用于确定内燃机中的气体质量流量的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于确定内燃机（2）中气体质量流量的平均值的方法，具有以下的步骤：‑ 测量（S3）利用脉冲加载的气体质量流量；‑ 平整（S4）通过测量获得的传感器信号；‑ 利用修正参量加载（S6）平整的传感器信号，以便获得气体质量流量的平均值；‑ 依据内燃机的运行状态，借助基于数据的、非参数的函数模型确定（S5）修正参量。

Method and apparatus for determining gas mass flow in an internal combustion engine

The invention relates to a method for determining the internal combustion engine (2) the average method in gas mass flow, has the following steps: measurement (S3) using gas mass flow pulse loading; formation (S4) sensor signal obtained by measuring the; using modified parameter loading (S6) sensor signal. In order to obtain the average gas mass flow, the value of; according to the operation of the internal combustion engine, with the function model of non parametric data, based on the determined correction parameter (S5).

【技术实现步骤摘要】
用于确定内燃机中的气体质量流量的方法和装置
本专利技术涉及内燃机，并且特别地涉及用于借助气体质量测量器确定气体质量流量的方法。此外，本专利技术涉及用于修正在测量内燃机中气体质量流量时的脉冲误差的措施。技术背景为了测量内燃机中新鲜空气质量流量，一般来说设置了空气质量测量器，所述空气质量测量器例如构造为热膜空气质量测量器。然而由于内燃机的节拍运行，空气供入间歇地进行，从而内燃机中实际的气体流动伴被用脉冲加载。内燃机的气体引导系统中的这些脉冲能够具有高的幅值，所述幅值导致相应的周期性的传感器信号。然而通过空气质量测量器内部中的通道结构，空气引导中具有传输误差（平均值误差、相位误差和幅值误差）的脉冲能够通过传感器元件测量。因为一般来说对所测量的空气质量流量的传感器值进行平均，由此由空气质量测量器探测的空气质量流量的实际的平均值被歪曲。由
技术介绍
已知了各种方式，用于计算地修正在确定气体质量流量时通过脉冲导致的误差。由公开文件EP0962642B1、DE102009056796A1、EP1114244B1和DE19620435C1已知了用于补偿代表内燃机中空气质量流量的测量信号的测量误差的方法。
技术实现思路
根据本专利技术设置了按照本专利技术的用于确定内燃机中经平均的气体质量流量的方法，以及按照本专利技术的装置和马达系统。其它的设计方案在优选实施例和其它实施例中给出。按照第一方面设置了用于确定内燃机中气体质量流量的平均值的方法，它具有以下的步骤：-测量利用脉冲加载的气体质量流量；-平整通过测量获得的传感器信号；-利用修正参量加载所述经平整的传感器信号；-依据内燃机的运行状态，借助基于数据的、非参数的函数模型确定所述修正参量。上述方法的思路存在于，即脉冲误差和也可能其它的误差的修正借助修正参量执行，所述脉冲误差通过通道系统的传递特性得出，所述修正参量借助基于数据的、无参数的也就是说非参数的函数模型求取。一般来说，到目前为止的用于修正用于气体质量流量的传感器信号的修正函数基于2维特性场或者由2维特性场和1维插值的组合。这些修正函数具有栅格中一些经定义的取样点。为了限制复杂度，一般来说仅仅最多应用三个输入参量用于确定修正参量。在特性场的取样点之间，紧接着进行插值。在基于输入参量：空气质量流量、脉冲频率、脉冲幅值和在可能的情况下吸入的新鲜空气的温度、压力和湿度的物理方面的修正中，对内燃机的特定的类型来说仅实际地测量来自参数空间的小的截取部分，从而多个取样点位于以下区域内，在所述区域内不需要修正参量的值或者说在内燃机的运行中不调用修正参量的值。与此相反，按照上述的方法，用于气体质量测量器的测量值的修正参量的确定是基于一个基于数据的函数模型，所述函数模型借助基于高斯过程模型的回归分析求取。由此可能的是，为了计算修正参量，应用合适的、专门用于计算基于数据的函数模型的硬件单元，从而快速地计算修正参量的相应的值是可能的。通过应用作为单独的硬件单元的模型计算单元，控制器能够关于确定所述修正参量被减载。此外，通过应用这样的基于数据的（无参数的）函数模型，使得考虑更高数量的输入参量和提供函数模型成为可能，所述函数模型基于高数量的事先测量的取样点求取。由此，经测量的气体质量流量的修正的精度能够明显地提高，因为能够排除插值误差。此外，基于数据的、非参数的函数模型包括高斯过程模型或者对应于这个高斯过程模型。能够设置的是，经平整的传感器信号累加地或者乘积地利用修正参量加载。此外，基于数据的、非参数的函数模型能够具有下列的输入参量中的一个或者多个作为输入参量：-经平整的传感器信号；-脉冲频率，所述脉冲频率由内燃机的转速和缸体的数量得出；-脉冲幅值；-一个或者多个相对于所述脉冲频率的谐波频率；-周围空气的空气温度；-周围空气的空气压力；和-周围空气的空气湿度。特别地，基于数据的、非参数的函数模型能够设置有至少三个或者更多的输入参量。气体质量流量能够对应于由内燃机提供的新鲜空气的空气质量流量。经平整的传感器信号的加载能够在马达控制器的主计算单元中执行，其中修正参量在单独的模型计算单元中计算，所述模型计算单元构造为硬件单元。此外，通过平均所述传感器信号、通过形成传感器信号的中值、通过平均所述传感器信号的局部最大值或者通过平均所述传感器信号的局部最小值执行传感器信号的平整。按照其它的方面，设置了特别是马达控制器的装置，用于确定内燃机中气体质量流量的平均值，其中，所述装置构造用于：-测量利用脉冲加载的气体质量流量；-平整通过测量所获得的传感器信号；-利用修正参量加载经平整的传感器信号，以便获得气体质量流量的平均值；并且-依据内燃机的运行状态，借助基于数据的、非参数的函数模型确定修正参量。按照其它的方面设置了马达系统，它包括在节拍运行中能够运行的内燃机、气体质量流量传感器和上述的马达控制器，所述气体质量流量传感器构造用于为气体质量流量提供传感器信号。附图说明实施方式随后依据所附的附图更加详细地阐释。图示：图1是具有内燃机、新鲜空气质量传感器和用于基于传感器信号确定新鲜空气质量流量的马达控制器的马达系统的示意性视图；图2是内燃机中实际的新鲜空气质量流量的时间走势的示意性视图，以及由热膜空气质量传感器测量的传感器值的走势和新鲜空气质量流量的实际的平均值；图3是图1的马达系统的马达控制器的示意性视图；以及图4是用于阐释用于由空气质量测量器的传感器值确定新鲜空气质量流量的方法的流程图。具体实施方式图1中示意性地展示了马达系统1，所述马达系统具有内燃机2。内燃机2构造为节拍运行的内燃机，并且能够构造为四冲程马达、如柴油马达和汽油马达，或者构造为两冲程马达。新鲜空气通过空气供给系统3提供给内燃机2。通过空气供给系统3，新鲜空气流入内燃机2中。空气供给系统3中能够布置有节气门31。燃烧废气通过排气系统4由内燃机引出。内燃机2能够额外地借助（未示出的）压缩机增压。气体质量流量的大小能够是对于内燃机2的运行相关的，所述气体质量流量在通过空气供给系统3和排气系统4形成的气体引导系统中流动。为此，气体质量流量通常借助气体质量流量传感器5测量。气体质量流量传感器5能够布置在空气供给系统3中或者排气系统4中的任意的位置处。气体引导系统能够额外地配设有高压废气再循环和/或低压废气再循环，所述高压废气再循环和/或低压废气再循环以对自身已知的方式运行。在被空气引导的内燃机中、例如汽油马达中，对供入的空气质量流量的认知是必要的。由内燃机吸入的新鲜空气被引导经过作为可能的气体质量流量传感器的空气质量流量传感器处，所述空气质量流量传感器例如能够构造为热膜空气质量流量传感器。内燃机2的运行通过马达控制器10予以控制。马达控制器10以对自身已知的方式通过操控调节发送器、例如节气门31，依据一个或者多个分配参量、例如驾驶员期望力矩或者驾驶踏板姿态并且依据通过合适的传感器获得的运行状态运行内燃机2。气体质量传感器表现为用于确定运行状态的传感器之一。通过内燃机2的节拍运行，在全部的气体引导系统中，也就是说在空气供给系统3和在排气系统4中，由于内燃机2的气缸中的活塞运动导致了脉冲。然而由于流体力学的传递特性或者说气体质量流量传感器的惯性，一般来说会求取到气体质量流量的有误差的传感器值。布置在空气供给系统3中的气本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定内燃机中的气体质量流量的平均值的方法，该方法具有以下的步骤：‑ 测量（S3）利用脉冲加载的气体质量流量；‑ 平整（S4）通过该测量所获得的传感器信号；‑ 利用修正参量加载（S6）经平整的传感器信号，以便获得气体质量流量的平均值；‑ 依据内燃机的运行状态，借助基于数据的非参数的函数模型确定（S5）该修正参量。

【技术特征摘要】
2015.12.15 DE 102015225250.71.用于确定内燃机中的气体质量流量的平均值的方法，该方法具有以下的步骤：-测量（S3）利用脉冲加载的气体质量流量；-平整（S4）通过该测量所获得的传感器信号；-利用修正参量加载（S6）经平整的传感器信号，以便获得气体质量流量的平均值；-依据内燃机的运行状态，借助基于数据的非参数的函数模型确定（S5）该修正参量。2.按照权利要求1所述的方法，其中，基于数据的非参数的函数模型包括高斯过程模型或者对应于这个高斯过程模型。3.按照权利要求1或者2所述的方法，其中，经平整的传感器信号累加地或者乘积地利用所述修正参量加载。4.按照权利要求1到3中任一项所述的方法，其中，基于数据的、非参数的函数模型具有下列的输出参量中的一个或者多个作为输入参量：-经平均的传感器信号；-脉冲频率，所述脉冲频率由内燃机的转速和缸体的数量得出；-脉冲幅值；-一个或者多个相对于脉冲频率的谐波频率；-周围空气的空气温度；-周围空气的空气压力；和-周围空气的空气湿度。5.按照权利要求4所述的方法，其中，基于数据的非参数的函数模型设置有至少三个输入参量。6.按照权利要求1到5中任一项所述的方法，其中，气体质量流量对应于...

【专利技术属性】
技术研发人员：T施瓦茨科普夫，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE