[发明专利]用于重新校正废气流传感器的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于重新校正废气质量流量传感器的设备，所述设备具有第一传感器单元、第二传感器单元和控制单元，所述第一传感器单元具有加热件和至少一个温度测量件，第二传感器单元具有温度测量件，借助控制单元能够在加热件上产生可控的温度信号，其中，在控制单元内存储第一特征曲线族，在该第一特征曲线族内描述与第一传感器单元的加热件的热量输出相关的废气质量流量，本发明还涉及一种用于重新校正废气质量流量传感器的方法，其中，在装配废气质量流量传感器之前形成第一特征曲线族，并且被存储在控制单元中，在该第一特征曲线族内描述与第一传感器单元的加热件的热量输出相关的废气质量流量。

尤其在内燃机内的进气质量测量领域内已知气体质量流量计。在此利用根据热膜气流计的理论来工作的空气质量测量器达到特别好的结果。这意味着，传感器的加热件被加热，其中，通过对流将这种加热件所产生的热量输出到流动介质上。加热件的由此形成的温度变化或者用于维持加热件温度而产生的额外的功率消耗是用于当前质量流量的参数。

改进的质量流量传感器近几年还被用于测量废气质量流量，例如在文献DE 10 2006 058 425 A1中所描述的。这种用于确定质量流量的设备具有两个相互间隔的传感器单元，其中，第一传感器单元用于通过确定消耗功率或热量输出计算质量流量，并且第二传感器单元用于废气流的温度确定。那么第一传感器单元的加热件不是被调节到与温度测量件具有恒定差值的过热温度，就是被调节到恒定的过热温度。根据为此所需的额外的功率消耗能够计算废气质量流量。

为了避免由于沉积而产生的错误测量，两个传感器都具有加热件，借助加热件能够燃尽在基底上的脏物。除了出现脏物的问题之外，在使用时在废气道内还存在这样的问题，在出现波动和湍流的情况下得到有代表性的测量结果，如它加强地在废气道内出现一样。为此，在文献DE 10 2006 058 425 A1中建议，依次安置两个温度测量件，由此，鉴于总是自上游区域至下游区域的热辐射而能够实现方向识别，这种方向识别可以在计算废气质量流量时被考虑在内。

尽管能够识别方向或识别波动和燃尽沉积物，在运行中还是会越来越多地出现错误测量。这种错误测量的原因可能在于具有加热件的第一传感器的传感器涂层，所述传感器涂层不会通过燃烧被去除，反而恰好会在不利的运行状态下在这种芯片上通过升高的温度而形成，由此在加热时在表面上构成无机的化合物。

出于这种原因，在实际运行中已知一种用于重新校正废气质量流量传感器的方法。因此，在文献WO 2007/075510A1已知用于重新校正传感器的方法，其中，首先测量加热件为了使自身保持在较之温度测量件的过热温度上所产生的功率消耗，然后在没有流体存在时测量加热件的功率消耗，并且在此计算在两种功率消耗之间的差值。因此，应该修正导热系数以便确定流动速率。然而在此只是关注通过在传感器上的对流所形成的热量传导。而且还没有注意由于在传感器单元上不同的涂层构成所产生的不正确的温度差测量。

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于重新校正废气质量流量传感器的设备以及方法，借助这种设备和方法通过排除错误能够实现精确的废气质量流量测量。

所述技术问题通过具有权利要求1所述特征的用于重新校正废气质量流量传感器的设备、和通过具有权利要求3所述特征的用于重新校正废气质量流量传感器的方法所解决。

通过这种设计实现的是，在所述控制单元内存储第二特征曲线族，在该第二特征曲线族上，根据在加热件上产生的和借助第一传感器的温度测量件确定的温度信号和通过加热件在温度测量件上要被测量的温度信号能够确定修正因数，借助所述修正因数能够将测得的加热件的热量输出换算为已修正的废气质量流量，在确定时不仅考虑在对流方面的变化而且考虑热辐射。在测得的绝对温度发生变化和延滞时沉积了不同的涂层，因而在完整的特征曲线族中能够将每个产生的温度信号和测得的温度信号精确地与传感器的状态相匹配。相应地，对于传感器单元的不同污染程度，在加热件上形成的和借助第一传感器单元的温度测量件确定的温度曲线上测量在第二传感器单元的温度测量件上的反应温度曲线，其中，根据反应温度曲线产生修正因数，并且作为第二特征曲线族存储在所述控制单元中，所述第二特征曲线族用于在运行时修正利用第一特征曲线族计算的废气质量流量。这种重新校正还适用于当在传感器单元上具有不同的涂层构成的情况下确定尽量无错误的废气质量流量。