[发明专利]用于求得传感器的状态的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于求得传感器的状态的方法和装置。

背景技术

已知的是，为了运行内燃机使用传感器来检测运行状态。此外已知的是，传感器具有特征曲线，所述特征曲线将主测量量——如电流或电压映射到传感器的目标量——例如温度传感器中的温度上。所述特征曲线一般取决于传感器的物理特性（材料、几何结构...）。物理特性又经受老化过程，其例如影响传感器的材料并且通常影响传感器的特征曲线。这样，在运行持续时间增加时或在高热负荷时降低或通常改变传感器的灵敏度。如果在传感器运行时不考虑老化过程的影响，则产生失真的测量结果。

文献WO 2006/092223 A1描述了漂移的校正，即空气质量传感器的特征曲线变化的校正。为了检测传感器误差，在确定的期望值下运行整个系统（包括内燃机），以便形成参考。将在所述期望值下以及在无干扰的传感器中期望的传感器数据与实际求得的传感器数据进行比较。由此得到传感器误差，其可以用于校正。在所述文献中没有考虑误差的原因，即老化。

如以上描述的校准程序要求整个系统（包括内燃机）在确定的期望工作点中的运行作为特定调节的参考。一方面，在调节内燃机的期望工作点时偏差导致误差，所述误差没有通过校准检测并且导致系统性失真。另一方面，所描述的校准方法是繁琐的，因为即使在内燃机的使用者暂时期望另一工作点时也必须在期望工作点中运行内燃机。

发明内容

因此，本发明的任务是给出一种方法，借助所述方法可以精确地且简单地确定传感器由于老化引起的特性的变化。

所述任务通过根据独立权利要求所述的方法和装置来解决。

本发明能够以简单的方式检测老化过程。尤其是不需要干预运行的系统。为了实现本发明，可以使用成本低廉并且大部分已经存在的组件。此外，电路开销较低并且不需要已知的系统的根本改变。根据本发明的装置可以在使用所述装置的环境无改动的情况下使用。实施本发明所需的数据通常已经存在，从而不需要复杂的附加检测机构。

根据本发明，关于老化影响的已经存在的数据例如通过简单的传输来求得并且通过简单建立的关联（Verknüpfung）转换成当前的传感器特性。这些数据可以通过简单的方式用于补偿，由此即使在传感器的老化过程的情况下仍然得到精确的测量结果。尤其是，不需要特别的参考测量，例如其方式是起动期望工作点，从而所述方法的实施不改变内燃机的操作。

本发明所基于的方案是检测老化影响，根据所述老化影响推断出传感器的当前状态。尤其是推断出当前的特征曲线，所述特征曲线基于所检测的老化影响可以相对于传感器的新状态或正常状态改变。由此，一方面可以检测传感器由于老化是否已经具有更低的精度，或者根据所检测的老化影响来估计传感器由于老化而改变的特性。后一可能性允许根据改变的传感器特征曲线来修正测量，而前一可能性允许在没有参考测量或校准测量的情况下识别由于老化而改变的传感器。可以通过简单的方式获得老化影响与由于老化而改变的特性、尤其是由于老化而改变的特征曲线之间的关联。通过简单的方式通过经验模型或通过近似老化过程的模型得到老化影响与改变的传感器特性或者状态之间的关联。

因此提出一种用于求得传感器的状态的方法，其中传感器设置用于求得内燃机的运行参数。尤其是机动车的内燃机视为内燃机，其中在此不仅内燃机本身而且其排气系统及其燃料输送、空气输送和冷却剂输送视为内燃机的一部分。

在有源模式中或者在无源模式中运行传感器，以求得运行参数。通过运行传感器，随时间产生老化。

传感器检测内燃机的物理运行量，例如流率。传感器用于在运行期间首先检测传感器测量量，例如电压或电压差。所述传感器测量量可以视为主测量量，其与传感器的测量原理相关。传感器测量量通常是电学量，例如电流、电压、阻抗（尤其是电阻）作为绝对量或作为差量，例如电阻上的电压差。传感器测量量作为传感器输出信号——例如作为数字信号由传感器输出。传感器输出信号反映传感器测量量。待检测的运行量作为测量过程的目标量输出。

根据本发明，检测至少一个老化影响。所述老化影响对传感器的传感器特征曲线具有影响。传感器特征曲线说明待检测的目标量——例如流率与主测量量的相关性。主测量量是传感器测量量，例如电压差或电阻差。传感器特征曲线与传感器相关联并且经受老化影响。