用于漂移补偿的电荷放大器和测量系统以及漂移补偿方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于漂移补偿的方法，特别是用于补偿在内燃机上接收到的燃烧室压力信号的零点漂移的方法，涉及带有用于漂移补偿的计算单元(3)的电荷放大器(1)，并且涉及包括此电荷放大器(1)的测量系统，其中确定在第二曲柄角位置处所计算出的第二燃烧室压力p

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于漂移补偿的电荷放大器和测量系统以及漂移补偿方法
本专利技术涉及根据独立权利要求的前序部分的用于漂移补偿的方法，特别是用于补偿在内燃机上接收到的燃烧室压力信号的零点漂移的方法。此外，本专利技术涉及带有用于漂移补偿的计算单元的电荷放大器和包括电荷放大器的测量系统。
技术介绍
为精确测量内燃机的燃烧室压力，以已知的方式使用压电传感器以及电荷放大器。此传感器的特征是其精确性，但是此传感器的缺点是仅可以检测压力改变而不可以检测绝对压力。在压力载荷下由传感器产生的电荷量被电荷放大器转变为可容易地进一步处理的电压信号。由于包括传感器、电缆、电荷放大器的真实测量结构的并非理想的绝缘，小的电荷量在其在电荷放大器内被转化之前已穿过绝缘连续地流出。这导致电荷放大器的输出信号的零点漂移，仅可以通过对应的漂移补偿调控回路反作用于所述电荷放大器，以避免信号零点缓慢地移动到饱和并且因此不能进一步检测电荷信号。传感器的热状态的改变，例如在内燃机的负荷改变时的情况，也导致出现附加的电荷量，所述电荷量也将移动输出信号的信号零点。如前所述，漂移补偿是设计用于压电燃烧室传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于漂移补偿的方法，特别是用于补偿在内燃机上接收到的燃烧室压力信号的零点漂移的方法，其中所述方法包括如下步骤：/n-在包括基本上进行实时计算的计算单元(3)的电荷放大器(1)内，将从布置在气缸内和/或气缸上的压电压力传感器产生的电荷量转变为输出电压信号，/n-在第一工作循环的压缩阶段内在第一曲柄角位置处接收第一曲柄角度值和第一燃烧室压力值p

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171106 AT A50931/20171.一种用于漂移补偿的方法，特别是用于补偿在内燃机上接收到的燃烧室压力信号的零点漂移的方法，其中所述方法包括如下步骤：
-在包括基本上进行实时计算的计算单元(3)的电荷放大器(1)内，将从布置在气缸内和/或气缸上的压电压力传感器产生的电荷量转变为输出电压信号，
-在第一工作循环的压缩阶段内在第一曲柄角位置处接收第一曲柄角度值和第一燃烧室压力值p1,接收，
-在第一工作循环的压缩阶段内在第二曲柄角位置处接收第二曲柄角度值和第二燃烧室压力值p2,接收，
-计算所接收到的第二燃烧室压力值p2,接收和所接收到的第一燃烧室压力值p1,接收之间的压力差Δp计算,2-1，
-通过所接收到的第一曲柄角度值计算所述第一曲柄角位置处的第一气缸体积V1，
-通过所接收到的第二曲柄角度值计算所述第二曲柄角位置处的第二气缸体积V2，
-根据如下公式计算第二燃烧室压力值p2,计算：



其中Δp计算,2-1是所计算出的压力差，V2是所述第二曲柄角位置处的气缸体积，V1是所述第一曲柄角位置处的气缸体积，并且kappa是多变指数，
-确定在所述第二曲柄角位置处所计算出的第二燃烧室压力p2,计算和所接收到的第二燃烧室压力p2,接收之间的偏差，
-在所述电荷放大器(1)的输出电压信号中通过产生漂移补偿电流来补偿所确定的偏差，所述漂移补偿电流以加或减的方式被供给到所述电荷放大器(1)的电荷/电压变换器级的输入，以此产生被漂移补偿的燃烧室压力信号，使得以一定的时间常数补偿偏差，所述时间常数尤其是等于一个或多个工作循环的当前的持续时间或等于一个限定的或可限定的时间。


2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括如下步骤：
-在所述第一工作循环的压缩阶段内在第三曲柄角位置处接收第三曲柄角度值和第三燃烧室压力值p3,接收，
和/或
-在所述第一工作循环的压缩阶段内在多个另外的第一曲柄角位置处接收多个另外的第一曲柄角度值和多个另外的第一燃烧室压力值pm,接收，
-在所述第一工作循环的压缩阶段内在第四曲柄角位置处接收第四曲柄角度值和第四燃烧室压力值p4,接收，
和/或
-在所述第一工作循环的压缩阶段内在多个另外的第二曲柄角位置处接收多个另外的第二曲柄角度值和多个另外的第二燃烧室压力值pn,接收，
-计算所接收到的第四燃烧室压力p4,接收和所接收到的第三燃烧室压力p3,接收之间的另外的压力差Δp计算,4-3，
和/或
-计算所接收到的各个另外的第二燃烧室压力值pn,接收和所接收到的各个另外的第一燃烧室压力值pm,接收之间的另外的压力差Δp计算,n-m，
-通过接收到的第三曲柄角度值计算第三曲柄角位置处的第三气缸体积V3，
-通过各个另外的第一曲柄角度值计算在多个另外的第一曲柄角位置处的多个另外的第一气缸体积Vm，
-通过所接收到的第四曲柄角度值计算所述第四曲柄角位置处的第四气缸体积V4，
和/或
-通过各个另外的第二曲柄角度值计算在多个另外的第二曲柄角位置处的多个另外的第二气缸体积Vn，
-根据如下公式计算第四燃烧室压力值p4,计算：



其中Δp计算,4-3是所计算出的另外的压力差，V3是第三曲柄角位置处的气缸体积，V4是第四曲柄角位置处的气缸体积，并且kappa是多变指数，
和/或
-根据如下公式计算各个另外的第二燃烧室压力值pn,计算：



其中Δp计算,n-m是所计算出的另外的压力差，Vm是各个另外的第一曲柄角位置处的气缸体积，Vn是各个另外的第二曲柄角位置处的气缸体积，并且kappa是多变指数，
-确定在第四曲柄角位置处所计算出的第四燃烧室压力值p4,计算和所接收到的第四燃烧室压力值p4,接收之间的偏差，
和/或
-确定在各个另外的第二曲柄角位置处的所计算出的各个另外的第二燃烧室压力值pn,计算和所接收到的各个另外的第二燃烧室压力值pn,接收之间的偏差，
-尤其是通过使用用于最小化误差平方和的方法和/或通过线性平均或平方平均，将确定的偏差或确定的多个偏差求平均，
-通过产生漂移补偿电流补偿所述电荷放大器(1)的输出电压信号内的平均偏差，所述漂移补偿电流以加或减的方式被供给到所述电荷放大器(1)的电荷/电压变换器级的输入，以此产生被漂移补偿的燃烧室压力信号，使得以一定的时间常数补偿偏差，所述时间常数尤其是等于一个或多个工作循环的当前的持续时间或等于一个限定的或可限定的时间。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-所述压力差/多个压力差Δp计算,2-1和/或Δp计算,4-3和/或Δp计算,n-m的计算并且因此所述第二燃烧室压力值p2,计算和/或所述第四燃烧室压力值p4,计算和/或各个另外的第二燃烧室压力值pn,计算的计算以经滤波的燃烧室压力值或以多个经滤波的燃烧室压力值进行，
-并且经滤波的燃烧室压力值或以多个经滤波的燃烧室压力值p1,接收,滤波、p2,接收,滤波、p3,接收,滤波、p4,接收,滤波、pn,接收,滤波和/或pm,接收,滤波通过由模拟低通滤波器或数字低通滤波器对压力曲线进行滤波来形成和/或产生，其中，所述模拟低通滤波器或数字低通滤波器尤其是FIR滤波器。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，
-所述压力差/多个压力差Δp计算,2-1和/或Δp计算,4-3和/或Δp计算,n-m的计算并且因此所述第二燃烧室压力值p2,计算和/或所述第四燃烧室压力值p4,计算和/或各个另外的第二燃烧室压力值pn,计算的计算以平均燃烧室压力值或多个平均燃烧室压力值进行，
-并且所述平均燃烧室压力值p1,接收,平均、p2,接收,平均、p3,接收,平均、p4,接收,平均、pn,接收,平均和/或pm,接收,平均通过对于多个燃烧室压力值的求平均进行，其中用于求平均的燃烧室压力值尤其是与接收到的燃烧室压力值或接收到的多个燃烧室压力值的曲柄角度偏差-5度至+5度。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，
-所述第一曲柄角度值和所述第一燃烧室压力值p1,接收在上止点前90°至120°的范围内、尤其是在上止点前100°被接收，
-并且/或者所述第二曲柄角度值和所述第二燃烧室压力值p2,接收在上止点前40°至70°的范围内、尤其是在上止点前50°被接收，
-并且/或者所述第三曲柄角度值和所述第三燃烧室压力值p3,接收在上止点前90°至120°的范围内、尤其是在上止点前100°被接收，
-并且/或者所述第四曲柄角度值和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·莫依克，
申请(专利权)人：AVL李斯特有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT