such
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Ermitteins das Summensignal differenziert werden, um ein differenziertes Summensignal zu erhalten, und wobei die Temperatur des Gases zumindest auf der Basis eines weiteren Summensignals aus einer Summe des Summensignals und des differenzierten Summensignals ermittelt wird. Embodiment of the present invention in the step of Befreiinsin the sum signal are differentiated to obtain a differentiated sum signal, and wherein the temperature of the gas based at least on the basis of a further sum signal from a sum of the sum signal and the differentiated sum signal is determined.
Besonders präzise kann die Temperatur des Gases bestimmt werden, wenn auf thermische Materialparameter von Bestandteilen des am Messfühler The temperature of the gas can be determined particularly accurately when looking at thermal material parameters of components of the sensor
vorbeiströmenden Gases zurückgegriffen werden kann. Insofern kann gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Ermitteins die Temperatur des Gases unter Verwendung einer Information über eine Zusammensetzung oder zumindest einen Bestandteil des Gases ermittelt werden. can be resorted to passing gas. In this respect, according to a particularly favorable embodiment of the present invention, in the step of determining the temperature of the gas can be determined using information about a composition or at least a component of the gas.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs, in dem ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Temperatur eines an einem Messfühler vorbeiströmenden Gases verwendet wird; The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. 1 is a block diagram of a vehicle in which an embodiment of a device for determining a temperature of a gas flowing past a sensor is used;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Thermosensors mit einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Temperatur eines an einem Messfühler vorbeiströmenden Gases; 2 shows a perspective view of a thermal sensor with a device for determining a temperature of a gas flowing past a sensor;
Fig. 3 eine Darstellung eines Thermosensors zur Verwendung im Fig. 3 is an illustration of a thermal sensor for use in
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung;  Related to the present invention;
Fig. 4A ein Ersatzschaltbild zur Erläuterung des Verlaufes eines Wärmestroms gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4A is an equivalent circuit diagram for explaining the flow of a heat flow according to an embodiment of the present invention;
. 4B ein Diagramm zur Darstellung der Temperaturverläufe an , 4B is a diagram showing the temperature curves
unterschiedlichen Positionen eines Thermosensors zur Verwendung einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;  different positions of a thermal sensor for use in an embodiment of the present invention;
Fig. 5 ein Blockschaltbild von unterschiedlichen Verarbeitungsmodulen zur Implementierung des hier vorgeschlagenen Ansatzes; Fig. 6 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Filterung des Messfühlersignals zur Verbesserung des Einschwingverhaltens eines hier vorgestellten Messsystems; Fig. 7A ein Diagramm zur Erläuterung der Temperaturverläufe bei Anwendung eines Ausführungsbeispiels des hier vorgestellten Verfahrens zur Bestimmung der Temperatur eines Gases; Fig. 5 is a block diagram of different processing modules for implementing the approach proposed herein; 6 shows a block diagram for explaining the filtering of the sensor signal to improve the transient response of a measuring system presented here; 7A is a diagram for explaining the temperature characteristics when using an embodiment of the method for determining the temperature of a gas presented here;
Fig. 7B ein weiteres Diagramm zur Erläuterung der Temperaturverläufe bei Anwendung eines Ausführungsbeispiels des hier vorgestellten 7B is a further diagram for explaining the temperature profiles when using an embodiment of the presented here
Verfahrens zur Bestimmung der Temperatur eines Gases; und  Method for determining the temperature of a gas; and
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem 8 is a flowchart of a method according to a
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung  Embodiment of the present invention
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren In the following description of favorable embodiments of the present invention are for the in the various figures
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche represented and similar elements acting the same or similar
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Reference numeral used, wherein a repeated description of these elements is omitted.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs 100, in dem ein Fig. 1 shows a block diagram of a vehicle 100, in which a
Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 10 zur Bestimmung einer (tatsächlichen) Temperatur Tans eines an einem Messfühler 120 vorbeiströmenden Gases 130 verwendet wird. Der Messfühler 120 ist dabei in einem Luftansaugkanal 135 einer Ansaugluft (als Gas) für einen Verbrennungsmotor 140 des Fahrzeugs 100 angeordnet. Der Messfühler 120 liefert ein Messfühlersignal 145 an eine Embodiment of an apparatus 1 10 for determining an (actual) temperature Tans of a flowing past a sensor 120 gas 130 is used. The sensor 120 is arranged in an air intake duct 135 of an intake air (as gas) for an internal combustion engine 140 of the vehicle 100. The sensor 120 supplies a sensor signal 145 to a
Schnittstelle 150 der Vorrichtung 1 10, wobei dieses Messfühlersignal 145 eine Temperatur des Messfühlers 120 selbst repräsentiert, der von dem Gas 130 umströmt wird. Weiterhin ist der Messfühler 120 an einem Gehäuse 155 befestigt, wobei ferner ein Gehäusesensor 160 vorgesehen ist, der eine Interface 150 of the device 1 10, wherein this sensor signal 145 represents a temperature of the sensor 120 itself, which is flowed around by the gas 130. Furthermore, the sensor 120 is fixed to a housing 155, wherein a housing sensor 160 is further provided, which has a
Temperatur des Gehäuses 155 erfasst und ein diese Temperatur des Gehäuses 155 repräsentierendes Gehäusesignal 165 ausgibt. Das Gehäuse 155 wird von Motor und elektrischer Verlustleistung der Sensorelektronik erwärmt und kann zumindest teilweise von dem Gas 130 umströmt und somit ebenfalls durch dasDetects temperature of the housing 155 and outputs a temperature of the housing 155 representing the housing signal 165. The housing 155 is heated by the motor and electrical power loss of the sensor electronics and can at least partially flows around the gas 130 and thus also through the
Gas 130 erwärmt oder gekühlt werden. Das Gehäusesignal 165 wird ebenfalls über die Schnittstelle 150 der Vorrichtung 1 10 zum Bestimmen der Temperatur eingelesen. Der Messfühler 120 und der Gehäusesensor 160 sowie das zugehörige Gehäuse 155 können als Thermosensor 167 Bestandteil von einem weiteren Sensor sein, der beispielsweise einen oder mehrere Parameter der Ansaugluft bzw. des Gases 130 misst, wie zum Beispiel die Menge oder dieGas 130 is heated or cooled. The housing signal 165 also becomes read via the interface 150 of the device 1 10 for determining the temperature. The sensor 120 and the housing sensor 160 and the associated housing 155 may be part of a further sensor as a thermal sensor 167, for example, one or more parameters of the intake air or the gas 130 measures, such as the amount or
Geschwindigkeit des Gases 130, welches durch den Ansaugkanal 135 strömt. Speed of the gas 130 flowing through the intake passage 135.
Die von der Schnittstelle 150 eingelesen werden Signale, d. h. das The signals read in by interface 150, i. H. the
Messfühlersignal 145 und das Gehäusesignal 165 werden einer Einheit zum Ermitteln 170 zugeführt, die unter Verwendung des Messfühlersignals 145 und des Gehäusesignals 165 die Temperatur des Gases 130 (hier der Ansaugluft) bestimmt, d. h. errechnet und als entsprechendes Signal TansR ausgegeben. Dieses Signal, welches diese Temperatur Tans des Gases 130 repräsentiert, wird nun einer Motorsteuereinheit 175 zugeführt, welche beispielsweise eine gewünschte Veränderung des den Verbrennungsmotor 140 zuzuführenden Kraftstoffgemischs oder eine veränderte Einspritzmenge von Kraftstoff in einen oder mehrere Komponenten des Verbrennungsmotors 140 ermittelt. Diese Veränderung des dem Verbrennungsmotor 140 zuzuführenden The sensor signal 145 and the housing signal 165 are applied to a detection unit 170 which determines the temperature of the gas 130 (here the intake air) using the sensor signal 145 and the housing signal 165, i. H. calculated and output TansR as a corresponding signal. This signal, which represents this temperature Tan of the gas 130, is then fed to an engine control unit 175, which determines, for example, a desired change in the fuel mixture to be supplied to the internal combustion engine 140 or a changed injection quantity of fuel into one or more components of the internal combustion engine 140. This change of the engine 140 to be supplied
Kraftstoffgemischs oder veränderten Einspritzungsmenge von Kraftstoff in einen oder mehrere Komponenten des Verbrennungsmotors 140 kann nun über ein entsprechendes Steuersignal 180 von der Motorsteuereinheit 175 an den Verbrennungsmotor 140 übertragen werden. Hierdurch kann der Fuel mixture or changed injection amount of fuel into one or more components of the engine 140 may now be transmitted via a corresponding control signal 180 from the engine control unit 175 to the engine 140. This allows the
Verbrennungsmotor 140 gesteuert oder geregelt werden. Auf diese Weise kann eine optimale Wirkungsweise bzw. Kraftstoffausnutzung durch den Engine 140 are controlled or regulated. In this way, an optimal mode of action or fuel utilization by the
Verbrennungsmotor 140 erreicht werden. Internal combustion engine 140 can be achieved.
Die thermische Kopplung des Messfühlers 120 mit dem Gehäuse 155 führt zu einem thermischen Temperaturteiler, dessen Teilerverhältnis sich abhängig von der Luftgeschwindigkeit ändert, sodass das Ergebnis der Tans-Messung (Tans = Ansauglufttemperatur) sich mit der Luftmasse und mit der Differenz zwischenThe thermal coupling of the probe 120 to the housing 155 results in a thermal temperature divider whose divisor ratio changes depending on the air velocity, so that the result of the tans measurement (tans = intake air temperature) coincides with the air mass and with the difference between
Gehäusetemperatur Tgeh (Tgeh = Gehäusetemperatur) und Tans ändert. Das führt insbesondere bei kleinen Luftmassen und großen Temperaturunterschieden zwischen Tans und Tgeh zu nicht tolerierbaren Abweichungen, die erst wieder abklingen, wenn Tgeh sich Tans angepasst hat. Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Thermosensors 167 mit dem Ansaugluftkanal 135, dem Messfühler 120 sowie der Vorrichtung 1 10 zum Bestimmen der Temperatur des Gases 130. Der Gehäusesensor 160 ist in der Fig. 2 nicht explizit dargestellt. Er befindet sich im ASIC TLF100 in der Mitte der Leiterplatte. Case temperature Tgeh (Tgeh = case temperature) and Tans changes. This leads to intolerable deviations, especially with small air masses and large temperature differences between Tans and Tgeh, which only subside again when Tgeh has adapted to Tans. FIG. 2 shows a perspective view of a thermal sensor 167 with the intake air duct 135, the measuring sensor 120 and the device 110 for determining the temperature of the gas 130. The housing sensor 160 is not explicitly illustrated in FIG. 2. It is located in the ASIC TLF100 in the middle of the PCB.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Luftmassensensors 167 mit dem Messfühler 120. Dabei ist erkennbar, dass der Messfühler 120 sich außerhalb des Gehäuses 155 auf einem Trägerelement 310 befindet und in den Strom der Ansaugluft 130 hineinragt. Der Luftmassensensor 167 weist eine beheizte Membran 320 auf, um Luftmassen-Messungen in unterschiedlichen FIG. 3 shows a schematic illustration of the air mass sensor 167 with the measuring sensor 120. It can be seen that the measuring sensor 120 is located outside the housing 155 on a carrier element 310 and projects into the flow of the intake air 130. The air mass sensor 167 has a heated membrane 320 to air mass measurements in different
Temperaturszenarien zu ermöglichen und somit möglicherweise entstandene Messfehler kompensieren zu können. Weiterhin weist der Messfühler 120 einen temperaturabhängigen Widerstand Rlf auf, der einen Wärmestrom oder einen zeitlichen Erwärmungsverlauf des Messfühlers 120 bei einer To enable temperature scenarios and thus to be able to compensate for possibly resulting measurement errors. Furthermore, the measuring sensor 120 has a temperature-dependent resistor Rlf, which is a heat flow or a heating curve of the temperature of the sensor 120 at a
Temperaturänderung des am Messfühler vorbeiströmenden Gases 130 erfasst. Temperature change detected by the gas 130 flowing past the sensor.
Auf einer dem Messfühler 120 gegenüberliegenden Seite ist das Trägerelement 310 im Gehäuse 155 flächig verklebt, sodass der Messfühler 120 eine thermische Anbindung an das Gehäuse 155 aufweist. On a side opposite the measuring sensor 120, the carrier element 310 is glued flat in the housing 155, so that the measuring sensor 120 has a thermal connection to the housing 155.
Fig. 4 zeigt in den Teilfiguren 4A und 4B eine schematische Darstellung der Vorgehensweise zur Bestimmung der Temperatur des Gases. Dabei ist in der Fig. 4A ein Weg eines Wärmestroms vom Gas 130 am Messfühler 120 vorbei in das Gehäuse 155 schematisch wiedergegeben. Auf der linken Seite der Fig. 4A ist das Gas 130 mit der Temperatur Tans dargestellt, welche in einem Fig. 4 shows in the partial figures 4A and 4B a schematic representation of the procedure for determining the temperature of the gas. 4A, a path of a heat flow from the gas 130 past the measuring probe 120 into the housing 155 is shown schematically in FIG. 4A. On the left side of Fig. 4A, the gas 130 is shown with the temperature Tans, which in a
Wärmestrom über einen thermischen Widerstand Rans (der von Heat flux via a thermal resistance Rans (the of
unterschiedlichen Parametern Pm abhängig sein kann) zum Messfühler 120 geführt wird, der die Temperatur TlfR aufweist. Vom Messfühler 120 fließt dann ein Wärmestrom über den thermischen Wiederstand Rg des Gehäuses zum Gehäusesensor 160, der eine Temperatur TgR misst. different parameters Pm dependent) is guided to the sensor 120, which has the temperature TlfR. From the sensor 120 then flows a heat flow through the thermal resistance Rg of the housing to the housing sensor 160, which measures a temperature TgR.
Die Temperatur Tans lässt sich dann unter Ausnutzung des folgenden The tan temperature can then be exploited by taking advantage of the following
Zusammenhangs ermittelt: Context determined:
Tans = TfIR + (TfIR - TgR) * FR - Pm*Rans, oder Tans = TfIR + (TfIR - TgR) * FR - Pm * Rans, or
Tans = TfIR + (TfIR - TgR) * FR - Pm*Rg*FR, Tans = TfIR + (TfIR - TgR) * FR - Pm * Rg * FR,
wobei in which
FR = Rans(LM, Tans) /Rg  FR = Rans (LM, Tans) / Rg
Pm= f(LM, Tlf) und dTm = Pm*Rg*FR = Pm* Tans (wobei dTm der Temperaturoffset und FR das Teilerverhältnis des Temperaturteilers darstellt) gilt. Pm = f (LM, Tlf) and dTm = Pm * Rg * FR = Pm * Tans (where dTm is the temperature offset and FR is the divisor ratio of the temperature divider).
LM ist die Luftmasse in [kg/h], die vom Motor angesaugt wird und die durch den Sensor CMF gemessen wird. Dazu wird eine Membran (Si-Oxid 2μηι dick) geheizt. Die Abkühlung durch die bewegte Luft verstimmt das Temperaturprofil der Membran und damit eine auf der Membran befindliche Widerstandsbrücke aus temperaturabhängigen Widerständen. Die Brückspannung wird als LM is the mass of air in [kg / h] sucked in by the engine and measured by the CMF sensor. For this purpose, a membrane (Si-oxide 2μηι thick) is heated. The cooling by the moving air detunes the temperature profile of the membrane and thus a resistor bridge located on the membrane of temperature-dependent resistors. The bridge voltage is called
Luftmassensignal ausgewertet.  Air mass signal evaluated.
Pm ist die Heizleistung (Wärmeleistung), welche von der Membran auf den CMF- Chip (Si: 0,4 mm dick) fließt und beim Luftsensor RIf einen Temperaturoffset dTm erzeugt, welcher sich dem Temperaturteiler überlagert. Deshalb muss dieserPm is the heat output (heat output), which flows from the membrane to the CMF chip (Si: 0.4 mm thick) and generates a temperature offset dTm at the air sensor RIf, which overlaps the temperature divider. That's why this one has to
Offest bei der Rechnung von TansR abgezogen werden. Erst ohne diesen Einfluss lässt sich die Rückrechnung mit dem thermischen Teiler ausführen. Der typische dTm wird empirisch durch Messung ermittelt und bei Bedarf durch Messung elektrischer Kennwerte teilespezifisch korrigiert. Offest to be deducted from the bill by TansR. Only without this influence can retrograde calculation be carried out with the thermal divider. The typical dTm is determined empirically by measurement and, if necessary, corrected by partial measurement by measuring electrical characteristics.
Dabei sollte die ermittelte Temperatur des Gases TansR recht genau der tatsächlichen Temperatur des Gases entsprechen. The determined temperature of the gas TansR should correspond quite accurately to the actual temperature of the gas.
Dabei definiert die Tans die Ansauglufttemperatur (so wie sie wirklich ist) und TansR die berechnete Ansauglufttemperatur (das Ergebnis unserer Auswertung), R steht hierbei für Rechnung. Fig. 4B zeigt einen Temperaturverlauf über die Zeit bei einem Temperaturabfall zwischen der Gehäusetemperatur Tg und der (sich abgekühlten) Here, the tans defines the intake air temperature (as it really is) and TansR the calculated intake air temperature (the result of our evaluation), where R is taken into account. 4B shows a temperature profile over time at a temperature drop between the housing temperature Tg and the (cooled)
Ansauglufttemperatur Tans. Dabei ist ersichtlich, dass Gehäusetemperatur Tg recht träge sich einem Niveau der Ansauglufttemperatur Tans annähert und durch die räumliche Nähe des Messfühlers 120 zum Gehäuse die Temperatur des Messfühlers Tlf ebenfalls recht träge dem Temperatursturz der Ansaugluft folgt. Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorgehensweise zur It can be seen that the housing temperature Tg is quite slow approaching a level of the intake air temperature Tans and the proximity of the probe 120 to the housing, the temperature of the sensor Tlf also quite slowly follows the drop in temperature of the intake air. Fig. 5 shows a schematic representation of a procedure for
Bestimmung der Temperatur TansR des Gases. Zunächst wird in einem ersten Verarbeitungsmodul 510 eine Kalibrierung des Messfühlers des bzw.  Determination of the temperature TansR of the gas. First, in a first processing module 510, a calibration of the probe of the or
Temperaturwertes des Messfühlers unter Verwendung der Variablen B1 und M1 vorgenommen. Mx ist die Steigungskorrektur und Bx die Offsetkorrektur der Temperaturmessungen. Hieran anschließend wird ein zweites Temperature value of the sensor made using variables B1 and M1. Mx is the slope correction and Bx is the offset correction of the temperature measurements. This is followed by a second
Verarbeitungsmodul 515 ausgeführt, in dem eine Tiefpassfilterung des vom Messfühler 120 gelieferte Signal (Messfühlersignal 145, Tlf) durchgeführt wird. Hieran anschließend wird das Tiefpass-gefilterte Messfühlersignal TfITP in einem weiteren Verarbeitungsmodul 520 einer ersten Hochpassfilterung unterzogen (wobei diese erste Hochpassfilterung von den Parametern LM und Tfl abhängig ist) und hierauf folgend einer zweiten Tiefpassfilterung in einem weiteren  Processing module 515 executed in which a low-pass filtering of the sensor 120 supplied by the signal (sensor signal 145, Tlf) is performed. Following this, the low-pass filtered sensor signal TfITP is subjected to a first high-pass filtering in a further processing module 520 (this first high-pass filtering being dependent on the parameters LM and Tfl) and subsequently a second low-pass filtering in another
Verarbeitungsmodul 525 unterzogen, wobei diese zweiten Hochpassfilterung ebenfalls von den Parametern LM und Tfl abhängig ist. Das hieraus resultierende Signal wird als TflHP2 der Einheit zum, Ermitteln 170 zur Verfügung gestellt. Processing module 525, this second high-pass filtering is also dependent on the parameters LM and Tfl. The resulting signal is provided as TflHP2 to the unit 170 for determining.
In einen zweiten Verarbeitungszweig wird zunächst in einem ersten In a second processing branch is first in a first
Verarbeitungsmodul 530 eine Kalibrierung des Gehäusesensors 160 bzw. des Gehäusesignals 165 oder Tg vorgenommen, worauf in einem anschließenden Verarbeitungsmodul 535 eine Tiefpassfilterung des Gehäusesignals Tg zu einem Signal TgTP und in einem weiteren Verarbeitungsmodul 540 eine Korrektur desProcessing module 530 is carried out a calibration of the housing sensor 160 or the housing signal 165 or Tg, whereupon in a subsequent processing module 535 a low-pass filtering of the housing signal Tg to a signal TgTP and in another processing module 540 a correction of
Tiefpass-gefilterten Gehäusesignals TgTP zu einem korrigierten Gehäusesignal TgK unter Berücksichtigung der Variablen LM, Uh und Tfl erfolgt. Das korrigierten Gehäusesignal TgK wird nun ebenfalls zur Bestimmugn der Temperatur TansR des Gases verwendet, beispielsweise unter Einsatz des in der Einheit 170 angegebenen Zusammenhangs. Hierzu werden von der Einheit 170 ein Wert FR gemäß der vorstehenden Beschreibung aus einer FR-Bestimmungseinheit 545 und ein Wert dTm aus einer dTm-Bestimmungseinheit 150 verwendet. Die Variable dTm bezeichnet hierbei. dTm ist der von Pm verursachte Low-pass filtered housing signal TgTP to a corrected housing signal TgK taking into account the variables LM, Uh and Tfl done. The corrected case signal TgK is now also used to determine the temperature TansR of the gas, for example, using the relationship indicated in the unit 170. For this purpose, the unit 170 receives a value FR as described above from an FR determination unit 545 and a value dTm from a dTm determination unit 150 is used. The variable dTm designates here. dTm is the one caused by Pm
Temperaturoffset von TLf. Temperature offset of TLf.
Der hier vorgeschlagene Ansatz hat das Ziel, den Einfluss der The approach proposed here has the objective of determining the influence of
Gehäusetemperatur und die Einschwingzeitkonstante bei Temperaturwechseln von Tans zu kompensieren. Dies soll durch eine statische und dynamische Kompensation eines den Messfühler umfassenden Luftfühlersignals erreicht werden. Casing temperature and the transient time constant to compensate for temperature changes of tans. This is to be achieved by a static and dynamic compensation of the air sensor signal comprising the sensor.
Der hier eingesetzte Temperatursensor wird zusammen mit einer dynamischen Kompensation (Flankenversteilerung) mit einer konstanten Zeitkonstanten eingesetzt. The temperature sensor used here is used together with a dynamic compensation (slope steepening) with a constant time constant.
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, den Gehäusetemperatureinfluss und die Einschwingzeitkonstante bei An important aspect of the present invention can be seen in the case temperature influence and the settling time constant
Temperaturwechseln von Tans zu kompensieren. Als Ergebnis steht ein Lufttemperatursignal TansR, dessen Einschwingzeit auf 1/3 bis 1/4 reduziert ist, und das im eingeschwungenen Zustand unabhängig von der Temperature changes of tans to compensate. The result is an air temperature signal TansR whose settling time is reduced to 1/3 to 1/4, and in the steady state independent of the
Temperaturdifferenz dT=Tgeh-Tans den Wert von Tans anzeigt. Die Temperature difference dT = tsh-tans indicates the value of tans. The
Kompensation wird über Luftmasse und Tans angepasst. Compensation is adjusted via air mass and tans.
Um einen Temperaturteiler zu kompensieren, sollte daher die To compensate for a temperature divider, therefore, should
Gehäusetemperatur erfasst werden. Das wird im hier vorgestellten Housing temperature can be detected. This is in the here presented
Thermosensor 167 durch hier eine im Auswerte-IC 170 integrierte Thermal sensor 167 through here an integrated in the evaluation IC 170
Temperaturerfassungseinheit bzw. Temperaturbestimmungseinheit umgesetzt. Dabei wird ein analoges Temperatursignal (hier die Siliziumtemperatur des Messfühlers 120) digitalisiert, und im Abgleichprozess kalibriert. Das kalibrierte Signal repräsentiert die Gehäusetemperatur und wird einem Prozessor (DSP) 170 zur weiteren Verrechnung zugeführt. Somit ergibt sich ein Temperaturteiler aus Implemented temperature detection unit or temperature determination unit. In this case, an analog temperature signal (in this case the silicon temperature of the sensor 120) is digitized and calibrated in the calibration process. The calibrated signal represents the case temperature and is provided to a processor (DSP) 170 for further billing. This results in a temperature divider
Tans— > Rtans— > Tlf— > Rgeh— > Tgeh Tans-> Rtans-> Tlf-> Rgeh-> Tgeh
Rgeh ist der resultierende thermische Widerstand zwischen der Rgeh is the resulting thermal resistance between the
Temperaturmessstelle Tlf und der Temperaturmessstelle Tgeh. Der Wert von Rgeh wird durch den mechanischen Aufbau (Form und Material) bestimmt. Rtans ist der thermische Widerstand zwischen Tans und der ebenfalls digitalisierten und kalibrierten Temperaturmessstelle Tlf. Rtans wird durch die Temperature measuring point Tlf and the temperature measuring point Tgeh. The value of Rgeh is determined by the mechanical structure (shape and material). Rtans is the thermal resistance between Tans and the digitized and calibrated temperature measuring point Tlf. Rtans gets through the
Luftgeschwindigkeit und dem Strömungsverhalten an der CMF-Oberfläche und durch die Stoffwerte (Tans-abhängig) der Luft bestimmt. Sind Rtans, Rgeh, Tgeh und Tlf bekannt, lässt sich der Temperaturteiler nach Tans auflösen. Allerdings wird der Teiler durch den Wärmeeintrag der beheizten Luftmassenmessmembran gestört. Das sollte bei der Berechnung von TansR berücksichtigt werden. Der Wärmeeintrag ist abhängig von der Luftmasse (Luftgeschwindigkeit), von der Tlf- gesteuerten Membrantemperatur und von der Dicke der Membran. Air velocity and the flow behavior at the CMF surface and determined by the material values (Tans-dependent) of the air. If Rtans, Rgeh, Tgeh and Tlf are known, the temperature divider can be resolved to Tans. However, the divider is disturbed by the heat input of the heated air mass measuring membrane. This should be taken into account when calculating TansR. The heat input depends on the air mass (air velocity), on the Tlf-controlled membrane temperature and on the thickness of the membrane.
Die Kompensation des Temperaturteilers führt bei perfekter Anpassung der Korrekturparameter zu einem korrekten TansR im eingeschwungenen Zustand. Die Dauer des Einschwingvorgangs bei einem Temperaturwechsel der Luft, hängt jedoch von der thermischen Zeitkonstante des Tlf-Signals (CMF-Chip) ab.The compensation of the temperature divider, with perfect adaptation of the correction parameters, leads to a correct TansR in the steady state. However, the duration of the transient during a temperature change of the air depends on the thermal time constant of the Tlf signal (CMF chip).
Möchte man ein schnelleres TansR, kann dies durch eine Filterschaltung erreicht werden (Flankenversteilerung im Thermosensor 167). Dazu wird (entsprechend der Darstellung aus dem Blockschaltbild der Fig. 1 ) rechnerisch Tlf differenziert (Hochpass) und das Ergebnis zu Tlf addiert. Dieser Vorgang kann mehrstufig wiederholt werden, wie es in der Fig. 6 bei einmaliger Wiederholung dargestellt ist. Um ein Überschwingen zu vermeiden, sollte die Zeitkonstante jedes If you want a faster TansR, this can be achieved by a filter circuit (slope steepening in the thermosensor 167). For this purpose (as shown in the block diagram of FIG. 1), Tlf is mathematically differentiated (high pass) and the result is added to Tlf. This process can be repeated in several stages, as shown in FIG. 6 with a single repetition. To avoid overshoot, the time constant should be every
Hochpasses an die Zeitkonstante der vorherigen Stufe angepasst werden. Der Haupteinfluss dieser Anpassung ist die Luftmasse (Luftgeschwindigkeit Rtans). Fig. 7A zeigt ein Diagramm eines Lufttemperaturwechsels von 80 °C auf 22 °C bei einer am Messfühler vorbeiströmenden Ansaugluftmenge von 120 kg/h, wobei auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate die Temperatur sowie Kurven dargestellt sind, und als Messkurven ein Temperaturverlauf der High pass to the time constant of the previous stage. The main influence of this adaptation is the air mass (air velocity Rtans). 7A shows a diagram of an air temperature change from 80 ° C. to 22 ° C. with an intake air quantity of 120 kg / h flowing past the sensor, the time being shown on the abscissa and the temperature and curves on the ordinate, and a temperature curve as the measurement curves of the
Gehäusetemperatur Tgeh, ein Temperaturverlauf der Temperatur Tlf des Messfühlers und ein tatsächlicher Temperaturverlauf der Temperatur Tans derCase temperature Tgeh, a temperature profile of the temperature Tlf of the sensor and an actual temperature profile of the temperature Tans the
Ansaugluft dargestellt ist. Dabei ist weiterhin in der Fig. 7A eine Kurve eingezeichnet, die die mit dem hier vorgestellten Ansatz ermittelten Temperatur TansR repräsentiert. Aus der Fig. 7A ist dabei ersichtlich, dass die mit dem hier vorgestellten Ansatz ermittelte Temperatur des Gases (d. h. hier der Ansaugluft) ein schnelles Einschwingverhalten aufweist, sodass die ermittelte TemperaturIntake air is shown. In this case, a curve is further drawn in FIG. 7A which represents the temperature TansR determined with the approach presented here. It can be seen from Fig. 7A that the temperature of the gas determined with the approach presented here (ie, here the intake air) has a rapid transient response, so that the determined temperature
TansR des Gases schnell einen sehr realitätsnahen Wert erreicht. In der Fig. 7B sind die gleichen Kurveverläufe wie in der Fig. 7A in einem gleichen Koordinatensystem aufgetragen, wobei nun die Kurven Mess- bzw. Ermittlungswerte bei einer am Messfühler vorbeiströmenden Ansaugluftmenge von 240 kg/h abbilden. Es ist ersichtlich, dass nun durch die größere am TansR of gas quickly reaches a very realistic value. In FIG. 7B, the same curve progressions as in FIG. 7A are plotted in a same coordinate system, with the curves now depicting measurement or determination values for an intake air quantity of 240 kg / h flowing past the sensor. It can be seen that now by the larger at
Messfühler vorbeiströmende Luftmenge eine deutlich schnellere Angleichung der Mess- bzw. Ermittlungswerte an die reale Temperatur der Ansaugluft erfolgt.  Sensor is a significantly faster alignment of the measured or determined values to the real temperature of the intake air.
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 zur Bestimmung einer Temperatur eines an einem Messfühler vorbeiströmenden Gases. Das Verfahren8 shows a flowchart of a method 800 for determining a temperature of a gas flowing past a sensor. The procedure
800 weist einen Schritt 810 des Einlesens eines Messfühlersignals und eines Gehäusesignals auf, wobei das Messfühlersignal eine Temperatur des 800 includes a step 810 of reading in a probe signal and a case signal, wherein the probe signal is a temperature of the probe
Messfühlers repräsentiert und das Gehäusesignal eine Temperatur des Sensor represents and the housing signal a temperature of the
Gehäuses repräsentiert. Weiterhin umfasst das Verfahren 800 einen Schritt 820 des Ermitteins der Temperatur des Gases unter Verwendung des Housing represents. Furthermore, the method 800 includes a step 820 of determining the temperature of the gas using the
Messfühlersignals, des Gehäusesignals und eines von einem Material und/oder einer Form des Gehäuses abhängigen vorbekannten thermischen Widerstand des Gehäuses. Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.  Sensor signal, the housing signal and a dependent of a material and / or a shape of the housing prior art thermal resistance of the housing. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, method steps according to the invention can be repeated as well as carried out in a sequence other than that described.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass dasIf an exemplary embodiment includes a "and / or" link between a first feature and a second feature, this is to be read such that the
Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. Embodiment according to an embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first feature or only the second feature.

Claims

Ansprüche  claims
1 . Verfahren (800) zur Bestimmung einer Temperatur (TansR) eines an einem Messfühler (120) vorbeiströmenden Gases (130), wobei der Messfühler (120) in oder an einem Gehäuse (155) angeordnet ist, wobei das Verfahren (800) die folgenden Schritten aufweist: 1 . A method (800) for determining a temperature (TansR) of a gas (130) flowing past a sensor (120), the sensor (120) being disposed in or on a housing (155), the method (800) comprising the following steps having:
Einlesen (810) eines Messfühlersignals (145) und eines Gehäusesignals (165), wobei das Messfühlersignal (145) eine Temperatur (Tfl) des Messfühlers (120) repräsentiert und das Gehäusesignal (165) eine Temperatur (Tgeh, Tg) des Gehäuses (155) repräsentiert; und  Reading in (810) a sensor signal (145) and a housing signal (165), wherein the sensor signal (145) represents a temperature (Tfl) of the sensor (120) and the housing signal (165) a temperature (Tgeh, Tg) of the housing (155 represents; and
Ermitteln (820) der Temperatur (TansR) des Gases (130) unter  Determining (820) the temperature (TansR) of the gas (130) below
Verwendung des Messfühlersignals (145), des Gehäusesignals (165) und eines von einem Material und/oder einer Form des Gehäuses (155) abhängigen thermischen Widerstand (Rg, Rgeh) des Gehäuses (155)  Use of the sensor signal (145), the housing signal (165) and a thermal resistance (Rg, Rgeh) of the housing (155) dependent on a material and / or a shape of the housing (155)
2. Verfahren (800) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins (820) die Temperatur (TansR) unter Verwendung eines thermischen Widerstandes (Rans) des am Messfühler (120) vorbeiströmenden Gases (130) ermittelt wird. A method (800) according to claim 1, characterized in that in the step of determining (820) the temperature (TansR) is determined using a thermal resistance (Rans) of the gas (130) flowing past the sensor (120).
3. Verfahren (800) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins (820) die Temperatur (TansR) des Gases (130) unter Verwendung des thermischen Widerstandes (Rans) ermittelt wird, der von einem Strömungsparameter des am Messfühler (120) vorbeiströmenden Gases (130), insbesondere der Geschwindigkeit des am Messfühler (120) vorbeiströmenden Gases (130) abhängig ist, insbesondere wobei im Schritt des Einlesens (810) der Strömungsparameter des am Messfühler (120) vorbeiströmenden Gases (130) eingelesen wird und im Schritt des Ermitteins (820) die Temperatur (TansR) des Gases (130) in Abhängigkeit von dem Strömungsparameter ermittelt wird. Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins (820) die Temperatur (TansR) des Gases (130) unter Verwendung eines empirisch ermittelten Temperaturoffsets (dTm) am Messfühler (Tlf, 120) ermittelt wird, Method (800) according to claim 2, characterized in that in the step of determining (820) the temperature (TansR) of the gas (130) is determined using the thermal resistance (Rans) determined by a flow parameter of the sensor (8). 120) passing gas (130), in particular the speed of the sensor (120) passing gas (130) is dependent, in particular in the read step (810) of the flow parameter of the sensor (120) passing past gas (130) is read in and in the step of determining (820), the temperature (TansR) of the gas (130) is determined as a function of the flow parameter. Method (800) according to one of the preceding claims, characterized in that in the determining step (820) the temperature (TansR) of the gas (130) is determined using an empirically determined temperature offset (dTm) at the sensor (Tlf, 120),
insbesondere wobei der Temperaturoffset (dTm) abhängig von einer Luftmasse und/oder einer Temperatur des Messfühlers (120, Tlf) ist. in particular wherein the temperature offset (dTm) is dependent on an air mass and / or a temperature of the sensor (120, Tlf).
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins (820) das Messfühlersignal (145) von einer Weiterverarbeitung gefiltert wird, insbesondere Hochpass- gefiltert (HP) wird. Method (800) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step of determining (820) the sensor signal (145) is filtered by a further processing, in particular high-pass filtered (HP) is.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins (820) eine von einer Luftmasse abhängige Zeitkonstante einer Differenzierfunktion verwendet wird, um das Messfühlersignal (145) zu filtern. A method according to claim 5, characterized in that in the step of determining (820) an air mass dependent time constant of a differentiating function is used to filter the sensor signal (145).
Verfahren (800) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins (820) das Messfühlersignal (145) differenziert wird, um ein differenziertes Messfühlersignal zu erhalten, und wobei die Method (800) according to claim 5 or 6, characterized in that in the step of determining (820) the sensor signal (145) is differentiated to obtain a differentiated sensor signal, and wherein the
Temperatur (TansR) des Gases (130) auf der Basis eines Summensignals aus einer Summe des Messfühlersignals (145) und des differenzierten Messfühlersignals ermittelt wird. Temperature (TansR) of the gas (130) is determined on the basis of a sum signal from a sum of the sensor signal (145) and the differentiated sensor signal.
Verfahren (800) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins (820) das Summensignal differenziert wird, um ein differenziertes Summensignal zu erhalten, und wobei die Temperatur (TansR) des Gases (130) zumindest auf der Basis eines weiteren A method (800) according to claim 7, characterized in that in the determining step (820), the sum signal is differentiated to obtain a differentiated sum signal, and wherein the temperature (TansR) of the gas (130) is based at least on another
Summensignals aus einer Summe des Summensignals und des Sum signal from a sum of the sum signal and the
differenzierten Summensignals ermittelt wird. differentiated sum signal is determined.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins (810) die Temperatur (TansR) des Gases (130) unter Verwendung einer Information über eine Zusammensetzung oder zumindest einen Bestandteil des Gases (130) ermittelt wird. A method (800) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the determining step (810) the temperature (TansR) of the gas (130) is determined using information about a Composition or at least a component of the gas (130) is determined.
10. Vorrichtung (1 10) zur Bestimmung einer Temperatur (TansR) eines an 10. Device (1 10) for determining a temperature (TansR) of an
einem Messfühler (120) vorbeiströmenden Gases (130), wobei der  a sensor (120) passing gas (130), wherein the
Messfühler (120) in oder an einem Gehäuse (155) angeordnet ist, wobei die Vorrichtung (1 10) die folgenden Merkmale aufweist:  Sensor (120) is arranged in or on a housing (155), wherein the device (1 10) has the following features:
eine Schnittstelle (150) zum Einlesen eines Messfühlersignals (145) und eines Gehäusesignals (165), wobei das Messfühlersignal (145) eine Temperatur (Tfl) des Messfühlers (120) repräsentiert und das  an interface (150) for reading a sensor signal (145) and a housing signal (165), wherein the sensor signal (145) represents a temperature (Tfl) of the sensor (120) and the
Gehäusesignal (165) eine Temperatur (Tgeh, Tg) des Gehäuses (155) repräsentiert; und  Housing signal (165) represents a temperature (Tgeh, Tg) of the housing (155); and
eine Einheit (170) zum Ermitteln der Temperatur (TansR) des Gases (130) unter Verwendung des Messfühlersignals (145), des  a unit (170) for determining the temperature (TansR) of the gas (130) using the sensor signal (145),
Gehäusesignals (165) und eines von einem Material und/oder einer Form des Gehäuses (155) abhängigen thermischen Widerstand (Rgeh, Rg) des Gehäuses (155).  Housing signal (165) and one of a material and / or a shape of the housing (155) dependent thermal resistance (Rgeh, Rg) of the housing (155).
1 1 . Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (800) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das 1 1. Computer program product with program code for carrying out the method (800) according to one of claims 1 to 9, when the
Programmprodukt auf einer Vorrichtung (1 10) ausgeführt wird.  Program product on a device (1 10) is executed.
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