用于用气体传感器来求取测量气体中的气体浓度的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于用气体传感器（100）来求取测量气体中的气体浓度的方法，其特征在于，在内燃机的第一种运行模式中‑对于所述内燃机来说知道所述测量气体中的气体浓度‑检测多个分别由气体浓度信号（Ii）和压力信号（pi）构成的数值对（Ii、pi）并且在这些数值对（Ii、pi）的基础上求取所述气体传感器（100）的补偿参数（k）和比例因数（madap），并且随后在所述内燃机的第二种运行模式中在所述内燃机的第二种运行模式中所测量的气体浓度信号（Inom）的基础上并且在考虑到所述气体传感器（100）的补偿参数（k）和比例因数（madap）的情况下求取有待确定的气体浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于用气体传感器来求取测量气体中的气体浓度的方法
技术介绍
从现有技术中已经知道气体传感器并且也知道用于用气体传感器来求取测量气体中的气体浓度的运行方法，所述运行方法对由所述气体传感器所提供的信号与所述测量气体中的绝对压力的相关性进行补偿。从DE102006011837A1中公开了一种用于用气体传感器来求取测量气体中的气体浓度的方法，对于该方法来说在内燃机的第一种运行模式时-对于所述内燃机来说知道所述测量气体中的气体浓度-检测气体浓度信号和压力信号。此外，在那里提出，在这些信号的基础上来求取所述气体传感器的补偿参数。此外规定，而后在所述内燃机的至少一个第二种运行模式中为求取所述气体浓度而考虑到如此求取的补偿参数。
技术实现思路
按照本专利技术，提出一种用于用气体传感器来求取测量气体中的气体浓度的方法，对于该方法来说在内燃机的第一种运行模式中-对于所述内燃机来说知道所述测量气体中的气体浓度-检测多个分别由气体浓度信号和压力信号构成的数值对并且在这些数值对的基础上来求取所述气体传感器的补偿参数和比例因数，并且对于该方法来说随后在所述内燃机的第二种运行模式中在所述内燃机的第二种运行模式中所测量的气体浓度信号的基础上并且在考虑到所述气体传感器的以前所求取的补偿参数和比例因数的情况下求取有待确定的气体浓度。“多个”在本申请的范围内是不小于3、尤其是甚至不小于5的自然数。优选的是，以高数目的数值对来实施所述方法，因而“多个”在本申请的范围内尤其也能够是不小于10的自然数。所述按本专利技术的解决方案适当地构造为以前知道的解决方案，因为在第一种运行模式中所检测到的数值对的基础上除了所述补偿参数之外也同时求取所述气体传感器的比例因数并且由此能够在所述第二种运行模式中在而后所测量的气体浓度信号的基础上能够更加精确地求取实际上的气体浓度。所述补偿参数和所述比例因数尤其是下述参量，使用所述参量用于从气体传感器的信号中（也就是：气体浓度信号）、比如从由所述气体传感器所提供的电流或者由所述气体传感器所提供的电压或者与其成比例的参量、比如如此算出的假定的气体浓度中推断出实际上的气体浓度。这些参量可能在具有给定的气体浓度的测量气体中对每个个体的气体传感器来说按照制造偏差和或老化过程而略有所不同，所述个体的气体传感器经受了所述制造偏差和或老化过程。在下述气体传感器的一种优选的改进方案中能够获取在所述第一种运行模式中并且在所述第二种运行模式中所测量的气体浓度信号，所述气体传感器在所述内燃机的进气装置中在废气再循环阀的下游暴露在所述测量气体下。在此，所述内燃机的废气再循环阀在所述第一种运行模式中优选关闭，使得所述气体传感器在这种运行模式中暴露在测量气体下，对于所述测量气体来说有待求取的气体浓度的份额和在环境空气中一样大、也就是说通常是20.95%。优选所述补偿参数和所述比例因数以优化方法、比如通过适配（Fit）-方法来确定。所述优化方法为此尤其将在由相应的气体浓度信号和预先给定的函数构成的差的平方的所有数值对上的总和最小化，所述函数与所述气体浓度信号和所述压力信号有关并且所述函数的参数是所述补偿参数和所述比例因数。尤其按照以下条件进行确定：其中p0是参考压力，k是所述补偿参数并且madap是所述比例因数，Ii是气体浓度信号并且pi是压力信号并且N是所检测到的数值对的数目。也能够取代预先给定的函数和所述气体浓度信号而使用这些参量的倒数。所述参考压力能够通过1013mbar的标准压力来给定。但是也能够将其它压力用作参考压力，这最后在对整个方法没有显著的影响的情况下保持住，只要在所述第二种运行模式中以所述相同的参考压力为基础确定所述气体浓度。上面所说明的最小化问题能够得到解决，方法是：不仅将在由相应的气体浓度信号和所述预先给定的函数构成的差的平方的所有数值对上的总和对所述补偿参数的导数而且将这个总和对所述比例因数的导数设置为零。作为替代方案，也能够形成在相应的气体浓度信号和所述预先给定的函数的倒数的差的平方上的总和，并且将这个总和对所述补偿参数的导数设置为零并且同时将这个总和对所述比例因数的导数设置为零。而后通过相同的变型尤其得出：以及其中p0是所述参考压力，k是所述补偿参数并且madap是所述比例因数并且其中系数尤其按照以下公式来计算：从三次方程式中能够以用数字表示的方式、比如用牛顿方法来快速地解所述补偿参数。而后能够用如此求取的补偿参数来确定所述比例因数。所述方法能够借助于电子的控制单元来实施，所述电子的控制单元包括电子的存储介质。可能非常有利的是，在所述内燃机的第一种运行模式中在逐渐地检测所述数值对的时候，在所述电子的存储介质中仅仅保存系数、比如最多10个不同的系数、尤其是上面所定义的系数并且逐渐地、尤其是通过求和对这些系数进行更新。尤其如果应该将很多数目的数值对、比如30个以上的数值对考虑用于确定所述补偿参数和所述比例因数，则通过这种方式显著地减少在所述方法期间应该保存在所述电子的存储介质中的数据。原则上能够考虑很多的数值对。因为能够在没有另外的限制的情况下连续地检测所述数值对，所以能够在短的时间之内甚至对1000个和更多个数值对加以考虑。因为应该逐渐地通过在新的数值对的基础上补充的加数来对所述系数进行调整，所以能够如此实施所述方法，从而似乎连续地以能够预先给定的时间常数来忘记以前的数值对的影响。所检测到的数值对有利地考虑到在整个与功能相关的范围内的压力信号，所述整个与功能相关的范围比如从500mbar一直延伸到2000mbar或者甚至一直延伸到2500mbar。在所述内燃机的第二种运行模式中，为了求取所述气体浓度而尤其能够计算所述参量I(pmeas)，尤其按照上面参照所述第一种运行模式已经提到的预先给定的函数、尤其是按照公式所述参量I(pmeas)与在所述第二种运行模式中所获取的气体浓度信号以及在所述第二种运行模式中所获取的压力信号有关，并且其参数是所述补偿参数和所述比例因数。其中Inom是在所述第二种运行模式中所获取的气体浓度信号并且p0是上面已经提到的参考压力，k是所述补偿参数并且madap是所述比例因数并且pmess是在所述第二种运行模式中所检测的压力信号。在所述第二种运行模式中所检测的压力信号能够是所述气体传感器或者另外的传感器的输出信号，所述传感器能够检测在所述气体传感器的位置处或者附近的压力。不过，在所述第二种运行模式中所获取的压力信号也能够是下述参量，所述参量比如通过所述电子的控制单元借助于废气-空气模型来求取。附图说明本专利技术的实施例在附图中示出并且在以下说明中进行详细解释。图1示意性示出了气体传感器的构造；图2示出了按照本专利技术来求取的数值对；图3示出了另外的按照本专利技术来求取的数值对。具体实施方式图1示范性地示出了用于确定气体混合物中的气体成分的浓度的气体传感器100连同所属的用于进行操控的装置200。所述气体传感器在当前的实施例中构造为宽带λ传感器（Breitband-Lambdasonde）。它主要在下方的区域中包括加热机构160、在当中的区域中包括奈斯特单元（Nernstzelle）140并且在上方的区域中包括泵单元120。所述泵单元120在中心的区域中具有开口105，废气10通过所述开口到达所述泵单元120的测量室1本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于用气体传感器（100）来求取测量气体中的气体浓度的方法，其特征在于，在内燃机的第一种运行模式中‑对于所述内燃机来说知道所述测量气体中的气体浓度‑检测多个分别由气体浓度信号（Ii）和压力信号（pi）构成的数值对（Ii、pi）并且在这些数值对（Ii、pi）的基础上求取所述气体传感器（100）的补偿参数（k）和比例因数（madap），并且随后在所述内燃机的第二种运行模式中在所述内燃机的第二种运行模式中所测量的气体浓度信号（Inom）的基础上并且在考虑到所述气体传感器（100）的补偿参数（k）和比例因数（madap）的情况下求取有待确定的气体浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.27 DE 102015220991.11.用于用气体传感器（100）来求取测量气体中的气体浓度的方法，其特征在于，在内燃机的第一种运行模式中-对于所述内燃机来说知道所述测量气体中的气体浓度-检测多个分别由气体浓度信号（Ii）和压力信号（pi）构成的数值对（Ii、pi）并且在这些数值对（Ii、pi）的基础上求取所述气体传感器（100）的补偿参数（k）和比例因数（madap），并且随后在所述内燃机的第二种运行模式中在所述内燃机的第二种运行模式中所测量的气体浓度信号（Inom）的基础上并且在考虑到所述气体传感器（100）的补偿参数（k）和比例因数（madap）的情况下求取有待确定的气体浓度。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述内燃机的第一种运行模式中所述内燃机的废气再循环阀关闭。3.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一种运行模式中以优化方法来确定所述补偿参数（k）和所述比例因数（madap），使得下述参量具有最小值：在由相应的气体浓度信号（Ii、pi）或者其倒数与预先给定的函数（I(pi)）或者其倒数构成的差的平方的所有数值对（Ii、pi）上的总和，其中所述预先给定的函数（I(pi)）与所述气体浓度信号（Ii）和所述压力信号（pi）有关并且所述补偿参数（k）和所述比例因数（madap）是所述预先给定的函数（I(pi)）的参数。4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一种运行模式中作为两个方程式的解来确定所述补偿参数（k）和所述比例因数（madap），其中所述气体浓度信号（Ii）和所述压力信号（pi）仅仅间接地通过系数（A1-A6、B1-B4）进入到所述方程式中，所述系数通过与所述气体浓度信号（Ii）和所述压力信号（pi）有关的项的合计来形成。5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述内燃机的第二种运行模式中为求取所述气体浓度而计算预先给定的第二函数（I(pmeas)）的数值，所述预先给定的第二函数与在所述第二种运行模式中所测量的气体浓度信号（INom）和在所述第二种运行模式中所获取的压力信号（pmeas）有关并且所述预先给定的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：M埃尔默，T蔡因，A施密特，
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