WO2006131435A1 - Verfahren und vorrichtung zur korrektur eines signals eines sensors - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur korrektur eines signals eines sensors Download PDF

Info

Publication number
WO2006131435A1
WO2006131435A1 PCT/EP2006/062305 EP2006062305W WO2006131435A1 WO 2006131435 A1 WO2006131435 A1 WO 2006131435A1 EP 2006062305 W EP2006062305 W EP 2006062305W WO 2006131435 A1 WO2006131435 A1 WO 2006131435A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
sensor
air mass
value
reference value
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/062305
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Berger
Roland Klatt
Reinhold Danner
Heinrich Barth
Andreas Pfaeffle
Rainer Strohmaier
Thomas Bleile
Michael Scheidt
Matthias Illing
Wolfgang Dressler
Torsten Handler
Christof Rau
Thomas Pauer
Gottfried Flik
Udo Schulz
Wolfgang Fischer
Matthias Schueler
Jan Bahlo
Jean-Pierre Hathout
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
Priority to JP2008515170A priority Critical patent/JP2008542776A/ja
Priority to US11/921,831 priority patent/US20090222231A1/en
Priority to EP06755183A priority patent/EP1891316A1/de
Publication of WO2006131435A1 publication Critical patent/WO2006131435A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/6965—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters comprising means to store calibration data for flow signal calculation or correction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2474—Characteristics of sensors

Definitions

  • the invention is based on a method and a device for correcting a signal of a sensor according to the preamble of the independent claims.
  • the boost pressure sensor for determining the charge pressure the temperature sensor for determining the charge air temperature and the speed sensor for determining the engine speed are each subject to tolerances, the achievable with the known method accuracy of the drift compensation is lower than the new part tolerance of the non-polluted air mass meter.
  • inventive method and the erf ⁇ ndungsdorfe device for correcting a signal of a sensor having the features of the independent claims have the advantage that at least one characteristic size of the signal of the sensor is compared with a reference value and the signal of the sensor is corrected depending on the comparison result, as the reference value on from the signal of the
  • Sensor derived value for the at least one characteristic size of the signal of the sensor is formed. In this way, it is possible to dispense with the use of substitute signals for modeling the signal of the sensor or of the at least one characteristic variable as well as also to model the signal of the sensor itself and, using only the signal from the sensor for forming the reference value, an increased accuracy of the sensor Drift compensation can be achieved.
  • the reference value is formed in a predetermined operating state of the sensor, in particular within a predetermined time after initial startup of the sensor. In this way, the accuracy of the drift compensation of the signal of the sensor can be increased. In the most favorable case, the accuracy of the drift compensation is influenced only by the new part tolerance of the non-contaminated sensor.
  • a further advantage results if the sensor detects an operating variable of a drive unit, in particular an internal combustion engine, and if the formation of the reference value and / or the formation of the at least one characteristic variable of the signal of the sensor for comparison with the reference value in at least one predetermined Operating state of the drive unit, in particular in an idle state, is performed. In this way, the accuracy of the drift compensation can be further increased, in particular by taking into account the time constants present in the measured value acquisition by the sensor.
  • an air mass measuring device in particular a hot-film or ultrasonic air mass meter, is selected as the sensor.
  • AIs at least one characteristic size of the signal of the sensor are particularly suitable a time average and / or a signal amplitude of the signal of the sensor. From these two variables, an offset and a sensitivity of a sensor characteristic curve for the conversion of the sensor signal into the measured variable to be detected can be corrected in a simple and reliable manner.
  • the correction of the signal of the sensor can be carried out particularly simply by forming, depending on the result of the comparison, at least one correction value with which the signal of the sensor is corrected.
  • the at least one correction value is formed only in the case of a signal of the sensor recognized to be plausible, in particular as a function of its time course.
  • the correction of the signal of the sensor can be carried out particularly simply by forming the at least one correction value as a correction value for an offset and / or as a correction value for a sensitivity of the signal of the sensor.
  • the at least one correction value is formed differently in different regions of the signal size. In this way, a drift compensation which is as accurate as possible can be realized even in the case of a non-linear sensor characteristic, specifically for several ranges of this characteristic, in particular for the entire characteristic curve.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a detail of a drive unit designed as an internal combustion engine
  • FIG. 2 shows a reference characteristic curve and a drift characteristic deviating therefrom of an air mass meter, - A -
  • FIG. 3 shows a functional diagram for explaining the method according to the invention and the device according to the invention.
  • FIG. 4 shows a flow chart for an exemplary sequence of the method according to the invention.
  • FIG. 1, 5 designates, by way of example, a drive unit embodied as an internal combustion engine with a cylinder block 40 to which fresh air is supplied via an air supply 35.
  • the internal combustion engine 5 for example, a gasoline engine or a
  • an air mass meter 1 for example in the form of a H thoroughlyfileinuftmassenmessers or an ultrasonic air mass meter is arranged. Furthermore, a rotational speed sensor 45 is arranged in the area of the cylinder bank 40, which detects a motor rotational speed nmot in a manner known to those skilled in the art at predetermined, in particular equidistant, sampling times and forwards the corresponding measured values to a controller 50.
  • the air mass meter 1 Depending on the air mass flow in the air supply 35, the air mass meter 1 likewise generates a signal S in the form of time-discrete measured values in a manner known to those skilled in the art, these measured values in turn being detected in particular at equidistantly spaced points in time.
  • the signal S of the air mass meter 1 is also forwarded to the controller 50. Further for the
  • the controller 50 converts the signal S of the air mass meter 1 into the physical quantity of the air mass flow LMS by means of a characteristic curve.
  • FIG. 2 shows two such characteristics stored in the controller 50. In this case, the air mass flow LMS is plotted against the signal S of the air mass meter 1. The two characteristics shown are linear in this example. This represents a simplification of the actual relationship between the signal S and the air mass flow LMS, which is less true in the case of the air mass meter 1 as an ultrasonic air mass meter and less true in the case of forming the air mass meter 1 as a hot film air mass meter, but below Explanation of the method and apparatus of the invention should be based.
  • R denotes a reference characteristic with a first offset value Ol and a first offset value Curve slope or sensitivity Yl / Xl.
  • a drift characteristic D is shown which has a second offset 02 and a second slope or sensitivity Y2 / X2, where Ol ⁇ 02 and Yl / Xl ⁇ Y2 / X2.
  • the reference characteristic R is the image of the signal S of the air mass meter 1 in the air mass flow LMS in a
  • the drift characteristic D represents the image of the signal S of the air mass meter 1 in the air mass flow LMS at a later time at which the air mass meter 1 already has some pollution, which leads to a larger compared to the reference curve offset, d. H. 02> Ol and which leads to a lower sensitivity or slope compared to the reference characteristic R, d. H. ie Y2 / X2 ⁇ Yl / Xl.
  • the drift characteristic D thus results due to the contamination of the air mass meter 1. Additionally or alternatively, the drift characteristic D may also result from the aging of the air mass meter 1 and the concomitant wear.
  • the signal S of the air mass meter 1 depending on the number of cylinders of the cylinder bank 40 and the engine speed nmot pulsations, which are superimposed on the time average of the signal S of the air mass meter 1. Due to soiling of the air mass meter 1, over the service life of the air mass meter 1, offset and sensitivity or slope drifts of the characteristic of the air mass meter 1, which maps the signal of the air mass meter 1 into the physical quantity of the air mass flow. These offset and sensitivity drifts lead to a shift in the average time value of the air mass flow LMS resulting from the aforementioned characteristic curve and to a change in its pulsation amplitude.
  • the controller 50 comprises a device 10 according to the functional diagram according to FIG. 3.
  • the device 10 can be implemented in the controller 50 in software and / or hardware, for example.
  • the device 10 can also be identical to the controller 50, ie form the controller 50 or a corresponding control unit. This control unit may be identical to or different from an engine control unit.
  • the device 10 comprises a reference value formation unit 30 with an evaluation unit 55, a first controlled switch 60 and a second controlled switch 65.
  • the device 10 further comprises an operating state detection unit 95 which detects the engine speed nmot detected by the rotational speed sensor 45 and the time t detected by a time detection unit 90 have been supplied for the first time commissioning of the air mass meter 1.
  • the time t may also correspond to the time which has elapsed since the first startup of the internal combustion engine 5, when this time coincides with the time of the initial startup of the air mass meter 1.
  • the time acquisition unit 90 may be part of the device 10 or, as shown in FIG.
  • the first controlled switch 60 and the second controlled switch 65 are each actuated by the operating state detection unit 95 in their switch position. This activation takes place depending on the time t and the engine speed nmot, which characterize the operating state of the internal combustion engine 5.
  • the device 10 further comprises a current drift characteristic D, which is identified by the reference numeral 110.
  • the signal S of the air mass meter 1 is fed both to the evaluation unit 55 and the drift characteristic 110 on the input side.
  • the drift characteristic D is corrected by a correction unit 25 of the device 10. This is done by means of a first correction value KO for the offset of the drift characteristic 110 and a second correction value KS for the slope or sensitivity of the
  • the correction unit 25 can receive the output signal of a first comparison unit 15 via a third controlled switch 100 and the output signal of a second comparison unit 20 via a fourth controlled switch 105.
  • the two comparison units 15, 20 are also part of the device 10. In the first comparison unit 15, the output of a first reference value memory 70 is compared with the output of a first comparison value memory 80 and in the second comparison unit 20, the output of a second reference value memory 75 with the output of second comparison value memory 85 compared.
  • Reference value memory 70, 75 and both comparison value memory 80, 85 are arranged in the device 10 in the example according to FIG.
  • the first controlled switch 60 connects a first output 115 of the evaluation unit 55 either to an input of the first reference value memory 70 or to an input of the first comparison value memory 80.
  • the second controlled switch 65 connects a second output 120 of the evaluation unit. Unit 55 either with an input of the second reference value memory 75 or with an input of the second comparison value memory 85.
  • the control of the third controlled switch 100 and the fourth controlled switch 105 is dependent on the operating condition of the internal combustion engine 5 by the RadioShen writtensein- unit 95th
  • the first controlled switch 60 is connected by the operating state detection unit 95 for connecting the first output 115 of the evaluation unit 55 to the input of the first reference value memory 70 when the time t is less than a predetermined limit time tgrenz and the engine speed nmot is less than a predetermined engine speed nmotgrenz. Otherwise, the operating state detection unit 95 controls the first controlled switch 60 to connect the first output 115 of the evaluation unit 55 to the input of the first comparison value memory 80. In a corresponding manner, the second controlled switch 65 is actuated by the operating state detection unit 95 to connect the second output 120 of the evaluation unit 55 to the input of the second reference value memory 75 when t ⁇ tlimit and nmot ⁇ nmotgrenz. Otherwise, the second controlled switch 65 is driven by the operating state detection unit 95 to connect the second output 120 of the evaluation unit 55 to the input of the second comparison value memory 85.
  • the predetermined time tgrenz can be suitably applied, for example, on a test bench, such that for times t ⁇ tgrenz is not yet to be expected with a polluted air mass meter 1.
  • Tgrenz can be derived in particular from empirical values of air mass meters of the same type.
  • the limit nmotgrenz for the engine speed can also be suitably applied, for example, on a test bench, such that engine speeds nmot ⁇ nmotgrenz characterize an idling state of the internal combustion engine 5.
  • the limit nmotgrenz for the engine speed should be applied in an advantageous manner so that the time constant of the air mass meter 1 in the air mass detection, which may be up to 15ms, for example, is taken into account.
  • the limit nmotgrenz for the engine speed can be applied so that for engine speeds nmot ⁇ nmotgrenz the air mass detection by the air mass meter 1 due to the time constant of the air mass meter 1 is not or only slightly falsified, the falsification of the air mass measurement for engine speeds nmot> nmotgrenz, however, an undesirable high level. In this way, it is ensured that the first reference value memory 70 and the second reference value memory 75 are only described or overwritten in an operating state of the internal combustion engine 5 in which substantial air pollution of the air mass meter 1 is not to be expected.
  • first reference value memory 70 and the second reference value memory 75 are only written or overwritten in an operating state of the internal combustion engine 5 in which the measurement result of the air mass meter 1 is not limited by a rotational speed which is too high or exceeds the limiting rotational speed nmotgrenz engaging engine speed nmot is corrupted.
  • the third switch 100 is closed by the operating state detection unit 95 for connecting the output of the first comparison unit 15 with the correction unit 25, if nmot ⁇ nmotgrenz and t> tgrenz. Otherwise, the third controlled switch 100 is opened by the operation state detection unit 95.
  • the fourth controlled switch 105 is operated by the operating state detecting unit 95 to connect the
  • Output of the second comparison unit 20 is closed with the correction unit 25 when nmot ⁇ nmotgrenz and t> tgrenz. Otherwise, the fourth controlled switch 105 is opened by the operation state detection unit 95.
  • the first comparison value memory 80 and the second comparison value memory 85 are only written or overwritten in the operating states in which the first reference value memory 70 and the second reference value memory 75 can not be written or overwritten because of the switch position of the first controlled switch 60 and the second controlled switch 65.
  • the first comparison value memory 80 and the second comparison value memory 85 are in principle described or overwritten in any state of the internal combustion engine 5.
  • An update of the two correction values KO and KS in the correction unit 25 only takes place as long as the two controlled switches 100, 105 are in their closed position, as shown in FIG. If the two switches 100, 105 are opened, there is no actualization of the correction values K0, KS by the correction unit 25.
  • the correction of the drift characteristic 110 always takes place with the last updated correction values K0, KS.
  • the two switches 60, 65 are driven synchronously by the operation state detection unit 95.
  • the drift characteristic curve 110 may initially be predetermined in the form of the reference characteristic curve R and stored in the device 10 in accordance with the manufacturer's instructions of the air mass meter 1 or based on a calibration measurement.
  • a correction of this drift characteristic 110 then takes place only after expiration of the predetermined time tgrenz after initial startup of the air mass meter 1 or the internal combustion engine 5 and under the condition that the engine speed nmot is below the predetermined limit rpm nmotgrenz, that is, the correction by not one high speed greater than or equal to the limit speed nmotgrenz is falsified.
  • the predetermined time tgrenz after initial startup of the air mass meter 1 or the internal combustion engine 5 and under the condition that the engine speed nmot is below the predetermined limit rpm nmotgrenz, that is, the correction by not one high speed greater than or equal to the limit speed nmotgrenz is falsified.
  • Time constant in the air mass detection by the air mass meter 1 is taken into account in order to avoid errors in the correction of the drift characteristic 110.
  • the evaluation unit 55 evaluates the signal S of the air mass meter 1 with regard to at least one characteristic variable of this signal S.
  • the evaluation unit 55 evaluates the signal S of the air mass meter 1 with regard to two characteristic quantities of the signal S. In this case, the evaluation unit 55 determines, as a first characteristic variable of the signal S, a time average of this signal S and outputs it as a moving average value at its first output 115. Furthermore, the evaluation unit 55 determines as the second characteristic variable of the signal S the currently actual value of the signal amplitude of the signal S and outputs it at its second output 120.
  • Comparison value memory 80 filed. Accordingly, depending on the position of the second controlled switch 65, the current value for the signal amplitude of the signal S is stored in the second reference value memory 75 or in the second comparison value memory 85.
  • the first comparison unit 15 compares the sliding mean value of the signal S stored in the first reference value memory 70 with the sliding time average stored in the first comparison value memory 80, for example by subtraction or by division, and passes the comparison result, ie the difference or the quotient in the case of the closed one third switch 100 to the correction unit 25 on.
  • the second comparison unit 20 compares the value for the signal amplitude in the second reference value memory 75 with the value for the signal amplitude in the second comparison value.
  • value memory 85 for example by subtraction or by quotient and forwards the comparison result in the form of the difference or the quotient to the correction unit 25, if the second controlled switch 105 is in its closed position.
  • the first reference value memory 70 and the first comparison value memory 80 may be assigned the same value, so that the first comparison unit 15 outputs the value zero at its output as a comparison result in the case of subtraction. Accordingly, the second reference value memory 75 and the second comparison value memory 85 may initially be assigned the same value, with the result that the second comparison unit 20 has at its
  • the first comparison unit 15 outputs the value zero at its output and the second comparison unit 20 outputs the value one at its output.
  • the correction unit 25 receives the value zero from the first comparison unit 15 and from the second comparison unit
  • the correction value KO for the offset can initially be set to the value zero and the correction value KS for the slope or the sensitivity can initially be set to the value 1.
  • the correction of the drift characteristic 110 takes place by adding the offset of the drift characteristic 110 with the first correction value KO and the correction of the slope of the drift characteristic 110 by multiplication with the second correction value KS.
  • the correction of the offset can also be done in any other way, for example by multiplication, by division or by subtraction, as well as the correction of the slope of the drift characteristic 110 can alternatively be done in any other form, for example by addition, by subtraction or by division.
  • the manner of correcting the offset and the slope of the drift characteristic 110 should be predetermined and maintained in an advantageous manner.
  • the correction values K0, KS are to be initialized, in order not to initially modify the drift characteristic 110.
  • the output of the first reference value memory 70 is identified in FIG. 3 by Rl, the output of the first comparison value memory 80 by V1, the output of the second reference value memory 75 by R2 and the output of the second comparison value memory 85 by V2.
  • the correction unit 25 is formed from the difference ⁇ , the
  • the drift characteristic 110 is then corrected by means of the first correction value KO and the second correction value KS in such a way that the current offset of the drift characteristic 110 is added to the first correction value KO by a new offset for the drift characteristic
  • the first offset value Ol can also be determined via a measurement in the control unit follow-up in the new state of the air mass meter 1, in which no air mass flow is present.
  • the first offset value Ol is stored in an offset value memory 1000 of the device 10 and supplied from there to the correction unit 25.
  • the output of the first reference value memory 70 is also supplied to the correction unit 25.
  • FIG. 4 describes a flowchart for an exemplary sequence of the method according to the invention as performed by the device 10.
  • the operating state detection unit 95 receives at program point 200 from the rotational speed sensor 45, the current engine speed nmot of the internal combustion engine 5.
  • a program point 205 is branched.
  • the operating state detection unit 95 checks whether t ⁇ tlimit and nmot ⁇ nmotlimit. If this is the case, a branch is made to a program point 230, otherwise the program branches back to program point 200.
  • the operating state detection unit 95 causes the first controlled switch 60 to connect the first output 115 of the evaluation unit 55 to the first reference value memory 70 and the second controlled switch 65 to connect the second output 120 of the evaluation unit 55 to the second reference value memory 75 leads to a description of the first reference value memory
  • the operating state detection unit 95 checks whether nmot ⁇ nmotlimit. If this is the case, a branch is made to a program point 215, otherwise a branch is made back to program point 200. In order to branch to program point 215, it does not necessarily have to be necessary for additional t to be greater than or equal to tgrenz. The correction of the drift characteristic 110 can also be carried out already for times t ⁇ tgrenz.
  • the operating state detection unit 95 initiates a closure of the two controlled switches 100, 105.
  • a branch is then made to a program point 220.
  • the correction unit 25 determines the first correction value KO and the second correction value KS from the supplied input quantities ⁇ , Q in the described manner and with these corrects the third characteristic curve 110 in the manner described. Afterwards the program is left.
  • the correction values K0, KS are formed only in the case of a signal S of the air mass meter 1, which is recognized as being plausible, in particular as a function of its time profile.
  • the evaluation unit 55 carries out a plausibility check of the signal S.
  • the evaluation unit 55 can check, for example, whether there is a non-uniform amplitude change of the signal S, for example due to a leak in one of the cylinders of the cylinder bank 40.
  • Such a non-uniform change in amplitude can be detected by the evaluation unit 55 when the amplitude of the signal S within a two cycle revolutions comprehensive cycle of the cylinder has a fluctuation range which is above a predetermined value, which can be applied for example on a test bench so suitable that it can distinguish the amplitude change of the signal S due to a leak in one of the cylinders of the cylinder bank 40 from a comparatively smaller change in amplitude, which results without cylinder leakage, solely due to installation tolerances and aging influences.
  • the evaluation unit 55 then outputs a plausibility signal P to the operating state detection unit 95 as a function of this plausibility check.
  • the plausibility information P indicates a plausible signal S, otherwise, that is, if the signal S is reset, this indicates an implausible signal S.
  • the operating state detection unit 95 initiates an opening of the two controlled switches 100, 105 in order to prevent erroneous correction of the drift characteristic 110. If, on the other hand, the plausibility information P is set, then the opening or closing state of the two controlled switches 100, 105 depends in the manner described above on the time t and the engine speed nmot, or only on the engine speed nmot.
  • the drift characteristic 110 is linear. In general, however, the drift characteristic 110 will not be linear, but can be approximated by a linear characteristic, in particular in the case of the ultrasonic air mass meter, to a rough approximation. In the case of a H disclosefileinuftmassenmessers is such Linearization of the drift characteristic 110 may no longer be productive, so that the drift characteristic 110 must be linearized differently in this case, at least in different areas.
  • the evaluation unit 55 additionally checks in which region of the characteristic line the received signal S of the air mass meter 1 is located, wherein this information can also be communicated to the operating state detection unit 95 by means of a signal B.
  • the operating state detection unit 95 then has to switch over between the individual arrangements with the two reference value memories, the two comparison value memories, the two comparison units and the correction unit depending on the currently present signal range, the operating state detection unit 95 being notified of the current signal range by the signal B as described ,
  • the location of the switch to be attached is indicated by reference numeral 125 in FIG. 3 and is located between the first controlled switch 60 and the first reference value memory 70, between the first controlled switch 60 and the first comparison value memory 80, between the second controlled switch 65 and the second reference value memory 75 and between the second controlled switch 65 and the second comparison value memory 85.
  • the activation of these additional switches 125 by the operating state detection unit 95 is also indicated by dashed lines in FIG.
  • Air mass meter 1 is performed only when previously the corresponding comparison value memory 80, 85 have been filled depending on this current signal value S, by the comparison units 15, 20 corresponding comparison results .DELTA.Q have been formed and these from the associated correction unit 25 in corre sponding correction values KO, KS were converted. It may also be provided for this purpose that a suitable timing of the storage of the comparison values in the comparison value memory 80, 85, the comparison units 15, 20 and the associated correction unit 25 is performed for example by the operating state detection unit 95, wherein the comparison value memory 80, 85 are overwritten at a first time clock a subsequent second time clock, the comparison units 15, 20 the
  • This timing cycle from the overwriting of the comparison value memories 80, 85 to the correction of the drift characteristic 110 should be within the time interval between two directly successively determined measured values of the
  • any other sensors of the internal combustion engine 5 for example a pressure sensor, a temperature sensor or a rotational speed sensor can be compensated in their drift, but also sensors that are not installed in an internal combustion engine 5 and physical variables, such as pressure, for example. Temperature, mass flow, speed or the like capture.
  • At least one characteristic variable of the signal of the sensor is compared with a reference value and the signal of the sensor is corrected as a function of the result of the comparison.
  • a value derived from the signal of the sensor for the at least one characteristic variable of the signal of the sensor is formed as the reference value.
  • characteristic quantities of the signal of the air mass meter 1 the temporal mean value and the signal amplitude were selected in the example described above.
  • the characteristic curve of the sensor only depends on one size, for example, it always has a fixed offset value and only drifts with respect to the slope or always has a fixed slope and drifts only in relation to the offset, then it is sufficient if as a reference value a derived from the signal of the sensor value for a single characteristic size of the signal of the sensor is formed, for example, only the time average or only the signal amplitude.
  • a reference value a value derived from the signal of the sensor for more than two characteristic quantities of the signal of the sensor.
  • the temporal chen mean value and the signal amplitude also still, for example, the second time derivative of the signal belong.
  • such a non-linear characteristic X is shown in dashed lines, which is divided into four linearized regions.
  • the signal S can lie in one of these four ranges.
  • the four areas are defined as follows:
  • Each of these four areas is assigned an arrangement of a first reference value memory, a first comparison value memory, a first comparison unit, a second reference value memory, a second comparison value memory, a second comparison unit and a correction unit as shown in FIG. 3 and via the switching points indicated in FIG 125 switchable.
  • the reference value memories 70, 75 are only described if t ⁇ tgrenz. Additionally or alternatively, the reference value memory 70, 75 but also described in another predetermined operating state of the air mass meter or overwritten. Such a predetermined operating state is characterized by the fact that the air mass meter 1 is not polluted in this operating state and is free of aging influences or wear. This may also be the case after maintenance of the air mass meter 1. Thus tgrenz can also be interpreted as a time limit after a corresponding maintenance of the air mass meter 1.
  • a predefined operating state of the air mass meter 1 without soiling and aging effects or wear can also be achieved by plausibility of the air mass meter 1, for example with the aid of a redundant air mass meter or in any other manner known to the person skilled in the art, for example also by modeling the air mass meter signal from other operating variables the internal combustion engine 5 are detected, wherein a writing or overwriting of the reference value memory 70, 75 should then be possible in such a predetermined operating state of the air mass meter 1, if the condition for the engine speed nmot ⁇ nmotgrenz is satisfied.
  • the drive unit 5 does not have to be designed as an internal combustion engine as in the manner described, but may for example be designed as a hybrid drive from the engine and electric motor or as an electric motor or in any other known in the art, a sensor of this drive unit in the manner described in its drift can be compensated.
  • the plausibility of the signal S was described as a function of its time course.
  • the plausibility check can also take place in other ways known to the person skilled in the art, for example in that a characteristic size of the signal of the sensor, for example the time average or the signal amplitude, is made plausible.
  • a characteristic size of the signal of the sensor for example the time average or the signal amplitude
  • an implausible characteristic variable of the signal S for example the time average or the signal amplitude would result. Ie. the characteristic quantity would in this case deviate impermissibly from an expected value.
  • the temporal mean value of the signal S would therefore, for example, inadmissible of an expected time average or the signal amplitude of the signal S would deviate inadmissibly from an expected signal amplitude.
  • the reference value memory 70, 75 and the comparison value memory 80, 85 may be formed for example as EEPORM.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Details Of Flowmeters (AREA)

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur eines Signals eines Sensors (1) vorgeschlagen, die eine möglichst genaue Driftkompensation einer Kennlinie des Sensors (1) ermöglichen. Dabei wird mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors (1) mit einem Referenzwert verglichen. Das Signal des Sensors (1) wird abhängig vom Vergleichsergebnis korrigiert. Als Referenzwert wird ein aus dem Signal des Sensors (1) abgeleiteter Wert für die mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors (1) gebildet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur eines Signals eines Sensors
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zur Korrektur eines Signals eines Sensors nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
So ist es beispielsweise bekannt, dass die bei einem in einer Luftzufuhr einer Brennkraftmaschine verbauten Heißfilmluftmassenmesser über dessen Lebensdauer auftretende Drift durch Vergleich des Signals des Heißfilmluftmassenmessers mit einem aus einem Ladedruck, einer Ladelufttemperatur und einer Motordrehzahl modellierten Luftmassenwert als Referenzwert korrigiert wird.
Da der Ladedrucksensor zur Ermittlung des Ladedruckes, der Temperatursensor zur Ermittlung der Ladelufttemperatur und der Drehzahlsensor zur Ermittlung der Motordreh- zahl jeweils toleranzbehaftet sind, ist die mit dem bekannten Verfahren erzielbare Genauigkeit der Driftkompensation geringer als die Neuteiletoleranz des nicht verschmutzten Luftmassenmessers.
Ferner ist es aus der DE 100 63 439 Al bekannt, für einen beispielsweise als Heißfilm- luftmassenmesser ausgebildeten Sensor zusätzlich zu einem Signal-Range-Check noch
On-Board Diagnosen hinsichtlich vorgebbarer Plausibilitätskriterien durchzuführen, die die Offsetdrift und/oder die Empfindlichkeitsdrift des Sensors betreffen.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfϊndungsgemäße Vorrichtung zur Korrektur eines Signals eines Sensors mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors mit einem Referenzwert verglichen wird und das Signal des Sensors abhängig vom Vergleichsergebnis korrigiert wird, wobei als Referenzwert ein aus dem Signal des
Sensors abgeleiteter Wert für die mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors gebildet wird. Auf diese Weise kann auf die Verwendung von Ersatzsignalen zur Modellierung des Signals des Sensors bzw. der mindestens einen charakteristischen Größe sowie auch auf die Modellierung des Signals des Sensors selbst verzichtet werden und allein unter Verwendung des Signals des Sensors zur Bildung des Referenzwertes eine erhöhte Genauigkeit der Driftkompensation erreicht werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Referenzwert in einem vorgegebenen Betriebszustand des Sensors, insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Zeit nach erstmaliger Inbetriebnahme des Sensors, gebildet wird. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der Driftkompensation des Signals des Sensors erhöht werden. Im günstigsten Fall wird dabei die Genauigkeit der Driftkompensation lediglich durch die Neuteiletoleranz des nicht verschmutzten Sensors beeinflusst.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn durch den Sensor eine Betriebsgröße einer Antriebseinheit, insbesondere einer Brennkraftmaschine, erfasst wird und wenn die Bildung des Referenzwertes und/oder die Bildung der mindestens einen charakteristischen Größe des Signals des Sensors zum Vergleich mit dem Referenzwert in mindestens einem vorgegebenen Betriebszustand der Antriebseinheit, insbesondere in einem Leerlaufzustand, durchgeführt wird. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der Driftkompensation noch weiter erhöht werden, insbesondere durch Berücksichtigung der bei der Messwerterfas- sung durch den Sensor vorhandenen Zeitkonstanten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Sensor eine Luftmassenmessvorrichtung, insbesondere ein Heißfilm- oder Ultraschallluftmassenmesser, gewählt wird. Auf diese Weise lässt sich für eine solche Luftmassenmessvorrichtung eine möglichst genaue Driftkompensati- on durchführen. AIs mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors eignen sich besonders ein zeitlicher Mittelwert und/oder eine Signalamplitude des Signals des Sensors. Aus diesen beiden Größen lässt sich in einfacher und zuverlässiger Weise ein Offset und eine Empfindlichkeit einer Sensorkennlinie zur Umwandlung des Sensorsignals in die zu erfassende Messgröße korrigieren.
Die Korrektur des Signals des Sensors kann besonders einfach dadurch erfolgen, dass abhängig vom Vergleichsergebnis mindestens ein Korrekturwert gebildet wird, mit dem das Signal des Sensors korrigiert wird.
Zur Ermittlung eines möglichst zuverlässigen und fehlerfreien Korrekturwertes kann es in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der mindestens eine Korrekturwert nur im Falle eines, insbesondere abhängig von seinem zeitlichen Verlauf, als plausibel erkannten Sig- nals des Sensors gebildet wird.
Die Korrektur des Signals des Sensors kann besonders einfach dadurch erfolgen, dass der mindestens eine Korrekturwert als ein Korrekturwert für einen Offset und/oder als ein Korrekturwert für eine Empfindlichkeit des Signals des Sensors gebildet wird.
Insbesondere im Falle einer nichtlinearen Kennlinie ist es von Vorteil, wenn der mindestens eine Korrekturwert in verschiedenen Bereichen der Signalgröße unterschiedlich gebildet wird. Auf diese Weise lässt sich auch im Falle einer nichtlinearen Sensorkennlinie eine möglichst genaue Driftkompensation realisieren und zwar für mehrere Bereiche die- ser Kennlinie, insbesondere für die gesamte Kennlinie.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nach- folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Ausschnittes aus einer als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebseinheit,
Figur 2 eine Referenzkennlinie und eine davon abweichende Driftkennlinie eines Luftmassenmessers, - A -
Figur 3 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Figur 4 einen Ablaufplan für einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 kennzeichnet 5 beispielhaft eine als Brennkraftmaschine ausgebildete Antriebseinheit mit einem Zylinderblock 40, dem über eine Luftzufuhr 35 Frischluft zuge- führt wird. Die Brennkraftmaschine 5 kann beispielsweise einen Ottomotor oder einen
Dieselmotor antreiben. In der Luftzufuhr 35 ist ein Luftmassenmesser 1, beispielsweise in Form eines Heißfilmluftmassenmessers oder eines Ultraschallluftmassenmessers angeordnet. Ferner ist im Bereich der Zylinderbank 40 ein Drehzahlsensor 45 angeordnet, der in dem Fachmann bekannter Weise eine Motordrehzahl nmot zu vorgegebenen, insbe- sondere äquidistanten, Abtastzeitpunkten erfasst und die entsprechenden Messwerte an eine Steuerung 50 weiterleitet. Der Luftmassenmesser 1 erzeugt ebenfalls in dem Fachmann bekannter Weise abhängig vom Luftmassenstrom in der Luftzufuhr 35 ein Signal S ebenfalls in Form von zeitdiskreten Messwerten, wobei diese Messwerte wiederum insbesondere zu äquidistant beabstandeten Zeitpunkten erfasst werden. Das Signal S des Luftmassenmessers 1 wird ebenfalls an die Steuerung 50 weitergeleitet. Weitere für den
Betrieb der Brennkraftmaschine in dem Fachmann bekannter Weise vorgesehenen oder erforderlichen Komponenten, die zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind, sind in Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Die Steuerung 50 wandelt das Signal S des Luftmassenmessers 1 mit Hilfe einer Kennlinie in die physikalische Größe des Luftmassenstroms LMS um. Figur 2 zeigt zwei solcher Kennlinien, die in der Steuerung 50 abgelegt sind. Dabei ist der Luftmassenstrom LMS über dem Signal S des Luftmassenmessers 1 aufgetragen. Die beiden dargestellten Kennlinien sind in diesem Beispiel linear. Dies stellt eine Vereinfachung des tatsächlichen Zu- sammenhangs zwischen dem Signal S und dem Luftmassenstrom LMS dar, die im Falle der Ausbildung des Luftmassenmessers 1 als Ultraschallluftmassenmesser mehr und in dem Falle der Ausbildung des Luftmassenmesser 1 als Heißfilmluftmassenmesser weniger der Realität entspricht, im Folgenden aber zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugrunde gelegt werden soll. Dabei kennzeichnet R eine Referenzkennlinie mit einem ersten Offsetwert Ol und einer ersten Kennliniensteigung oder Empfindlichkeit Yl /Xl. Ferner ist im Diagramm nach Figur 2 eine Driftkennlinie D dargestellt, die einen zweiten Offset 02 und eine zweite Steigung oder Empfindlichkeit Y2/X2 aufweist, wobei Ol ≠ 02 und Yl/Xl ≠ Y2/X2 sind. Dabei soll in diesem Beispiel angenommen werden, dass die Referenzkennlinie R die Abbil- düng des Signals S des Luftmassenmessers 1 in den Luftmassenstrom LMS in einem
Neuzustand des Luftmassenmessers 1 darstellt, in dem der Luftmassenmesser 1 nicht verschmutzt ist. Dem gegenüber beschreibt die Driftkennlinie D die Abbildung des Signals S des Luftmassenmessers 1 in den Luftmassenstrom LMS zu einem späteren Zeitpunkt, zu dem der Luftmassenmesser 1 bereits eine gewisse Verschmutzung aufweist, die zu einem im Vergleich zur Referenzkennlinie größeren Offset führt, d. h. 02 > Ol und die im Vergleich zur Referenzkennlinie R zu einer geringeren Empfindlichkeit oder Steigung führt, d. h. also Y2/X2 < Yl/Xl. Die Driftkennlinie D ergibt sich somit aufgrund der Verschmutzung des Luftmassenmessers 1. Zusätzlich oder alternativ kann sich die Driftkennlinie D auch aufgrund der Alterung des Luftmassenmessers 1 und des damit einhergehen- den Verschleißes ergeben.
Das Signal S des Luftmassenmessers 1 weist in Abhängigkeit von der Anzahl der Zylinder der Zylinderbank 40 und der Motordrehzahl nmot Pulsationen auf, die dem zeitlichen Mittelwert des Signals S des Luftmassenmessers 1 überlagert sind. Aufgrund von Ver- schmutzungen des Luftmassenmessers 1 kommt es über die Lebensdauer des Luftmassenmessers 1 zu Offset- und Empfindlichkeits- bzw. Steigungsdriften der Kennlinie des Luftmassenmessers 1, die das Signal des Luftmassenmessers 1 in die physikalische Größe des Luftmassenstroms abbildet. Diese Offset- und Empfindlichkeitsdriften führen zu einer Verschiebung des sich aus der genannten Kennlinie ergebenden zeitlichen Mittelwer- tes des Luftmassenstroms LMS und zu einer Veränderung dessen Pulsations- amplitude.
Ziel ist es, das Signal S des Luftmassenmessers 1 zu jedem Zeitpunkt möglichst genau in den Luftmassenstrom LMS umzuwandeln, d. h. zu jedem Zeitpunkt möglichst die aktuel- Ie Driftkennlinie D zu bestimmen. Zu diesem Zweck umfasst die Steuerung 50 eine Vorrichtung 10 gemäß dem Funktionsdiagramm nach Figur 3. Die Vorrichtung 10 kann dabei beispielsweise Software- und/oder hardwaremäßig in der Steuerung 50 implementiert sein. Die Vorrichtung 10 kann auch mit der Steuerung 50 identisch sein, also die Steuerung 50 bzw. ein entsprechendes Steuergerät bilden. Dieses Steuergerät kann identisch mit einem Motorsteuergerät oder davon verschieden sein. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Referenzwertbildungseinheit 30 mit einer Auswerteeinheit 55, einem ersten gesteuerten Schalter 60 und einem zweiten gesteuerten Schalter 65. Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Betriebszustandserfassungseinheit 95, der die vom Drehzahlsensor 45 erfasste Motordrehzahl nmot und die von einer Zeiterfassungseinheit 90 erfasste Zeit t seit erstmaliger Inbetriebnahme des Luftmassenmessers 1 zugeführt sind. Dabei kann die Zeit t auch der Zeit entsprechen, die seit der erstmaligen Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 5 vergangen ist, wenn diese Zeit mit der Zeit der erstmaligen Inbetriebnahme des Luftmassenmessers 1 zusammenfällt. Die Zeiterfas- sungseinheit 90 kann Teil der Vorrichtung 10 oder wie in Figur 3 dargestellt außerhalb der Vorrichtung 10 angeordnet sein. Der erste gesteuerte Schalter 60 und der zweite gesteuerte Schalter 65 werden in ihrer Schalterstellung jeweils von der Betriebszustandser- fassungseinheit 95 angesteuert. Diese Ansteuerung erfolgt dabei abhängig von der Zeit t und der Motordrehzahl nmot, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 5 kenn- zeichnen. Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin eine aktuelle Driftkennlinie D, die mit dem Bezugszeichen 110 gekennzeichnet ist. Das Signal S des Luftmassenmessers 1 wird sowohl der Auswerteeinheit 55 als auch der Driftkennlinie 110 eingangsseitig zugeführt. Die Driftkennlinie D wird von einer Korrektureinheit 25 der Vorrichtung 10 korrigiert. Dies erfolgt mittels eines ersten Korrekturwertes KO für den Offset der Driftkennlinie 110 und eines zweiten Korrekturwertes KS für die Steigung oder Empfindlichkeit der
Driftkennlinie 110. Am Ausgang der Driftkennlinie 110 ergibt sich dann der Luftmassenstrom LMS, der von der Vorrichtung 10 zur internen und/oder externen Weiterverarbeitung abgegeben wird. Der Korrektureinheit 25 ist über einen dritten gesteuerten Schalter 100 das Ausgangssignal einer ersten Vergleichseinheit 15 und über einen vierten gesteu- erten Schalter 105 das Ausgangssignal einer zweiten Vergleichseinheit 20 zuführbar. Die beiden Vergleichseinheiten 15, 20 sind ebenfalls Teil der Vorrichtung 10. In der ersten Vergleichseinheit 15 wird das Ausgangssignal eines ersten Referenzwertspeichers 70 mit dem Ausgangssignal eines ersten Vergleichswertspeichers 80 verglichen und in der zweiten Vergleichseinheit 20 wird das Ausgangssignal eines zweiten Referenzwertspeichers 75 mit dem Ausgangssignal eines zweiten Vergleichswertspeichers 85 verglichen. Beide
Referenzwertspeicher 70, 75 und beide Vergleichswertspeicher 80, 85 sind im Beispiel nach Figur 3 in der Vorrichtung 10 angeordnet. Der erste gesteuerte Schalter 60 verbindet einen ersten Ausgang 115 der Auswerteeinheit 55 entweder mit einem Eingang des ersten Referenzwertspeichers 70 oder mit einem Eingang des ersten Vergleichswertspeichers 80. Der zweite gesteuerte Schalter 65 verbindet einen zweiten Ausgang 120 der Auswerte- einheit 55 entweder mit einem Eingang des zweiten Referenzwertspeichers 75 oder mit einem Eingang des zweiten Vergleichswertspeichers 85. Auch die Ansteuerung des dritten gesteuerten Schalters 100 und des vierten gesteuerten Schalters 105 erfolgt abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 5 durch die Betriebszustandserfassungsein- heit 95.
Der erste gesteuerte Schalter 60 wird von der Betriebszustandserfassungseinheit 95 zur Verbindung des ersten Ausgangs 115 der Auswerteeinheit 55 mit dem Eingang des ersten Referenzwertspeichers 70 verbunden, wenn die Zeit t kleiner als eine vorgegebene Grenzzeit tgrenz und die Motordrehzahl nmot kleiner als eine vorgegebene Motordrehzahl nmotgrenz ist. Andernfalls steuert die Betriebszustandserfassungseinheit 95 den ersten gesteuerten Schalter 60 zur Verbindung des ersten Ausgangs 115 der Auswerteeinheit 55 mit dem Eingang des ersten Vergleichswertspeichers 80 an. In entsprechender Weise wird der zweite gesteuerte Schalter 65 von der Betriebszustandserfassungseinheit 95 zur Verbindung des zweiten Ausgangs 120 der Auswerteeinheit 55 mit dem Eingang des zweiten Referenzwertspeichers 75 angesteuert, wenn t < tgrenz und nmot < nmotgrenz ist. Andernfalls wird der zweite gesteuerte Schalter 65 von der Betriebszustandserfas- sungseinheit 95 zur Verbindung des zweiten Ausgangs 120 der Auswerteeinheit 55 mit dem Eingang des zweiten Vergleichswertspeichers 85 angesteuert.
Die vorgegebene Zeit tgrenz kann beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden, derart, dass für Zeiten t < tgrenz noch nicht mit einem verschmutzten Luftmassenmesser 1 zu rechnen ist. tgrenz kann dabei insbesondere aus Erfahrungswerten von Luftmassenmessern gleicher Bauart abgeleitet werden. Auch der Grenzwert nmotgrenz für die Motordrehzahl kann beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden, derart, dass Motordrehzahlen nmot < nmotgrenz einen Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine 5 kennzeichnen. Prinzipiell sollte der Grenzwert nmotgrenz für die Motordrehzahl in vorteilhafter Weise so appliziert werden, dass die Zeitkonstante des Luftmassenmessers 1 bei der Luftmassenerfassung, die beispielsweise bis zu 15ms betragen kann, berücksichtigt wird. Dabei kann der Grenzwert nmotgrenz für die Motordrehzahl so appliziert werden, dass für Motordrehzahlen nmot < nmotgrenz die Luftmassenerfassung durch den Luftmassenmesser 1 aufgrund der Zeitkonstanten des Luftmassenmessers 1 gar nicht oder nur unwesentlich verfälscht wird, die Verfälschung der Luftmassenmessung für Motordrehzahlen nmot > nmotgrenz jedoch ein unerwünscht hohes Ausmaß annimmt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der erste Referenzwertspeicher 70 und der zweite Referenzwertspeicher 75 nur in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 5 beschrieben oder überschrieben wird, in dem nicht mit einer wesentlichen Verschmutzung des Luftmassenmessers 1 zu rechnen ist. Außerdem wird sichergestellt, dass der ers- te Referenzwertspeicher 70 und der zweite Referenzwertspeicher 75 nur in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 5 beschrieben oder überschrieben wird, in dem das Messergebnis des Luftmassenmessers 1 nicht durch eine zu hohe, über der Grenzdrehzahl nmotgrenz liegende oder die Grenzdrehzahl nmotgrenz einnehmende Motordrehzahl nmot verfälscht wird.
Der dritte Schalter 100 wird von der Betriebszustandserfassungseinheit 95 zur Verbindung des Ausgangs der ersten Vergleichseinheit 15 mit der Korrektureinheit 25 geschlossen, wenn nmot < nmotgrenz und t > tgrenz ist. Andernfalls wird der dritte gesteuerte Schalter 100 durch die Betriebszustandserfassungseinheit 95 geöffnet. Der vierte gesteu- erte Schalter 105 wird von der Betriebszustandserfassungseinheit 95 zur Verbindung des
Ausgangs der zweiten Vergleichseinheit 20 mit der Korrektureinheit 25 geschlossen, wenn nmot < nmotgrenz und t > tgrenz ist. Andernfalls wird der vierte gesteuerte Schalter 105 von der Betriebszustandserfassungseinheit 95 geöffnet.
Der erste Vergleichswertspeicher 80 und der zweite Vergleichswertspeicher 85 werden nur in den Betriebszuständen beschrieben oder überschrieben, in denen der erste Referenzwertspeicher 70 und der zweite Referenzwertspeicher 75 nicht beschrieben oder ü- berschrieben werden können aufgrund der Schalterstellung des ersten gesteuerten Schalters 60 und des zweiten gesteuerten Schalters 65. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass der erste Vergleichswertspeicher 80 und der zweite Vergleichswertspeicher 85 prinzipiell in jedem beliebigen Zustand der Brennkraftmaschine 5 beschrieben bzw. überschrieben werden. Eine Aktualisierung der beiden Korrekturwerte KO und KS in der Korrektureinheit 25 findet nur statt, solange die beiden gesteuerten Schalter 100, 105 wie in Figur 3 dargestellt sich in ihrer geschlossenen Stellung befinden. Sind die beiden Schalter 100, 105 geöffnet, so findet keine Aktualisierung der Korrekturwerte KO, KS durch die Korrektureinheit 25 statt. Die Korrektur der Driftkennlinie 110 findet immer mit den zuletzt aktualisierten Korrekturwerten KO, KS statt. Wie in Figur 3 dargestellt, werden die beiden Schalter 60, 65 synchron von der Betriebszustandserfassungseinheit 95 angesteuert. Dasselbe gilt für die beiden gesteuerten Schalter 100, 105. Mittels der beiden gesteuerten Schalter 100, 105 wird sichergestellt, dass die Korrektureinheit 25 nur dann die beiden Korrekturwerte KO, KS aktualisiert, wenn die Motordrehzahl nmot < nmotgrenz und die Zeit t > tgrenz ist. Dabei kann die Driftkennlinie 110 beispielsweise gemäß den Herstellerangaben des Luftmassenmessers 1 oder aufgrund einer Eichmessung initial in Form der Referenzkennlinie R vorgegeben und in der Vorrichtung 10 abgespei- chert sein. Eine Korrektur dieser Driftkennlinie 110 findet dann erst nach Ablauf der vorgegebenen Zeit tgrenz nach erstmaliger Inbetriebnahme des Luftmassenmessers 1 bzw. der Brennkraftmaschine 5 sowie unter der Bedingung statt, dass sich die Motordrehzahl nmot unterhalb der vorgegebenen Grenzdrehzahl nmotgrenz befindet, die Korrektur also nicht durch eine zu hohe Drehzahl größer oder gleich der Grenzdrehzahl nmotgrenz ver- fälscht wird. Mit anderen Worten wird auch bei der Korrektur der Driftkennlinie 110 die
Zeitkonstante bei der Luftmassenerfassung durch den Luftmassenmesser 1 berücksichtigt, um Fehler bei der Korrektur der Driftkennlinie 110 zu vermeiden.
Die Auswerteeinheit 55 wertet das Signal S des Luftmassenmessers 1 im Hinblick auf mindestens eine charakteristische Größe dieses Signals S aus. Im vorliegenden Beispiel wertet die Auswerteeinheit 55 das Signal S des Luftmassenmessers 1 im Hinblick auf zwei charakteristische Größen des Signals S aus. Dabei bestimmt die Auswerteeinheit 55 als eine erste charakteristische Größe des Signals S einen zeitlichen Mittelwert dieses Signals S und gibt diesen als gleitenden Mittelwert an ihrem ersten Ausgang 115 ab. Fer- ner ermittelt die Auswerteeinheit 55 als zweite charakteristische Größe des Signals S den gerade aktuellen Wert der Signalamplitude des Signals S und gibt diesen an ihrem zweiten Ausgang 120 ab.
Je nach Schalterstellung des ersten gesteuerten Schalters 60 wird dann der aktuelle glei- tende zeitliche Mittelwert des Signals S im ersten Referenzwertspeicher 70 oder im ersten
Vergleichswertspeicher 80 abgelegt. Entsprechend wird je nach Stellung des zweiten gesteuerten Schalters 65 der aktuelle Wert für die Signalamplitude des Signals S im zweiten Referenzwertspeicher 75 oder im zweiten Vergleichswertspeicher 85 abgelegt. Die erste Vergleichseinheit 15 vergleicht den im ersten Referenzwertspeicher 70 abgelegten glei- tenden Mittelwert des Signals S mit dem im ersten Vergleichswertspeicher 80 abgelegten gleitenden zeitlichen Mittelwert, beispielsweise durch Differenzbildung oder durch Division und leitet das Vergleichsergebnis, also die Differenz oder den Quotienten im Falle des geschlossenen dritten Schalters 100 an die Korrektureinheit 25 weiter. Entsprechend vergleicht die zweite Vergleichseinheit 20 den Wert für die Signalamplitude im zweiten Referenzwertspeicher 75 mit dem Wert für die Signalamplitude im zweiten Vergleichs- wertspeicher 85, beispielsweise durch Differenzbildung oder durch Quotientenbildung und leitet das Vergleichsergebnis in Form der Differenz bzw. des Quotienten an die Korrektureinheit 25 weiter, sofern der zweite gesteuerte Schalter 105 sich in seiner geschlossenen Stellung befindet.
Initial können der erste Referenzwertspeicher 70 und der erste Vergleichswertspeicher 80 mit dem gleichen Wert belegt sein, sodass die erste Vergleichseinheit 15 an ihrem Ausgang als Vergleichsergebnis bei Differenzbildung den Wert Null abgibt. Entsprechend können initial der zweite Referenzwertspeicher 75 und der zweite Vergleichswertspeicher 85 mit dem gleichen Wert belegt sein, sodass die zweite Vergleichseinheit 20 an ihrem
Ausgang bei Quotientenbildung den Wert Eins abgibt. Dabei kann es generell vorgesehen sein, dass in dem Fall, in dem die jeweiligen beiden Eingangsgrößen gleich groß sind, die erste Vergleichseinheit 15 an ihrem Ausgang den Wert Null und die zweite Vergleichseinheit 20, an ihrem Ausgang den Wert Eins abgibt. Empfängt die Korrektureinheit 25 von der ersten Vergleichseinheit 15 den Wert Null und von der zweiten Vergleichseinheit
20 den Wert Eins, so führt sie keine Aktualisierung der beiden Korrekturwerte KO, KS durch. Dies entspricht einem Zustand mit geöffneten Schaltern 100, 105. Dabei kann der Korrekturwert KO für den Offset initial auf den Wert Null und der Korrekturwert KS für die Steigung bzw. die Empfindlichkeit initial auf den Wert 1 gesetzt sein. Dabei findet die Korrektur der Driftkennlinie 110 durch Addition des Offsets der Driftkennlinie 110 mit dem ersten Korrekturwert KO und die Korrektur der Steigung der Driftkennlinie 110 durch Multiplikation mit dem zweiten Korrekturwert KS statt. Alternativ kann die Korrektur des Offsets auch in beliebiger anderer Weise, beispielsweise durch Multiplikation, durch Division oder durch Subtraktion erfolgen, wie auch die Korrektur der Steigung der Driftkennlinie 110 alternativ in beliebiger anderer Form erfolgen kann, beispielsweise durch Addition, durch Subtraktion oder durch Division. Die Art der Korrektur des Offsets und der Steigung der Driftkennlinie 110 sollte jedoch vorab festgelegt und in vorteilhafter Weise beibehalten werden. Je nach gewählter Korrekturoperation, also Addition, Subtraktion, Division oder Multiplikation, sind die Korrekturwerte KO, KS zu initialisieren, um anfangs die Driftkennlinie 110 nicht zu modifizieren.
Der Ausgang des ersten Referenzwertspeichers 70 ist in Figur 3 mit Rl, der Ausgang des ersten Vergleichswertspeichers 80 mit Vl, der Ausgang des zweiten Referenzwertspeichers 75 mit R2 und der Ausgang des zweiten Vergleichswertspeichers 85 mit V2 ge- kennzeichnet. Im Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass die erste Ver- gleichseinheit 15 die Differenz Δ = Rl - Vl bildet und bei geschlossenem dritten gesteuerten Schalter 100 an die Korrektureinheit 25 weiterleitet. Weiterhin soll angenommen werden, dass die zweite Vergleichseinheit 20 den Quotienten Q = R2/V2 bildet und als Vergleichsergebnis im Falle des geschlossenen vierten gesteuerten Schalters 105 an die Korrektureinheit 25 weiterleitet. Die Korrektureinheit 25 bildet aus der Differenz Δ, dem
Quotienten Q und dem ersten Off setwert Ol der Referenzkennlinie des Luftmassenmessers mittels eines Gleichungssystems und dem den ersten Korrekturwert KO für den Offset der Driftkennlinie 110 und den zweiten Korrekturwert KS für die Steigung der Driftkennlinie 110. Das Gleichungssystem lautet wie folgt:
κs= λ- Q
KO = (I - -) (Rl - Ol) - A
Die Driftkennlinie 110 wird dann mittels des ersten Korrekturwertes KO und des zweiten Korrekturwertes KS derart korrigiert, dass der aktuelle Offset der Driftkennlinie 110 mit dem ersten Korrekturwert KO addiert wird, um einen neuen Offset für die Driftkennlinie
110 zu bilden und dass die aktuelle Steigung der Driftkennlinie 110 mit dem zweiten Korrekturwert KS multipliziert wird, um eine neue Steigung für die Driftkennlinie 110 zu bilden. Auf diese Weise liegt nach der Korrektur mittels den beiden Korrekturwerten KO, KS eine neue Driftkennlinie 110 vor, die das Signal S des Luftmassenmessers 1 in die physikalische Größe des Luftmassenstroms LMS umwandelt.
Alternativ kann im Falle einer linearen Referenzkennlinie der erste Offsetwert Ol auch über eine Messung im Steuergeräte-Nachlauf im Neuzustand des Luftmassenmessers 1 bestimmt werden, bei dem kein Luftmassenstrom mehr vorliegt. Der erste Offsetwert Ol ist in einem Offsetwertspeicher 1000 der Vorrichtung 10 abgelegt und von dort der Korrektureinheit 25 zugeführt. Der Ausgang des ersten Referenzwertspeichers 70 ist ebenfalls der Korrektureinheit 25 zugeführt.
In Figur 4 ist ein Ablaufplan für einen beispielhaften Ablauf des erfϊndungsgemäßen Ver- fahrens wie es durch die Vorrichtung 10 durchgeführt wird, beschrieben. Nach dem Start des Programms empfängt die Betriebszustandserfassungseinheit 95 bei einem Programmpunkt 200 die aktuelle Zeit t, die seit der ersten Inbetriebnahme des Luftmassenmessers 1 bzw. der Brennkraftmaschine 5 abgelaufen ist, von der Zeiterfassungseinheit 90, die bei der ersten Inbetriebnahme des Luftmassenmessers 1 bzw. Brennkraftmaschine 5 mit dem Wert t = 0 initialisiert wurde. Weiterhin empfangt die Betriebszustandserfassungseinheit 95 bei Programmpunkt 200 vom Drehzahlsensor 45 die aktuelle Motordrehzahl nmot der Brennkraftmaschine 5. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 205 verzweigt.
Bei Programmpunkt 205 wird geprüft, ob im ersten Referenzwertspeicher 70 und im zweiten Referenzwertspeicher 75 bereits jeweils ein Wert von der Auswerteeinheit 55 empfangen und abgespeichert wurde. Dies wird dadurch geprüft, dass die erste Vergleichseinheit 15 prüft, ob die Differenz Δ ≠ Null ist und dass die zweite Vergleichseinheit 20 prüft, ob der Quotient Q ≠ 1 ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programm- punkt 210 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 225 verzweigt.
Bei Programmpunkt 225 prüft die Betriebszustandserfassungseinheit 95, ob t < tgrenz und nmot < nmotgrenz ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 230 verzweigt andernfalls wird zu Programmpunkt 200 zurück verzweigt.
Bei Programmpunkt 230 veranlasst die Betriebszustandserfassungseinheit 95 den ersten gesteuerten Schalter 60 zur Verbindung des ersten Ausgangs 115 der Auswerteeinheit 55 mit dem ersten Referenzwertspeicher 70 und den zweiten gesteuerten Schalter 65 zur Verbindung des zweiten Ausgangs 120 der Auswerteeinheit 55 mit dem zweiten Refe- renzwertspeicher 75. Dies führt zu einem Beschreiben des ersten Referenzwertspeichers
70 mit dem aktuellen gleitenden zeitlichen Mittelwert des Signals S des Luftmassenmessers 1 und des zweiten Referenzwertspeichers 75 mit der aktuellen Signalamplitude des Signals S beim anschließenden Programmpunkt 235. Anschließend wird wieder zu Programmpunkt 200 zurück verzweigt.
Bei Programmpunkt 210 prüft die Betriebszustandserfassungseinheit 95, ob nmot < nmotgrenz. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 215 verzweigt, andernfalls wird zu Programmpunkt 200 zurück verzweigt. Um zu Programmpunkt 215 zu verzweigen, muss es dabei nicht unbedingt erforderlich sein, dass zusätzlich t größer oder gleich tgrenz ist. Die Korrektur der Driftkennlinie 110 kann auch bereits für Zeiten t < tgrenz durchgeführt werden.
Bei Programmpunkt 215 veranlasst die Betriebszustandserfassungseinheit 95 ein Schließen der beiden gesteuerten Schalter 100, 105. Anschließend wird zu einem Programm- punkt 220 verzweigt. Bei Programmpunkt 220 ermittelt die Korrektureinheit 25 aus den zugeführten Eingangsgrößen Δ, Q in der beschriebenen Weise den ersten Korrekturwert KO und den zweiten Korrekturwert KS und korrigiert mit diesen die Drittkennlinie 110 in der beschriebenen Weise. Anschließend wird das Programm verlassen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Korrekturwerte KO, KS nur im Falle eines, insbesondere abhängig von seinem zeitlichen Verlauf, als plausibel erkannten Signals S des Luftmassenmessers 1 gebildet werden. Zu diesem Zweck wird von der Auswerteeinheit 55 eine Plausibilitätsüberprüfung des Signals S durchgeführt. Dabei kann die Auswerteeinheit 55 beispielsweise prüfen, ob eine ungleichförmige Amplitudenänderung des Signals S, beispielsweise aufgrund einer Undichtigkeit in einem der Zylinder der Zylinderbank 40 vorliegt. Eine solche ungleichförmige Amplitudenänderung kann von der Auswerteeinheit 55 dann festgestellt werden, wenn die Amplitude des Signals S innerhalb eines zwei Kurbelwellenumdrehungen umfassenden Arbeitsspiels der Zylinder eine Schwankungsbreite aufweist, die über einem vorgegebenen Wert liegt, der beispielsweise auf einem Prüfstand derart geeignet appliziert werden kann, dass er die Amplitudenänderung des Signals S aufgrund einer Undichtigkeit in einem der Zylinder der Zylinderbank 40 von einer im Vergleich dazu geringeren Ampli- tudenänderung unterscheiden kann, die sich ohne Zylinderundichtigkeit allein aufgrund von Einbautoleranzen und Alterungseinflüssen ergibt. Die Auswerteeinheit 55 gibt dann in Abhängigkeit dieser Plausibilitätsprüfung ein Plausibilitätssignal P an die Betriebszu- standserfassungseinheit 95 ab. Ist die Plausibilitätsinformation P gesetzt, so weist sie auf ein plausibles Signal S hin, andernfalls, also wenn das Signal S zurückgesetzt ist, so weist dies auf ein nicht plausibles Signal S hin. Im Falle eines nicht plausiblen Signals S veran- lasst die Betriebszustandserfassungseinheit 95 ein Öffnen der beiden gesteuerten Schalter 100, 105, um eine fehlerhafte Korrektur der Driftkennlinie 110 zu verhindern. Ist hingegen die Plausibilitätsinformation P gesetzt, so hängt der Öffnungs- oder Schließzustand der beiden gesteuerten Schalter 100, 105 in der zuvor beschriebenen Weise von der Zeit t und der Motordrehzahl nmot, bzw. nur von der Motordrehzahl nmot ab.
Vorstehend wurde beispielhaft angenommen, dass die Driftkennlinie 110 linear ist. Im Allgemeinen wird die Driftkennlinie 110 jedoch nicht linear sein, kann jedoch insbesondere im Falle des Ultraschallluftmassenmessers in grober Näherung durch eine lineare Kennlinie angenähert werden. Im Falle eines Heißfilmluftmassenmessers ist eine solche Linearisierung der Driftkennlinie 110 unter Umständen nicht mehr zielführend, sodass die Driftkennlinie 110 in diesem Fall zumindest in verschiedenen Bereichen unterschiedlich linearisiert werden muss. In diesem Fall kann es vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit 55 zusätzlich prüft, in welchem Bereich der Kennlinie sich das empfangene Signal S des Luftmassenmessers 1 befindet, wobei diese Information ebenfalls der Betriebszu- standserfassungseinheit 95 mittels eines Signals B mitgeteilt werden kann. In diesem Fall wäre dann für jeden der genannten Bereiche der Signalgröße, die unterschiedlich linearisiert durch die Driftkennlinie 110 abgebildet werden, eine Anordnung mit einem ersten Referenzwertspeicher, einem ersten Vergleichswertspeicher, einer ersten Vergleichsein- heit und einem zweiten Referenzwertspeicher, einem zweiten Vergleichswertspeicher, einer zweiten Vergleichseinheit sowie einer Korrektureinheit vorzusehen, die den jeweiligen linearisierten Bereich der Signalgröße in der Driftkennlinie 110 mit jeweils einem Korrekturwert für Offset und einem Korrekturwert für Steigung korrigiert. Zwischen den einzelnen Anordnungen mit den beiden Referenzwertspeichern, den beiden Vergleichs- wertspeichern, den beiden Vergleichseinheiten und der Korrektureinheit muss dann je nach dem aktuell vorliegenden Signalbereich von der Betriebszustandserfassungseinheit 95 umgeschaltet werden, wobei die Betriebszustandserfassungseinheit 95den aktuellen Signalbereich durch das Signal B wie beschrieben mitgeteilt bekommt. Der Ort entsprechend anzubringender Schalter ist in Figur 3 durch das Bezugszeichen 125 gekennzeich- net und befindet sich zwischen dem ersten gesteuerten Schalter 60 und dem ersten Referenzwertspeicher 70, zwischen dem ersten gesteuerten Schalter 60 und dem ersten Vergleichswertspeicher 80, zwischen dem zweiten gesteuerten Schalter 65 und dem zweiten Referenzwertspeicher 75 und zwischen dem zweiten gesteuerten Schalter 65 und dem zweiten Vergleichswertspeicher 85. Die Ansteuerung dieser zusätzlichen Schalter 125 durch die Betriebszustandserfassungseinheit 95 ist in Figur 3 ebenfalls gestrichelt angedeutet.
Es versteht sich von selbst, dass die Korrektur der Driftkennlinie 110 durch die Korrektureinheit 25 bzw. die Korrektur eines Bereiches der Driftkennlinie 110 durch die ent- sprechend zugeordnete Korrektureinheit für einen aktuell empfangenen Signalwert des
Luftmassenmessers 1 erst dann durchgeführt wird, wenn zuvor die entsprechenden Vergleichswertspeicher 80, 85 abhängig von diesem aktuellen Signalwert S gefüllt worden sind, von den Vergleichseinheiten 15, 20 entsprechende Vergleichsergebnisse Δ, Q gebildet wurden und diese von der zugeordneten Korrektureinheit 25 in entsprechende Korrek- turwerte KO, KS umgewandelt wurden. Zu diesem Zweck kann es auch vorgesehen sein, dass eine geeignete zeitliche Taktung der Einspeicherung der Vergleichswerte in die Vergleichswertspeicher 80, 85, der Vergleichseinheiten 15, 20 und der zugeordneten Korrektureinheit 25 beispielsweise seitens der Betriebszustandserfassungseinheit 95 durchgeführt wird, wobei bei einem ersten Zeittakt die Vergleichswertspeicher 80, 85 überschrie- ben werden, bei einem nachfolgenden zweiten Zeittakt die Vergleichseinheiten 15, 20 die
Vergleichsergebnisse Δ, Q ermitteln und abgeben und bei einem anschließenden dritten Zeittakt die Korrektureinheit 25 die Korrekturwerte KO, KS ermittelt und zur Korrektur an die Driftkennlinie 110 weiterleitet. Diese Zeittaktfolge von der Überschreibung der Vergleichswertspeicher 80, 85 bis zur Korrektur der Driftkennlinie 110 sollte dabei in- nerhalb des Zeitabstandes zwischen zwei direkt nacheinander ermittelten Messwerten des
Luftmassenmessers 1 ablaufen.
Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung wurden beispielhaft anhand der Driftkompensation eines Luftmassenmessers 1 beschrieben. In ganz entspre- chender Weise lassen sich auch beliebige andere Sensoren der Brennkraftmaschine 5, beispielsweise ein Drucksensor, ein Temperatursensor oder ein Drehzahlsensor in ihrer Drift kompensieren, aber auch Sensoren, die nicht in einer Brennkraftmaschine 5 verbaut sind und physikalische Größen, wie beispielsweise Druck, Temperatur, Massenstrom, Drehzahl oder dergleichen erfassen.
Je nach verwendetem Sensor wird dabei mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors mit einem Referenzwert verglichen und das Signal des Sensors abhängig vom Vergleichsergebnis korrigiert. Als Referenzwert wird dabei ein aus dem Signal des Sensors abgeleiteter Wert für die mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors gebildet. Als charakteristische Größen des Signals des Luftmassenmessers 1 wurden im vorstehend beschriebenen Beispiel der zeitliche Mittelwert und die Signalamplitude gewählt. Ist beispielsweise die Kennlinie des Sensors nur von einer Größe abhängig, weist also beispielsweise immer einen festen Offsetwert vor und driftet nur bezüglich der Steigung oder weist immer eine feste Steigung vor und driftet nur in Bezug auf den Offset, dann reicht es aus, wenn als Referenzwert ein aus dem Signal des Sensors abgeleiteter Wert für eine einzige charakteristische Größe des Signals des Sensors gebildet wird, beispielsweise nur der zeitliche Mittelwert oder nur die Signalamplitude. Insbesondere im Falle nichtlinearer Sensorkennlinien kann es aber auch erforderlich sein, als Referenzwert ein aus dem Signal des Sensors abgeleiteten Wert für mehr als zwei charak- teristische Größen des Signals des Sensors zu bilden. Dazu könnte zusätzlich zum zeitli- chen Mittelwert und zur Signalamplitude auch noch beispielsweise die zweite zeitliche Ableitung des Signals gehören.
In Figur 2 ist eine solche nichtlineare Kennlinie X gestrichelt dargestellt, die in vier line- arisierte Bereiche aufgeteilt ist. So kann das Signal S je nach seiner Größe in einem dieser vier Bereiche liegen. Die vier Bereiche sind wie folgt definiert:
0 <= S < Sl S1 <= S < S2 S2 <= S < S3
S3 <= S.
Jedem dieser vier Bereiche ist eine Anordnung aus einem ersten Referenzwertspeicher, einem ersten Vergleichswertspeicher, einer ersten Vergleichseinheit, einem zweiten Refe- renzwertspeicher, einem zweiten Vergleichswertspeicher, einer zweiten Vergleichseinheit und einer Korrektureinheit wie in Figur 3 dargestellt zugeordnet und über die in Figur 3 angedeuteten Schaltstellen 125 zuschaltbar.
Vorstehend wurde beispielhaft beschrieben, dass die Referenzwertspeicher 70, 75 nur dann beschrieben werden, wenn t < tgrenz. Zusätzlich oder alternativ können die Referenzwertspeicher 70, 75 aber auch in einem anderen vorgegebenen Betriebszustand des Luftmassenmessers beschrieben bzw. überschrieben werden. Ein solcher vorgegebener Betriebszustand kennzeichnet sich dadurch, dass der Luftmassenmesser 1 in diesem Betriebszustand nicht verschmutzt und von Alterungseinflüsse bzw. Verschleiß befreit ist. Dies kann auch nach einer Wartung des Luftmassenmessers 1 der Fall sein. So kann tgrenz auch als Grenzzeit nach einer entsprechenden Wartung des Luftmassenmessers 1 interpretiert werden. Ein vorgegebener Betriebszustand des Luftmassenmessers 1 ohne Verschmutzung und Alterungseinflüssen bzw. Verschleiß kann auch durch eine Plausibi- lisierung des Luftmassenmessers 1 beispielsweise mit Hilfe eines redundanten Luftmas- senmessers oder in beliebiger anderer dem Fachmann bekannter Weise beispielsweise auch durch Modellierung des Signals des Luftmassenmessers aus anderen Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 5 festgestellt werden, wobei ein Beschreiben oder Überschreiben der Referenzwertspeicher 70, 75 dann auch in einem solchen vorgegebenen Betriebszustand des Luftmassenmessers 1 möglich sein soll, sofern die Bedingung für die Motor- drehzahl nmot < nmotgrenz erfüllt ist. Auch muss die Antriebseinheit 5 nicht wie in der beschriebenen Weise als Brennkraftmaschine ausgebildet sein, sondern kann beispielsweise auch als Hybridantrieb aus Brennkraftmaschine und Elektromotor oder als Elektromotor oder in sonstiger beliebiger dem Fachmann bekannter Weise ausgebildet sein, wobei ein Sensor dieser Antriebseinheit in der beschriebenen Weise in seiner Drift kompensiert werden kann.
Weiterhin wurde vorab beispielsweise die Plausibilisierung des Signals S abhängig von seinem zeitlichen Verlauf beschrieben. Die Plausibilisierung kann aber auch auf andere dem Fachmann bekannte Weise erfolgen, beispielsweise dadurch, dass eine charakteristische Größe des Signals des Sensors, beispielsweise der zeitliche Mittelwert oder die Signalamplitude plausibilisiert wird. Auch auf diese Weise würde im Falle einer ungleichförmigen Amplitudenänderung aufgrund beispielsweise einer Undichtigkeit in einem der Zylinder der Zylinderbank 40 eine nicht plausible charakteristische Größe des Signals S, beispielsweise des zeitlichen Mittelwerts oder der Signalamplitude zur Folge haben. D. h. die charakteristische Größe würde in diesem Fall unzulässig von einem erwarteten Wert abweichen. Der zeitliche Mittelwert des Signals S würde also beispielsweise unzulässig von einem erwarteten zeitlichen Mittelwert bzw. die Signalamplitude des Signals S würde unzulässig von einer erwarteten Signalamplitude abweichen.
Die Referenzwertspeicher 70, 75 und die Vergleichswertspeicher 80, 85 können beispielsweise als EEPORM ausgebildet sein.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Korrektur eines Signals eines Sensors (1), bei dem mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors (1) mit einem Referenzwert verglichen wird und das Signal des Sensors (1) abhängig vom Vergleichsergebnis korri- giert wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzwert ein aus dem Signal des
Sensors (1) abgeleiteter Wert für die mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors (1) gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert in ei- nem vorgegebenen Betriebszustand des Sensors (1), insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Zeit nach erstmaliger Inbetriebnahme des Sensors (1), gebildet wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Sensor (1) eine Betriebsgröße einer Antriebseinheit (5), insbesondere ei- ner Brennkraftmaschine, erfasst wird und dass die Bildung des Referenzwertes und/oder die Bildung der mindestens einen charakteristischen Größe des Signals des Sensors (1) zum Vergleich mit dem Referenzwert in mindestens einem vorgegebenen Betriebszustand der Antriebseinheit (5), insbesondere in einem Leerlaufzustand, durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor (1) eine Luftmassenmessvorrichtung, insbesondere ein Heißfϊlm- oder Ultra- schallluftmassenmesser, gewählt wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors (1) ein zeitlicher Mittelwert und/oder eine Signalamplitude gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig vom Vergleichsergebnis mindestens ein Korrekturwert gebildet wird, mit dem das Signal des Sensors (1) korrigiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kor- rekturwert nur im Falle eines, insbesondere abhängig von seinem zeitlichen Verlauf, als plausibel erkannten Signals des Sensors (1) gebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Korrekturwert als ein Korrekturwert für einen Offset und/oder als ein Korrektur- wert für eine Empfindlichkeit des Signals des Sensors (1) gebildet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Korrekturwert in verschiedenen Bereichen der Signalgröße unterschiedlich gebildet wird.
10. Vorrichtung (10) zur Korrektur eines Signals eines Sensors (1), mit mindestens einer Vergleichseinheit (15, 20), die mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors (1) mit einem Referenzwert vergleicht, und mit einer Korrektureinheit (25), die das Signal des Sensors (1) abhängig vom Vergleichsergebnis korrigiert, da- durch gekennzeichnet, dass Mittel (30) zur Bildung eines Referenzwertes vorgesehen sind, die als Referenzwert einen aus dem Signal des Sensors (1) abgeleiteten Wert für die mindestens eine charakteristische Größe des Signals des Sensors (1) bilden.
PCT/EP2006/062305 2005-06-06 2006-05-15 Verfahren und vorrichtung zur korrektur eines signals eines sensors WO2006131435A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008515170A JP2008542776A (ja) 2005-06-06 2006-05-15 センサの信号の補正方法及び装置
US11/921,831 US20090222231A1 (en) 2005-06-06 2006-05-15 Method and device for correcting a signal of a sensor
EP06755183A EP1891316A1 (de) 2005-06-06 2006-05-15 Verfahren und vorrichtung zur korrektur eines signals eines sensors

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005025884.0 2005-06-06
DE102005025884A DE102005025884A1 (de) 2005-06-06 2005-06-06 Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur eines Signals eines Sensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006131435A1 true WO2006131435A1 (de) 2006-12-14

Family

ID=36741436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/062305 WO2006131435A1 (de) 2005-06-06 2006-05-15 Verfahren und vorrichtung zur korrektur eines signals eines sensors

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090222231A1 (de)
EP (1) EP1891316A1 (de)
JP (1) JP2008542776A (de)
KR (1) KR20080015430A (de)
CN (1) CN101189423A (de)
DE (1) DE102005025884A1 (de)
WO (1) WO2006131435A1 (de)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2344375T3 (es) * 2007-03-19 2010-08-25 Vaillant Gmbh Procedimiento para la deteccion de errores de un sensor de flujo.
US8666843B2 (en) 2008-05-02 2014-03-04 Red Hat, Inc. Systems and methods for generating a synchronous sales stack for customer dialog
US8160938B2 (en) * 2008-05-29 2012-04-17 Red Hat, Inc. Systems and methods for automatic bid solicitation during transaction process
JP5284864B2 (ja) 2009-04-30 2013-09-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量計
DE102009027400A1 (de) 2009-07-01 2011-01-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose einer Sensoreinrichtung einer Brennkraftmaschine
CN103168214B (zh) * 2010-08-27 2016-05-18 微动公司 传感器组件证实
EP2426462B1 (de) * 2010-09-06 2018-02-28 Robert Bosch GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur des aktuellen Grenzwerts eines Sensors
DE102012001060A1 (de) * 2011-10-24 2013-04-25 Hydrometer Gmbh Verfahren zur Korrektur von Offset-Drift-Effekten einer thermischen Messeinrichtung, thermische Messeinrichtung und Gasdurchflussmessgerät
DE102012200592A1 (de) * 2012-01-17 2013-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Zustands eines Sensors
JP5903311B2 (ja) * 2012-03-30 2016-04-13 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両
DE102012213754A1 (de) * 2012-08-03 2014-02-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Informationssystem zum Abgleichen eines Sensorsignals eines Sensors in einem Fahrzeug
DE102012219290A1 (de) * 2012-10-23 2014-04-24 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Luftmassenmessers
JP6041753B2 (ja) * 2012-11-21 2016-12-14 愛三工業株式会社 エンジンの排気還流装置
US10704988B2 (en) * 2013-02-28 2020-07-07 Infineon Technologies Ag Sensor systems and methods having emulated line adaptation
US9689322B2 (en) * 2013-03-14 2017-06-27 GM Global Technology Operations LLC System and method for sampling and processing mass air flow sensor data
DE102013215921A1 (de) * 2013-08-12 2015-03-05 Continental Automotive Gmbh Luftmassenmesser
CN105518470B (zh) * 2013-09-09 2020-08-18 罗伯特·博世有限公司 振动传感器及其灵敏度调节方法
CN106707833B (zh) * 2015-11-13 2019-03-29 北京宝沃汽车有限公司 采样信号自动校正方法、装置及系统
DE102016202803B3 (de) 2016-02-24 2017-08-17 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln einer Luftmasse in einer Brennkraftmaschine
CN108286475B (zh) * 2017-01-09 2020-01-14 北京福田康明斯发动机有限公司 一种进气流量信号的处理方法和系统
DE102017207407A1 (de) * 2017-05-03 2018-11-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuereinrichtung zur Regelung des Füllstandes eines Katalysators
DE102017209559A1 (de) * 2017-06-07 2018-12-13 Robert Bosch Gmbh Plausibilisierung eines Luftmassenmessers
FR3068126B1 (fr) * 2017-06-27 2019-08-30 Sagemcom Energy & Telecom Sas Procede de mesure d'une vitesse d'un fluide
CN107782421B (zh) * 2017-10-12 2020-02-11 三川智慧科技股份有限公司 基于无磁NB-IoT物联网水表计量阈值的校准方法
CN108489371B (zh) * 2018-03-15 2020-09-15 北京航空航天大学 一种高温磁悬浮轴承轴向用电涡流位移传感器
CN109116819A (zh) * 2018-08-09 2019-01-01 安徽省法米特物联技术有限公司 一种物联大数据采集处理系统
CN109143996A (zh) * 2018-08-09 2019-01-04 安徽省法米特物联技术有限公司 一种能保障产品质量的物联大数据采集处理系统
CN109029643A (zh) * 2018-08-09 2018-12-18 安徽省锐凌计量器制造有限公司 一种能保障产品质量的流量传感器
CN109141587B (zh) * 2018-08-09 2020-09-04 安徽省法米特物联技术有限公司 一种流量传感器的产品质量保障方法及装置、终端、介质
DE102018215195A1 (de) 2018-09-07 2020-03-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Plausibilisierung eines Drucksensors
DE102020200365A1 (de) 2020-01-14 2021-07-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Korrektur eines Differenzdrucksignals für einen Massenstrom
DE102023203076A1 (de) 2023-04-03 2024-10-10 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Sensordaten

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4004552A1 (de) * 1989-02-14 1990-08-16 Mitsubishi Electric Corp Signalverarbeitungsverfahren fuer einen durchflusssensor vom thermischen typ
DE3910676A1 (de) * 1989-04-03 1990-10-04 Pierburg Gmbh Verfahren und einrichtung zum betreiben eines luftmassenstrommessers
US5617337A (en) * 1993-10-20 1997-04-01 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring sensor functions
US20040244461A1 (en) * 2001-07-11 2004-12-09 Thomas Lenzing Method for compensating the measurement deviation of an air-flow sensor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445369A (en) * 1982-10-27 1984-05-01 General Motors Corporation Hot film sensor for air flow meter
JP2682348B2 (ja) * 1992-09-17 1997-11-26 株式会社日立製作所 空気流量計及び空気流量検出方法
EP1092087B1 (de) * 1998-07-02 2002-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum überwachen der funktion von sensoren in einer brennkraftmaschine und nach diesem verfahren arbeitendes elektronisches steuergerät
US6237564B1 (en) * 2000-02-25 2001-05-29 Ford Global Technologies, Inc. Electronic throttle control system
DE10133524A1 (de) * 2001-07-11 2003-01-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur des Dynamikfehlers eines Sensors

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4004552A1 (de) * 1989-02-14 1990-08-16 Mitsubishi Electric Corp Signalverarbeitungsverfahren fuer einen durchflusssensor vom thermischen typ
DE3910676A1 (de) * 1989-04-03 1990-10-04 Pierburg Gmbh Verfahren und einrichtung zum betreiben eines luftmassenstrommessers
US5617337A (en) * 1993-10-20 1997-04-01 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring sensor functions
US20040244461A1 (en) * 2001-07-11 2004-12-09 Thomas Lenzing Method for compensating the measurement deviation of an air-flow sensor

Also Published As

Publication number Publication date
CN101189423A (zh) 2008-05-28
JP2008542776A (ja) 2008-11-27
KR20080015430A (ko) 2008-02-19
EP1891316A1 (de) 2008-02-27
DE102005025884A1 (de) 2006-12-07
US20090222231A1 (en) 2009-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1891316A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur korrektur eines signals eines sensors
EP0929794B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur korrektur von toleranzen eines geberrades
DE102006006303B3 (de) Verfahren zur Abschätzung einer eingespritzten Kraftstoffmenge
DE102005019017B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerdiagnose für Verbrennungsmotoren
DE19927674B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1272858B1 (de) Verfahren zur kompensation der drehunförmigkeit bei der drehzahlerfassung
DE19945618A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftstoffzumeßsystems einer Brennkraftmaschine
DE102010017367B4 (de) Kraftstofftemperaturerfassungsvorrichtung
DE10230834A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102006007698B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm-Produkt, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
WO1990015236A1 (de) Verfahren zum bestimmen der verbrennungsluftmasse in den zylindern einer brennkraftmaschine
DE102008040633B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE19753873B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE10021639C1 (de) Verfahren zur Diagnose des Umgebungsdruckes für Verbrennungskraftmaschinen
DE10227466B4 (de) Verfahren zum Bestimmen der Zylinderbeladung bei einer Brennkraftmaschine
DE102007035312B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP3759326B1 (de) Diagnoseverfahren zur sprungerkennung einer kontinuierlichen messgrösse, steuerung zur durchführung des verfahrens
DE102009043431A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Korrektur für einen gemessenen Brennraumdruck
DE19727669B4 (de) Verfahren zur Überwachung der Funktion einer Saugrohrklappe zur Saugrohrumschaltung einer Brennkraftmaschine
DE102008005154A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Motorsteuereinheit
DE102007061226A1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Brennraumdruckverlaufs einer Brennkraftmaschine
DE10038974B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE19908411A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs im Startbetrieb
DE102007019641A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102005014161B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Kraftstoffdruckwerte eines Kraftstoffhochdrucksystems

Legal Events

Date Code Title Description
DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006755183

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008515170

Country of ref document: JP

Ref document number: 1020077028361

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680020038.9

Country of ref document: CN

Ref document number: 5619/CHENP/2007

Country of ref document: IN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006755183

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11921831

Country of ref document: US