[发明专利]用于校正传感器的传感器量以及用于运行执行机构的调节的方法和装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于检测气态介质或液态介质的状态量的传感器的传感器量的校正，所述气态介质或液体介质被加载了预给定频率的脉动(Pulsation)。本发明还涉及调节器、尤其是具有执行机构(Stellglied)的调节器的调节，所述执行机构的位置应当通过位置调节进行调节。本发明尤其涉及汽车领域中用于气态介质或液态介质的活门调节器，所述气体介质或液态介质由于内燃机的运行而经受脉动，从而由活门调节器操作的活门(执行机构)的位置受到影响。

背景技术

在机动车的内燃机中通常使用大量的活门调节器(Klappensteller)，其控制设置在气体管路中的活门以便控制气流。由于内燃机的周期运行，吸入到气缸中的空气或者从气缸中排出的废气在相应的气体管路中间歇地随着脉动频率运动。脉动频率由内燃机通过以凸轮轴频率乘以气缸数来打开排气阀或打开和闭合进气阀的运行得出。用于位于气体管路中的活门的活门调节器由于所述气体脉动以及由于其他的发动机振动进行移动。

通常借助于活门调节来控制活门调节器，所述活门调节实现受控制的活门的位置的位置调节。为此，活门的当前位置反馈给活门调节，以便在那里确定调节偏差。所述调节偏差受到气体脉动损害，由此降低了调节品质，因为调节通常由于其高频率而不能调节掉所述脉动。

在这些情况下，往往借助于带阻滤波器过滤关于活门位置的位置反馈作为位置调节的实际量，以便截止脉动频率和振荡频率，也就是说，从实际量中去除相应的干扰部分。在没有所述带阻滤波器的情况下，位置调节器由于其采样率在内燃机的低转速范围内对脉动频率做出反应，这导致不利的调节器特性。

目前使用具有使用带阻滤波器的位置调节的活门调节器用于空气量传感器和增压传感器以及涡轮增压器旁通阀，因为它们受到气流中的脉动的损害。

对于使用带阻滤波器，不利的是，带阻滤波器如同任意低通滤波器那样产生实际量(即位置信号)的相移。在截止频率处，相位紧接着偏移180°并且在更小的频率下相位已经偏移，使得位置调节器趋于振荡。在车辆中的测量中，已经确定在2100U/min的转速时振荡为8Hz。在2100U/min时带阻滤波器例如具有70Hz的截止频率，其中，在位置调节以8Hz振荡时由于带阻滤波器出现约20°的相移。

位置调节器的这种振荡是不期望的，因为它使调节品质显著恶化，并且因此期望的是设置具有经改进的位置调节的活门调节器。

发明内容

总体上，本发明的任务在于，提供用于检测气态介质或液态介质的状态量的传感器的传感器量，其中，可以从传感器量中消除具有预给定频率的气态介质或液态介质的脉动。本发明的任务还在于，提供一种调节器的位置调节，从而借助于位置调节如此控制以干扰量加载的执行机构(其干扰尤其是以已知的频率振荡)，从而可以避免由于例如反馈信号的由于滤波器造成的相移导致的起振。

所述任务通过根据权利要求1所述的用于校正用于检测气态介质或液态介质的状态量的传感器的传感器量的方法以及通过根据并列权利要求所述的装置和发动机系统解决。

在从属权利要求中说明了其他有利构型。

根据第一方面，提出一种用于校正用于检测气态介质或液态介质的状态量的传感器、尤其是机动车的空气系统中的传感器的传感器量的方法，其中，所述气态介质或液态介质被加载了预给定频率的脉动，其中，通过加载至少一个单独生成的、周期性的补偿量来校正传感器量。

以上方法的构思在于，如此校正用于检测气态介质或液态介质的状态量、尤其是质量流量或压力的传感器的传感器量，使得在尽可能无滤波的情况下从传感器量中去除叠加传感器量的周期性的干扰，其方式是，由传感器量计算出传感器量的由于干扰造成的变化。例如可以通过借助于所测量的实际位置的由于干扰造成的干扰部分的频率、相位和传感器量的干扰部分的振幅的知识产生周期性的补偿量来以简单方式——例如相加或相减从信号中去除干扰部分。

根据另一方面，提出一种用于运行用于控制气态介质或液态介质的流动的调节器、尤其是机动车中的活门调节器的调节的方法，其中，所述流动被加载了预给定频率的脉动。所述方法包括以下步骤：

-根据偏差实施调节；

-根据可通过调节器操作的执行机构的经校正的实际位置来求得所述偏差；以及

-通过以至少一个周期性的补偿量加载执行机构的所测量的实际位置来求得经校正的实际位置。