[发明专利]检测机动车发动机排气温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用温度探测器检测机动车发动机排气温度的方法，温度探测器包括温度传感器和保护管，该保护管围绕温度传感器，并伸到排气流中。

背景技术

现有的温度探测器和使用温度探测器测量机动车发动机排气温度的方法可以参见DE10 2006 034 248 B3。

在内燃机排气管中温度探测器的使用条件艰难。使用条件的特点包括排气管的温度高达600℃到约1000℃，温度急速变化，比如在5秒钟内温度升高到800度，震动，以及周围流动的腐蚀介质。

为了能够承受这些压力，将用于测量排气温度的温度探测器的温度传感器封装在保护管中，通常嵌入到填充材料中，诸如粉末或灌封化合物。然而，这些保护传感器的措施增加了温度探测器的惯性，因此更好地保护传感器延长其使用寿命换来了传感器的更高惯性。

发明内容

本发明的目的在于尽可能更好地获得温度探测器的最长使用期限和最快，最精确的检测排气温度。

本发明一方面提供一种使用温度探测器检测机动车发动机排气温度的方法，所述温度探测器包括温度传感器和保护管，所述保护管围绕所述温度传感器，并伸到排气流中，所述温度传感器产生一系列温度测量值，使用所述温度探测器的热惯性的特征量，从多个时间连续温度测量值中计算出修正温度值。

本发明另一方面提供一种温度探测器，包括温度传感器和围绕所述温度传感器的保护管，评估电路使用所述温度探测器的热惯性的特征量，从多个时间连续温度测量值中计算出修正温度值。

根据发明方法，使用温度探测器的热惯性特征，从多个时间上连续的温度测量值计算得到修正的温度值。这种方法的优势在于，强大的温度探测器能够长时间承受机动车发动机的排气管内的高压力，可以用来更快更精确地检测排气温度，尽管该温度探测器具有显著的热惯性。

在排气温度改变的情况下，到温度探测器达到周围排气流的温度以及能够提供与排气温度一致的温度测量值为止，总是存在一定的时间。在加热或降低温度探测器到排气温度的过程中，温度测量值规律性的不同于实际排气温度，而且获得相同值时会有一定时间延迟。温度探测器获得排气流温度的速度是由其热惯性决定的，热惯性取决于该温度探测器的热容量和围绕该温度传感器的部件的热导性。通过使用代表温度探测器热惯性的特征量，本发明方法可用于从传感器的温度测量值计算得出修正温度值，该修正温度值与排气温度的对应度更好。

时间常数代表了温度探测器获得改变的环境温度的速度，时间常数可作为温度传感器的热惯性的特征。可通过适当的措施确定特定温度探测器的时间常数，例如，温度探测器有定义的初始温度，如20℃，将探测器放入具有已知温度的热排气流，如520℃。在这种情况下，温度传感器在一段时间内提供的测量值接近排气温度。可以使用热惯性的特征，比如，热惯性是温度探测器温度与排气温度之间的差异减少到初始差异的特定部分的所花时间。为此，将时间常数定义为两者温度差异降至初始差别的1/e的所花时间是有利的。在这里，e是欧拉，约是2.718。这样该传感器在排气温度突变之后重新达到该突变的63％时，使用温度常数是有利的。

严格来说，以这种方法确定的时间常数也取决于排气流的密度和流速。出于实用的目的，不同的发动机负载和速度会导致在每个时间单位内流过温度探测器的排气体积的差异，该差异一般可忽略不计。有利的一点是，使用的温度探测器的热惯性的特征值由排气流决定，排气流是在通常的发动机状态，如平均速度和平均发动机负载时获得。

修正温度值优选以修正项计算。修正项与之前温度值的偏差成正比，并使用热惯性特征量计算得出，比如将其与热惯性特征量相乘而添加到温度测量值。优选修正项与两个温度测量值之间的时间段成反比，修正项与两个温度测量值的差值成正比。

附图说明

参考实施例和相关附图进一步详细论述本发明的细节和优点，如下：

图1为周围气体流的温度突变过程中两种不同温度探测器的加热特性；以及

图2为排气流中测量的温度测量值曲线、排气温度曲线以及修正温度值偏差，都是从两种不同温度探测器的排气温度计算得出的。

具体实施方式

为测定机动车发动机的排气温度，使用温度探测器测得了一系列温度测量值，温度探测器包括温度传感器和保护管，保护管围绕着温度传感器，并伸到排气流中。使用温度探测器热惯性的特征量，通过多个时间上连续的温度测量值计算出修正温度值。