WO2003010497A1 - Verfahren und vorrichtung zur korrektur des dynamikfehlers eines sensors - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur korrektur des dynamikfehlers eines sensors Download PDF

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Manfred Strohrmann
Uwe Konzelmann
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02D2041/1432—Controller structures or design the system including a filter, e.g. a low pass or high pass filter

Definitions

  • the invention relates to a method for correcting the dynamic error of a sensor, in particular an air mass meter with a non-linearly curved characteristic curve and response delay, with the features of claim 1 and a circuit arrangement for carrying out this method.
  • Air mass sensors work in steady-state operation, in which the physical quantity to be detected changes only slowly and no higher-frequency fluctuations are superimposed on this change apart from a certain noise, since the comparatively high-frequency noise can be filtered out without difficulty.
  • sensors with a non-linearly curved characteristic curve show a dynamic error which also depends, among other things, on the inertia of the sensor element.
  • the additional filtering of the signal emitted by the sensor can also lead to a measurement error.
  • the output signal of air mass meters which fluctuates rapidly due to periodic and aperiodic superimpositions, is sampled every millisecond and the measured values recorded are corrected with the aid of correction values, which are based on the currently measured speed and throttle valve position values from correction value tables that are stored in fixed value memories.
  • the disadvantage here is that not only the rapid sampling of the sensor output signal, but above all the acquisition and processing of two further measured values (speed and throttle valve angle) require a comparatively high outlay on circuitry.
  • the invention has for its object a method and a circuit arrangement for performing this Specify method with which a reliable damping of the interference superimposed on the signal is achieved even with a strongly fluctuating sensor output signal.
  • Dynamic error of sensors with a non-linearly curved characteristic therefore includes at least one, but preferably several filter stages, to which the faulty sensor output signal is fed in parallel and which have different pass characteristics. Furthermore, a correction circuit is provided which has a number of correction stages which corresponds to the number of filter stages and which is are switched that the faulty sensor output signal is fed to the first correction stage and the corrected output signal of the preceding correction stage to each subsequent correction stage.
  • each correction stage has a second signal input to which the filter output signal emitted by the associated filter stage is present. Since the pass characteristics of the individual filter stages differ from one another, different information regarding the difference between the “ideal” and the actual sensor output signal is contained in each of these filter output signals.
  • This information is acquired in the respective correction stage by comparing its two input signals and used to correct the signal present at its first signal input. This results in a correction of the defective sensor output signal that progresses from correction stage to correction stage, so that the last correction stage emits a correspondingly strongly corrected sensor signal.
  • the number of correction stages used depends on the requirements with regard to the accuracy with which the corrected sensor signal emitted by the last correction stage is intended to match the "ideal" sensor signal.
  • the comparison of the two input signals of each correction stage is preferably carried out by forming the difference and the generation of a correction signal by multiplying the difference signal thus obtained by a constant factor, which for each correction stage with associated filter stage is carried out by calibration solutions have been determined and stored permanently in the correction level.
  • the corrected output signal of the correction stages is then preferably generated by adding the correction signal in the first correction stage of the series circuit to the sensor output signal and in each further correction stage to the corrected output signal of the preceding correction stage.
  • the filter stages are low-pass filters which differ from one another in their corner frequencies.
  • FIG. 1 shows a very general block diagram to explain the basic principle according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of a preferred embodiment in more detail.
  • FIG. 1 shows a general exemplary embodiment of the invention as a highly schematic block diagram, the sensor, the dynamic error of which is to be corrected, not shown.
  • This sensor can be, for example, an air mass meter that has a strongly curved, non-linear characteristic and moreover has a certain inertia.
  • SA the physical quantity to be detected by such a sensor, ie in the air mass meter the air mass flowing through the intake pipe per unit of time changes only slowly, the sensor emits a correspondingly slowly changing sensor signal SA, which is input due to the pulsating suction of the downstream combustion engine periodic signal is superimposed, the frequency of which generally depends on the number of cylinders of the engine and changes with its speed.
  • the amplitude of the periodic superimposition signal is so low that simple filtering is sufficient for averaging in order to obtain a sufficiently accurate, corrected sensor signal.
  • the sensor output signal SA is subject to an unacceptable dynamic error due to the non-linearity of the sensor characteristic and the delayed response behavior of the sensor.
  • the sensor output signal SA is applied to an input connection 1 of the circuit arrangement according to the invention, from which it arrives on the one hand at a first signal input of a correction circuit 2 and on the other hand at an input of a filter circuit 3.
  • the information obtained in the filter circuit 3 by filtering the sensor output signal SA is passed on to the correction circuit 2 via a line connection 4, which uses this information to correct the sensor output signal SA and outputs a corrected sensor signal KS at the output 5 of the circuit arrangement according to the invention , which can then be used for further processing and evaluation.
  • FIG. 2 The basic structure of a circuit arrangement according to the invention shown in FIG. 1 is shown in FIG. 2 for a specific exemplary embodiment in somewhat more detailed form.
  • the same reference symbols as in FIG. 1 are used for the same elements.
  • the filter circuit 3 here comprises three filter stages F1, F2 and F3, to which the real sensor output signal SA is fed in parallel.
  • the three filter stages are low-pass filters that differ from each other in terms of their corner frequencies.
  • the filter Fl has the highest cut-off frequency, i.e. only suppresses very high superimposed frequencies, while the filters F2 and F3 have lower cut-off frequencies, so that the filter F2 is only permeable for a frequency range that is significantly below that of the filter Fl, and the filter F3 has an even lower pass band.
  • the correction circuit 2 comprises a number of correction stages K1, K2, K3 which correspond to the number of filter stages in the filter circuit 3 and are connected in series in such a way that the faulty sensor output signal SA supplied to the correction circuit 2 is connected to a first input of the the first correction stage K 1 is applied, the output of which is connected to the first input of the second correction stage K 2, which in turn supplies its output signal to the first input of the third correction stage K 3, the output of which is connected to that of the correction stage Circuit 2 coincides and outputs the corrected sensor signal KS.
  • the output signal of the filter is supplied Fl with the largest pass-band to the second signal input of the first correction stage Kl via line 4a, 'while that of the filter stages F2 and F2 output filtered signals via lines 4b or 4c the respective second signal input of the correction stages K2 and K3 are supplied.
  • Each of the three correction stages Kl, K2 and K3 comprises a comparison circuit, not shown, which, for example, shows the difference between the signals present at the two signal inputs of the correction stage, that is to say in the correction stage Kl between the faulty sensor output signal SA and that coming from the filter stage F1 filtered signal and in the two other correction stages K2 and K3 between the corrected output signal of the immediately preceding correction stage and the filter output signal supplied by the associated filter stage F2 or F3.
  • each of the correction stages K 1, K 2 and K 3 comprises a weighting circuit, also not shown, which, for example, multiplies the difference signal generated by the comparison circuit by a predeterminable factor and thus generates a correction signal with the aid of which the faulty sensor output signal SA or that of the corrected output signals coming from the respective preceding correction stages K 1 and K 2 (the latter one more time) are corrected by adding this correction signal onto them.
  • a correction of the faulty sensor output signal SA progressing from correction stage to correction stage and becoming ever more precise in such a way that filter information is used in each downstream correction stage, which is obtained from a low-pass filter with an even narrower filter
  • Passband can be supplied.
  • the circuit arrangement according to the invention changes the sensor output signal SA only slightly, so that the corrected sensor signal KS which it emits is almost identical to the former.
  • the arrangement according to the invention is operated in such a way that the corrected sensor signal KS which it emits corresponds to the ideal sensor output signal much better than the faulty sensor output signal SA.
  • the quality of the correction or approximation of KS to the ideal sensor output signal depends on the number of correction and filter stages used. In the case of applications in which the quality of the correction is not particularly demanding, a single correction stage and a single filter stage can suffice.
  • filter stages F1, F2 or F3 are not absolutely necessary to design the filter stages F1, F2 or F3 as a low-pass filter. Rather, a satisfactory correction of the dynamic error can also be achieved with the help of filters with other pass characteristics. It is not necessary that all filter stages used are of the same characteristic types. Rather, low-pass, high-pass and band-pass filters can be combined with one another.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur des Dynamikfehlers eines Sensors beschrieben. Zur Durchführung dieser Korrektur wird das Sensor-Ausgangssignal einer Filterschaltung und einer Korrekturschaltung zugeführt. Die Korrekturschaltung erhält ein oder mehrere von der Filterschaltung abgegebene gefilterte Signale und erzeugt aus Information, die sie durch einen Vergleich der gefilterten Signale mit dem ungefilterten Sensor-Ausgangssignal oder hieraus abgeleiteter korrigierter Signale gewinnt, ein korrigiertes Sensorsignal, das einer weiteren Verarbeitung zugeführt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur des Dynamikfehlers eines Sensors
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur des Dynamikfehlers eines Sensors, insbesondere eines Luftmassemessers mit nichtlinear gekrümmter Kennlinie und Ansprechverzögerung, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens .
Stand der Technik
Sensoren mit nichtlinear gekrümmter Kennlinie wie z. B. Luftmassesensoren arbeiten bei stationärem Betrieb, in welchem sich die von ihnen zu erfassende physikalische Größe nur langsam ändert und dieser Änderung außer einem gewissen Rauschen keine höherfrequenten Schwankungen überlagert sind, in zufriedenstellender Weise, da das vergleichsweise hochfrequente Rauschen ohne Schwierigkeiten ausgefiltert werden kann.
Bei der Verwendung eines Luftmassesensors im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine ist jedoch ein instationärer Betrieb gegeben, weil die Ansaugluftmasse im Arbeitstakt der Brennkraftmaschine schwankt. Dem sich vergleichsweise langsam ändernden, die tatsächlich pro Zeiteinheit durch das Ansaugrohr strömende Luftmasse wiedergebenden, "idealen" Sensorsignal sind daher periodische Schwankungen überlagert, deren Frequenz und Ampli- tude sich laufend mit der Drehzahl des Motors ändern. Besonders große Amplituden entstehen insbesondere dann, wenn es zu Resonanzerscheinungen kommt. Darüber hinaus können aperiodische dynamische Vorgänge mit unterschiedlichsten Amplituden auftreten, wie zum Beispiel ein Luftmassensprung beim Be- schleunigen.
Bei einem derartigen instationären Betrieb zeigen Sensoren mit nichtlinear gekrümmter Kennlinie einen Dynamikfehler der unter anderem auch von der Trägheit des Sensorelementes abhängt. Auch die zusätzliche Filterung des von Sensor abgegebenen Signals kann zu einem Meßfehler führen.
Bei zur Zeit üblichen Systemen zur MotorsSteuerung wird das aufgrund periodischer und aperiodischer Überlagerungen schnell schwankende Ausgangesignal von Luf massemessern im Millisekundentakt abgetastet und es werden die jeweils erfaßten Meßwerte mit Hilfe von Korrekturwerten berichtigt, die anhand momentan gemessener Drehzahl- und Drosselklappenstellungs- erte aus Korrekturwert-Tabellen entnommen werden, die in Festwertspei- ehern niedergelegt sind. Nachteilig dabei ist, daß nicht nur das schnelle Abtasten des Sensor-Ausgangssignals sondern vor allem auch die Gewinnung und Verarbeitung von zwei weiteren Meßwerten (Drehzahl und Drosselklappen-Winkel) einen vergleichsweise hohen schaltungstechnischen Aufwand erfordern.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, mit denen auch bei einem stark schwankenden Sensor-Ausgangssignal eine zuverlässige Dämpfung der dem Signal überlagerten Störungen erzielt wird.
Darstellung und Erläuterung der Erfindung
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 (Verfahren) beziehungsweise Anspruch 2 (Schaltungsanordnung) niedergeleg- ten Merkmale.
Diesen erfindungsgemäßen Maßnahmen liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich bei einer Filterung des Sensor-Ausgangs- signals, beispielsweise mit einem linearen Filter 1. Ordnung im instationären Betrieb je nach Zeitkonstante des Filters ein anderer Mittelwert ergibt, während sich bei stationärem Betrieb keine Unterschiede -zeigen. Das' bedeutet, daß aus einem Vergleich des ungefilterten Sensor-Ausgangssignals beziehungsweise eines aus ihm abgeleiteten bereits vor-korrigierten Si- gnals mit einem aus dem Sensor-Ausgangssignal durch Filterung abgeleiteten Signal Informationen bezüglich der Größe des momentan vorhandenen Dynamikfehlers gewonnen und zur Korrektur des Sensor-Ausgangssignals herangezogen werden können.
Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Korrektur des
Dynamikfehlers von Sensoren mit nichtlinear gekrümmter Kennlinie umfaßt daher wenigstens eine, vorzugsweise aber mehrere Filterstufen, denen das fehlerbehaftete Sensor-Ausgangssignal parallel zugeführt wird und die unterschiedliche Durchlaßkenn- linien aufweisen. Weiterhin ist eine Korrekturschaltung vorgesehen, die eine der Anzahl der Filterstufen entsprechende Anzahl von Korrekturstufen aufweist, die derart in Reihe ge- schaltet sind, daß der ersten Korrekturstufe das fehlerbehaftete Sensor-Ausgangssignal und jeder nachfolgenden Korrekturstufe das korrigierte Ausgangssignal der vorausgehende Korrek- turstufe zugeführt wird.
Weiterhin besitzt jede Korrekturstufe einen zweiten Signaleingang, an welchem das von der zugehörigen Filterstufe abgegebene Filter-Ausgangssignal anliegt. Da sich die Durchlaßkenn- linien der einzelnen Filterstufen voneinander unterscheiden, ist in jedem dieser Filter-Ausgangssignale eine andere Information bezüglich des. Unterschiedes zwischen dem "idealen" und dem tatsächlichen Sensor-Ausgangssignal enthalten.
Diese Information, wird in der jeweiligen Korrekturstufe durch einen Vergleich ihrer beiden EingangsSignale erfaßt und zur Korrektur des an ihrem ersten Signaleingang anliegenden Signals verwendet . Somit erfolgt eine von Korrekturstufe zu Korrekturstufe immer weiter fortschreitende Korrektur des fehler- behafteten Sensor-Ausgangssignals, sodaß die letzte Korrekturstufe ein entsprechend stark korrigiertes Sensorsignal abgibt. Dabei hängt die Anzahl der zum Einsatz kommenden Korrekturstu- fen von den Anforderungen hinsichtlich der Genauigkeit ab, mit der das von der letzten Korrekturstufe abgegebene korrigierte Sensorsignal mit dem "idealen" Sensorsignal übereinstimmen soll.
Vorzugsweise erfolgen der Vergleich der beiden Eingangssignale einer jeden Korrekturstufe durch Differenzbildung und die Er- zeugung eines Korrektursignals durch Multiplikation des so gewonnenen Differenzsignals mit einem konstanten Faktor, der für jede Korrekturstufe mit zugehöriger Filterstufe durch Eichmes- sungen ermittelt worden und fest in der Korrekturstufe gespeichert ist. Das korrigierte Ausgangssignal der Korrekturstufen wird dann vorzugsweise dadurch erzeugt, daß das Korrektursi- gnal in der ersten Korrekturstufe der Reihenschaltung auf das Sensor-Ausgangssignal und in jeder weiteren Korrekturstufe auf das korrigierte Ausgangssignal der vorausgehenden Korrekturstufe aufaddiert wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Filterstufen um Tiefpaßfilter, die sich in ihren Eckfrequenzen voneinander unterscheiden.
Unabhängig von den jeweils verwendeten Filterkennlinien ist wesentlich, daß die Ausgangssignale der Filter mit der weniger scharfen Filterung den in der Reihenschaltung der Korrekturstufen näher am Eingang liegenden Stufen und die der Filter mit den schärferen Filterbedingungen den mehr zum Ende der Reihenschaltung hin angeordneten Filterstufen zugeführt wer- de .
Vorteile der Erfindung
Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß sie mit Hilfe vergleichsweise einfacher Schaltungen realisiert werden kann, abgesehen von einmaligen Eichmessungen keine zusätzlichen Meßwerterfassungen wie z. B. der Drehzahl oder des Drosselklappenwinkels erfordert und dennoch eine hohen Anforderungen genügende Korrektur des fehlerbehafteten Sensor-Aus- gangssignals ermöglicht. Sprunghafte Änderungen des „idealen" Sensor-Ausgangssignals, wie sie beim plötzlichen Beschleunige auftreten, werden in korrekter Weise im korrigierten Sensorsignal abgebildet.
Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden mit Hilfe der in den Unteransprüchen niedergelegten Merkmale erzielt .
Zeichnung
In Figur 1 ist ein sehr allgemein gehaltenes Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Grundprinzips dargestellt. Figur 2 zeigt ein schematisch.es Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform mehr im Detail.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist ein allgemeines Ausführungsbeispiel der Erfindung als stark schematisiertes Blockschaltbild dargestellt, wobei der Sensor, dessen Dynamikfehler korrigiert werden soll, nicht wiedergegeben ist.
Bei diesem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Luft- massemesser handeln, der eine stark gekrümmte, nichtlineare Kennlinie besitzt und überdies eine gewisse Reaktionsträgheit aufweist. Solange sich die von einem solchen Sensor zu erf s- sende physikalische Größe, d. h. beim Luftmassemesser die das Ansaugrohr pro Zeiteinheit durchströmende Luftmasse nur langsam ändert, gibt der Sensor ein sich entsprechend langsam änderndes Sensorsignal SA ab, dem aufgrund der pulsierenden Ansaugung des nachgeordneten Verbrennungsmotors ein periodisches Signal überlagert ist, dessen Frequenz generell von der Anzahl der Zylinder des Motors abhängt und sich mit dessen Drehzahl ändert . In vielen Betriebszustanden ist die Amplitude des periodischen Überlagerungssignals so gering, daß eine einfache Filterung zur Mittelwertbildung genügt, um ein hinreichend genaues, kor- rigiertes Sensorsignal zu erhalten. Wenn jedoch die Amplitude des überlagerten Signals insbesondere aufgrund von Resonanzen hohe Werte annimmt, ist das Sensor-Ausgangssignal SA wegen der Nichtlinearität der Sensorkennlinie und des verzögerten Ansprechverhaltens des Sensors mit einem nicht akzeptablen Dyna- mikfehler behaftet.
Um diesen zu korrigieren, ist gemäß der Erfindung das Sensor- Ausgangssignal SA an einen Eingangsanschluß 1 der erfindungs- gemäßen Schaltungsanordnung angelegt, von welchem es einer- seits an einen ersten Signaleingang einer Korrekturschaltung 2 und andererseits an einen Eingang einer Filterschaltung 3 gelangt. Die in der Filterschaltung 3 durch Filterung des Sensor-Ausgangssignals SA gewonnene Information wird über eine Leitungsverbindung 4 an die Korrekturschaltung 2 weitergege- ben, die mit Hilfe dieser Information das Sensor-Ausgangssignal SA korrigiert und am Ausgang 5 der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ein korrigiertes Sensorsignal KS abgibt, das dann einer weiteren Bearbeitung und Auswertung zugeführt werden kann.
Da das oben erwähnte Auftreten eines Dynamikfehlers des realen Sensor-Ausgangssignals SA einer Verzerrung des idealen Sensorsignals durch ein Filter entspricht, kann durch eine nochmalige, schärfere Filterung des verzerrten Sensor-Ausgangs- signals SA in der Filterschaltung 3 eine Information gewonnen werden, mit deren Hilfe die Korrekturschaltung 2 das ihr zugeführte verzerrte Sensor-Ausgangssignal SA korrigieren und ein korrigiertes Sensorsignal KS abgeben kann, das dem idealen Sensorsignal wesentlich besser entspricht, als das reale Sensor-Ausgangssignal SA.
Der in Figur 1 gezeigte prinzipielle Aufbau eine erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist in Figur 2 für ein konkretes Ausführungsbeispiel in etwas detaillierterer Form wiedergegeben. Dabei werden für gleiche Elemente die gleichen Bezugszei- chen wie in Figur 1 verwendet.
Wie man sieht, umfaßt hier die Filterschaltung 3 drei Filterstufen Fl, F2 und F3 , denen das reale Sensor-Ausgangssignal SA parallel zugeführt wird. Bei den drei Filterstufen handelt es sich jeweils um Tiefpaßfilter, die sich hinsichtlich ihrer Eckfrequenzen voneinander unterscheiden. Dabei besitzt das Filter Fl die höchste Eckfrequenz , unterdrückt also nur sehr hohe überlagerte Frequenzen, während die Filter F2 und F3 niedrigere Eckfrequenzen besitzen, sodaß das Filter F2 nur für einen Frequenzbereich durchlässig ist, der deutlich unter dem des Filters Fl liegt, und das Filter F3 einen noch niedriger liegenden Durchlaßbereich aufweist.
Die Korrekturschaltung 2 umfaßt eine der Anzahl der Filterstu- fen in der Filterschaltung 3 entsprechende Anzahl von Korrekturstufen Kl, K2, K3 , die derart in Reihe geschaltet sind, daß das der Korrekturschaltung 2 zugeführte, fehlerbehaftete Sensor-Ausgangssignal SA an einem -ersten Eingang der ersten Korrekturstufe Kl anliegt, deren Ausgang mit dem ersten Eingang der zweiten Korrekturstufe K2 verbunden ist, die ihrerseits ihr Ausgangssignal an den ersten Eingang der dritten Korrekturstufe K3 liefert, deren Ausgang mit dem der Korrektur- Schaltung 2 zusammenfällt und das korrigierte 'Sensorsignal KS abgibt .
Wie man der Figur 2 weiterhin entnimmt, wird das Ausgangssignal des Filters Fl mit dem größten Durchlaßbereich dem zweiten Signaleingang der ersten Korrekturstufe Kl über die Leitung 4a zugeführt, 'während die von den Filterstufen F2 und F2 abgegebenen gefilterten Signale über die Leitungen 4b bzw. 4c dem jeweils zweiten Signaleingang der Korrekturstufen K2 bzw. K3 zugeführt werden.
Jede der drei Korrekturstufen Kl, K2 und K3 umfaßt eine nicht dargestellte Vergleichsschaltung, welche beispielsweise die Differenz zwischen den an den beiden Signaleingängen der Korrekturstufe anliegenden Signale, d. h. also bei der Korrekturstufe Kl zwischen dem fehlerbehafteten Sensor-Ausgangssignal SA und dem von der Filterstufe Fl kommenden gefilterten Signal und bei den beiden anderen Korrekturstufen K2 und K3 zwischen dem korrigierten Ausgangssignal der jeweils unmittelbar vorausgehenden Korrekturstufe und dem von der zugehörigen Filterstufe F2 bzw. F3 gelieferten Filter-Ausgangssignal bildet. Weiterhin umfaßt jede der Korrekturstufen Kl, K2 und K3 eine ebenfalls nicht dargestellte Gewichtungsschaltung, welche bei- spielsweise das von der Vergleichsschaltung erzeugte Differenzsignal mit einem vorgebbaren Faktor multipliziert und so ein Korrektursignal erzeugt, mit dessen Hilfe das fehlerbehaftete Sensor-Ausgangssignal SA bzw. die von der jeweils vorausgehenden Korrekturstufe Kl und K2 kommenden korrigierten Aus- gangssignale (letztere ein weiteres Mal) dadurch korrigiert werden, daß dieses Korrektursignal auf sie aufaddiert wird. Es erfolgt somit eine von Korrekturstufe zu Korrekturstufe fortschreitende und immer genauer werdende Korrektur des fehlerbehafteten Sensor-Ausgangssignals SA in der Weise, daß in jeder nachgeordneten Korrekturstufe Filter-Informationen verwendet werden, die von einem Tiefpaßfilter mit noch engerem
Durchlaßbereich geliefert werden.
Ist die Amplitude des auf das Sensor-Ausgangssignal SA aufgeprägten periodischen Signals variabler Frequenz nur gering, so ändert die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung das Sensor- Ausgangssignal SA nur wenig, sodaß das von ihr abgegebene korrigierte Sensorsignal KS mit ersterem nahezu identisch ist.
Bei sehr großen Amplituden des aufgeprägten periodischen Signals wird die erfindungsgemäße Anordnung jedoch in der Weise tätigt, daß das von ihr abgegebene korrigierte Sensorsignal KS dem idealen Sensor-Ausgangssignal wesentlich besser ent- spricht, als das fehlerbehaftete Sensor-Ausgangssignal SA.
Die Qualität der Korrektur bzw. der Annäherung von KS an das ideale Sensor-Ausgangssignal hängt da.bei von der Anzahl der verwendeten Korrektur- und Filterstufen ab. Bei Anwendungsf l- len, bei denen an die Güte der Korrektur keine besonders hohen Anforderungen gestellt werden, können bereits eine einzige Korrekturstufe und eine einzige Filterstufe genügen.
Neben der oben beschriebenen, in den Korrekturstufen des Aus- führungsbeispiels vorgenommenen Differenzbildung, Multiplikation mit einem konstanten Faktor und nachfolgender Addition können auch andere Korrektur-Operationen durchgeführt werden, die insbesondere auch von Korrekturstufe zu Korrekturstufe unterschiedlich- sein können.
Welche Operationen zu optimalen Ergebnissen führen, hängt vom konkreten Anwendungsfall ab und kann auf einfache Weise durch Eich-Messungen ermittelt werden, bei denen man zum Beispiel die über den Luftmassen-Sensor strömende Luftmasse mit Hilfe einer genau arbeitenden weiteren Meßvorrichtung mißt und mit unterschiedliche Anzahlen von Filter- und Korrekturstufen mit unterschiedlichen Korrektur-Operationen eine möglichst genaue Annäherung des korrigierten Sensorsignals KS am Ausgang 5 der Korrekturschaltung 2 an das von der weiteren Meßvorrichtung ermittelte ideale Sensorsignal versucht.
Auch die oben erwähnten konstanten Faktoren, mit denen das jeweilige Differenzsignal in den verschiedenen Korrekturstufen _ multipliziert wird, lassen sich auf diese Weise ermitteln.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, die Filterstufen Fl, F2 bzw. F3 als Tiefpaßfilter auszubilden. Vielmehr läßt sich eine zufriedenstellende Korrektur des Dynamikfehlers auch mit Hilfe von Filtern mit anderen Durchlaß-Kennlinien erzielen. Dabei ist es nicht erforderlich, daß alle verwendeten Filterstufen vom gleichen Kennlinien Typen sind. Vielmehr können Tiefpaß- , Hochpaß- und Bandpaß-Filter miteinander kombiniert werden.
Wesentlich ist lediglich, daß zunehmend schärfer gefiltert und die von den schärferen Filtern gewonnene Informationen den in der Reihenschaltung weiter hinten angeordneten Korrekturstufen zugeführt wird.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Korrektur des Dynamikfehlers eines Sensors, insbesondere eines Luftmasse essers, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensor-Ausgangssignal einer Filterschaltung und einer Korrekturschaltung zugeführt wird und daß die Korrekturschaltung anhand der von der Filterschaltung gelieferten Information ein korrigiertes Sensorsignal erzeugt, das einer weite- •ren Verarbeitung zugeführt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschaltung wenigstens eine Filterstufe und die Korrekturschaltung wenigstens eine Korrekturstufe umfaßt, daß am Eingang der Filterstufe und an einem ersten Eingang der Korrekturs ufe das Sensor-Ausgangssignal anliegt, daß die Korrekturstufe einen zweiten Eingang besitzt, an dem das AusgangsSignal der Filterstufe anliegt, und daß der Ausgang der Korrekturstufe, an welchem ein korrigier- 'tes Ausgangssignal erscheint, mit einem Signalpfad verbunden ist, der zu dem das korrigierte Sensorsignal abgebenden Ausgang der Korrekturschaltung führt .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschaltung wenigstens eine weitere Filterstufe und die KorrekturSchaltung eine der Anzahl der weiteren Filterstu- fen entsprechende Anzahl von weiteren Korrekturstufen umfaßt, daß an den Eingängen der Filterstufen das Sensor-Ausgangssignal parallel anliegt und daß die Korrekturstufen in der Weise hintereinander geschaltet sind, daß am ersten Eingang einer jeden weiteren, nachfolgenden Korrekturstufe das korrigierte Ausgangssignal der jeweils vorausgehenden Korrekturstufe anliegt, während dem jeweils zweiten Eingang das Ausgangssignal der zugehörigen Filterstufe zugeführt ist, wobei am Ausgang der letzten der hintereinander geschalteten Korrekturstufen das korrigierte Sensor-Ausgangssignal erscheint.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder , dadurch gekennzeichnet daß wenigstens eine der Korrekturstufen eine Vergleichsschaltung zum Vergleich der beiden Eingangssignale der Korrekturstufe sowie eine GewichtungsSchaltung umfaßt, die das Aus- gangssignal der Vergleichsschaltung gewichtet und so ein Korrektursignal erzeugt, mit dessen Hilfe aus dem am ersten Eingang der Korrekturstufe anliegenden Signal das korrigierte Ausgangssignal der Korrekturstufe erzeugt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung die Differenz der beiden Eingangs- signale der Korrekturstufe bildet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die GewichtungsSchaltung zur Erzeugung des Korrektursignals das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung mit einem vorgebbaren, konstanten Wert multipliziert.
7. Vorrichtung nach -einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturstufe eine Addierschaltung umfaßt, die zur Erzeugung des korrigierten AusgangsSignals das Korrektursignal zu dem am ersten Eingang der Korrekturstufe anliegenden Signal addiert.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Filterstufen ein Tief- paßfilter ist.
9 . Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Filterstufen Tiefpaßfilter mit unterschiedlichen Eckfrequenzen sind, und daß das Ausgangssignal der Filterstufe mit der höchsten Eckfrequenz der ersten Korrekturstufe in der Reihenschaltung, das Ausgangssignal der Filterstufe mit der zweithöchsten Eckfrequenz der zweiten Korrekturstufe in der Reihenschaltung usw. zugeführt wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtung des Ausgangssignals der Ver- gleichschaltung in den Korrekturstufen jeweils mit einem anderen Gewichtungsfaktor erfolgt .
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