[发明专利]用于校正传感器元件的测量值的方法

说明书

技术领域

用于校正传感器元件的测量值的方法，其中该传感器元件在重复执行的测量周期期间为了执行不同的测量以及为了调整出不同的运行状态而通过电路装置在相继的开关位置中按照预定的顺序周期性地交替电接线，其中重复地执行至少一次用于在预定的开关位置处确定一个测量周期内的测量值的测量，并且由此确定在所述预定的开关位置处的单测量值，以及其中根据这些单测量值确定所述测量值。

背景技术

传感器元件一般通过外部测量系统被电接线。在此通常规定该测量系统通过不同的开关状态在传感器元件的不同的测量与运行状态之间切换。该切换可以按照预定的顺序周期性地进行，使得开关状态总是在测量周期的相同的一个或多个开关位置处被调整出。

在理想情况下相继的测量和运行状态不会相互影响。但是实际上可能出现的是：测量通过事先调整出的运行状态（例如由于传感器元件中的极化效应）而失真。由此测量的失真取决于事先调整出的运行状态，并且由此取决于在测量周期内执行测量时所处的开关位置。

其上设置了这样的周期性交替接线的传感器元件例如是被用于监视内燃机的废气组成是否遵守边界值的宽带lambda探测器。这样的废气传感器的正确功能以及尤其是还有所述废气传感器的防老化能力强烈地取决于所述废气传感器的电子接线。这样的接线的功能块例如在文献DE 10 2006 061 565 A1中加以描述。

在本申请人的文献DE 10 2008 001697 A1中描述了一种改善的接线，这种接线允许除了废气传感器的运行之外还检测关于在那里被用作废气传感器的宽带lambda探测器的运行状态的信息，存储所述信息并且经由数字接口转发给上级发动机控制装置。该布置使得可以诊断接线和宽带lambda探测器之间的电缆连接是否短路和中断以及诊断所述电缆连接是否遵守在连接端处容许的电压。废气检测器的运行准备可以被探测到并且该废气检测器的电极极化和老化可以被连续监视。为了执行这些测量并且为了调整出不同的运行状态，以控制电子电路的相继的开关状态来不同地对宽带lambda探测器进行电接线并且对应地对宽带lambda探测器施加不同的电负载。在此可能通过以前的开关状态影响测量。例如，一种开关状态可能导致宽带lambda探测器的能斯脱单元的不期望极化，该不期望极化在随后的开关状态中导致该能斯脱单元处的能斯脱电压测量值的失真。如果周期性地选择开关状态，则对测量值的影响也是周期性的。对这样的测量误差的校正目前大多通过低通滤波器进行，但是由此减小了信号动态性。

本发明的任务是提供一种方法，该方法使得可以校正周期性交替接线的传感器元件的测量值。

发明内容

本发明的任务通过以下方式解决，即依据相应的开关位置来校正单测量值。由于在不同的开关状态之间的切换是周期性进行的，因此对测量的影响也是周期性的并且由此按照一定的方式是系统性和决定性的。通过测量周期内的开关位置，传感器元件的在单测量之前的运行状态是已知的并由此通过在前的接线对单测量值的影响也是已知的。对应地可以依据测量周期内的开关位置校正单测量值。根据现有技术用于校正关于所有开关位置的测量值的低通滤波器可能导致动态性损失，而在本发明的方法中这种情况不会出现。通过校正单测量值，还校正了根据单测量值确定的测量值。

根据本发明的特别优选的扩展变型，可以规定：在第一阶段中求得测量值的近似值，在学习阶段中依据测量周期内的相应开关位置确定单测量值与近似值的偏差，根据所述偏差确定用于校正针对不同开关位置的单测量值的校正值，并且在应用阶段中利用与相应开关位置关联的校正值来校正单测量值。因此针对单测量值的校正值在学习阶段中被依据开关位置得到学习并且例如可以被存储在非易失数据存储器中，从而在重新启动内燃机时这些校正值就已经为了校正而存在。然后在应用阶段中利用针对相应的开关位置得到学习的校正值来实际校正单测量值。

求得取决于开关位置的校正值的前提是：为了确定单测量值与测量值的近似值的偏差该近似值是已知的。因此可以规定：在第一阶段中将近似值作为在一个测量周期期间或在多个测量周期期间的单测量值的平均值来形成。

对单测量值以及由此对测量值的校正精度可以通过以下方式加以改善：在应用阶段中用于相应开关位置的校正值作为在多个测量周期中针对相应开关位置确定的校正值的平均值或平滑的平均值来形成。在此情况下，该平均值形成或平滑的平均值形成可以按照低通滤波的形式针对每个校正值单独实施。

如果规定：第一阶段、学习阶段以及应用阶段在时间上并行进行，则可以对校正值进行永久匹配。因此为了校正单测量值使用一直更新的校正值。