专利名称：用于对内燃机中的温度值进行可信度测试的方法
技术领域：
本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的用于对内燃机中的温度值进行 可信度测试的方法。
背景技术：
内燃机(例如四冲程发动机和柴油发动机)由于其内摩擦而具有与温度有关的转 矩损失，其中该转矩损失随着发动机温度递减地降低。这意味着，内燃机在冷启动之后在低 发动机温度的情况下具有相对大的转矩损失，而在达到内燃机的运行温度之后转矩损失明 显较小。因此，在现代内燃机的情况下确定发动机温度，所通过的方式例如是由温度传感 器测量制冷剂温度或者燃油温度。然后根据发动机温度的测量值，借助于转矩损失与发动 机温度之间的已知物理关系来计算内燃机的与温度有关的转矩损失。然后，在控制内燃机 时，考虑内燃机的该与温度有关的转矩损失。在此存在问题的是，在温度测量失灵的情况下，计算出错误的转矩损失，这导致对 内燃机的错误控制。如果例如由于测量误差而计算出过大的内燃机转矩损失，则为了补偿 认定的转矩损失，电子发动机控制单元(ECU Electronic Control toit，电子控制单元) 引起不想要的汽车加速。由于正确的温度测量对于内燃机正常运行的重要性，因此在法律上规定监测所 测量的发动机温度的可信度，以便识别错误的温度测量。对于常规的内燃机，在该可信度测试的范围内，不只确定感兴趣温度值(例如制 冷剂温度、燃油温度)的测量值，而且还确定该温度值的模型值，其中该模型值借助于内燃 机的技术物理模型来确定。然后将该测量值与预先给定的与温度有关的最小值进行比较， 而将该模型值与同样预先给定的与温度有关的最大值进行比较。如果该测量值低于最小值 而模型值超过最大值，则假定有温度测量的误差并且设置相应的误差标记。否则，在可信度 测试的范围内得出正确的温度测量。上述公知的用于对温度测量进行可信度测试的方法的缺点在于未考虑可信度测 试时的环境条件这一事实，因为固定地预先给定极限值(最大值、最小值)。从DE 199 58 385 Al中公知有一种用于诊断冷却水恒温器或相关的温度传感器 的方法，在该方法的情况下考虑内燃机的转矩损失，所通过的方式是从转矩损失中得出温 度。此外，该文献公开一种可信度测试，其中将所建模的和所测量的温度值进行比较。但是 从该文献中没有公知的是，将温度的模型值和测量值分别与极限值进行比较。此外，从DE 10 2004 048 078 Al中公知有一种用于在内燃机中的温度测量时进 行可信度测试的方法。在此，也将模型值与要确定的温度的测量值进行比较，以便识别误 差。但是从该文献中也不能得知，将温度值和模型值分别与极限值进行比较。
发明内容
因此，本发明所基于的任务是，改善前述公知的用于对温度测量进行可信度测试 的方法。该任务通过根据本发明的根据独立权利要求的方法来解决。本发明所基于的技术认识是，发动机温度的测量误差在确定转矩损失时导致与温 度有关的转矩误差，其中转矩误差与所基于的温度测量误差之间的依赖关系是递减的。这 意味着，在低的发动机温度下，相对小的温度测量误差就能在确定转矩损失时导致相对大 的转矩误差，因为反映转矩损失与发动机温度之间的依赖关系的特征曲线在低温时走向较 陡。相反，在高的发动机温度下(例如在运行温度下)，该特征曲线走向较平缓，从而同一温 度测量误差导致明显较小的转矩误差。因此，本发明包括如下一般技术教导在温度测量的可信度测试范围内，设置例如 根据发动机温度所规定的可变极限值，而不是固定的与温度无关的极限值。在根据本发明的用于可信度测试的方法范围内，感兴趣的内燃机温度值(例如制 冷剂温度、燃油温度)的测量值同样被确定。为此例如可以使用温度传感器，所述温度传感 器本来就设置在现代的汽车中并且测量制冷剂温度和燃油温度。此外，在根据本发明方法的范围内确定相同温度值的模型值，其中对所述模型值 的确定可以按常规方式借助于技术物理模型来进行。然后，将所述测量值和/或模型值与至少一个极限值比较，以便可以根据该比较 来确定所述温度值的可信度。在本发明的范围内重要的是，不是固定地预先给定、而是根据内燃机的温度值来 灵活地规定所述至少一个极限值。在本发明的变型方案中，根据所述温度值的测量值来规定所述极限值。相反，在本发明的另一变型方案中，根据所述温度值的模型值来规定所述极限值。此外，在本发明范围内存在如下可能性根据所述模型值并且根据所述测量值来 规定所述极限值。例如可以根据所述测量值和所述模型值的平均值来规定所述极限值。
此外，根据本发明的方法优选地设置，根据内燃机的温度值来确定该内燃机的与温度 有关的转矩损失，这可以借助于发动机温度与结果得到的转矩损失之间的已知关系来进行。然后，可以在根据本发明方法范围内根据与温度有关的转矩损失来控制内燃机。在本发明的优选实施例中，预先给定所述模型值下的转矩损失与所述温度值的测 量值下的转矩损失之间的转矩差的最大值。该转矩差的最大值也反映与温度有关地确定转 矩损失时的最大可容忍转矩误差。然后，根据该转矩差的预先给定的最大值来规定用于可信度测试的极限值。因此， 优选地不只根据发动机温度、而是也根据该可容忍的转矩误差来规定用于可信度测试的极 限值。在本发明的优选实施例中，根据所述温度值不只确定单个的极限值、而是确定最 大值和最小值。然后，优选地将所述模型值与该最大值和该最小值进行比较。此外在优选 实施例中，优选地也为所述测量值确定最小值和最大值，其中将所述测量值与该最大值和 该最小值进行比较。在分析所述模型值或测量值与所述最大值或最小值之间的比较时，可以使用不同的逻辑关联。例如，在所述模型值或者超过最大值或者低于最小值的情况下，只要同时所述 测量值超过最大值或者低于最小值，就可以假定有测量误差。已经在前面提到，内燃机的温度值可以是制冷剂温度或者燃油温度。然而，本发明 在内燃机的温度值方面不限于前述提到的示例，而是也可以利用内燃机的其他温度值来实 现，例如利用气缸盖温度。重要的仅在于，所述温度值影响内燃机的转矩损失。然后根据所述可信度测试的结果，在根据本发明方法范围内，可以影响内燃机的 运行。例如如果所述可信度测试得出不可信的温度值，则可以转换到紧急运行。在该紧急 运行中，在控制内燃机时例如可以考虑所述模型值而不是所述测量值。相反，如果温度测量 的可信度测试得出可信的温度值，则优选进行内燃机的正常运行，其中优选将所述温度值 的测量值用于控制内燃机。还应该提及，本发明不限于前述的根据本发明的方法，而是也包括实施根据本发 明方法的电子发动机控制单元。因此，本发明同样包括程序存储器(例如磁盘、⑶、DVD、硬盘、半导体存储器)，在 所述程序存储器中存储有控制程序，所述控制程序在被执行在电子发动机控制单元中时实 施根据本发明的方法。
本发明的其他有利扩展方案包含在从属权利要求中或者在下面借助于附图结合 本发明的优选实施例的描述来阐述。图1示出反映内燃机的制冷剂温度与内燃机结果得到的转矩损失之间的关系的 特征曲线，其中示出运行温度下的温度测量，图2示出来自图1的特征区域，其中示出冷启动之后的温度测量，图3至图6示出具有程序的不同流程图，其中这些程序可在根据本发明的可信度 测试范围内被实施，以及图7示出流程图，该流程图示出在内燃机运行时对可信度测试的结果的考虑。
具体实施例方式图1和2以示意性形式示出特征曲线1，该特征曲线示出内燃机的转矩损失Mi^ 与该内燃机的制冷剂温度Tsm^之间的依赖关系。从中可以看出，特征曲线1具有递减的温 度依赖关系。这意味着，在如图1中的相对高制冷剂温度下的温度改变具有对结果得 到的转矩损失Mi^的相对小影响，而在如图2中的相对低的制冷剂温度下的温度改变 具有对结果得到的转矩损失Mi^的相对大影响。因此，这两幅图分别示出温度测量值T测量(Tmess)和实际温度值T实际(Tist)以及相 关的温度测量误差ΔΤ和结果得到的转矩误差ΔΜ。如果现在预先给定可容忍转矩误差Δ M的最大值AMmax，则最大可容忍温度测量 误差ΔT取决于制冷剂温度Tw_。因此，在如图1中的运行温度下可以容忍相对大的温度 测量误差ΔΤ，而在如图2中的冷启动下的可容忍温度测量误差明显较小。现在在下面借助于图3中的流程图来描述检测程序，该检测程序在根据本发明方 法的范围内被实施用于可信度测试。
在第一步骤Sl中，首先预先给定内燃机的转矩损失Mi^的最大值AMmx。然后在步骤S2中，测量制冷剂温度T测量值TCO (TCO =Iemperatur Coolant Outlet，温度制冷剂输出)，为此使用常规的温度传感器。然后在下一步骤S3中，借助于技术物理模型来确定制冷剂温度Tsm^的模型值 TC0_SUB，这可以用常规方式进行，因此不必进一步描述。然后在步骤S4中，按照下式根据测量值TCO和最大值Δ Mmax规定模型值TC0_SUB 的极限值TCOmax TCOmax = f (TCO, AMmax)然后在下一步骤S5中比较，模型值TC0_SUB是否超过最大值TC0mx。如果是这种情况，则在步骤S6中设置误差标记。否则，与之相反绕过步骤S6并且该检测程序结束。图4至6中的流程图基本上与上述根据图3的流程图一致，从而为了避免重复参 照上面的描述。根据图4的实施例的特点在于，为模型值TC0_SUB确定最小值TC0MIN。图5和6中的检测程序的特点在于，不将模型值TC0_SUB、而将测量值TCO与极限 值进行比较。在此，在图5中进行测量值TCO与最小值TCOmin的比较，而在图6中进行测量 值TCO与最大值TCOmax的比较。根据图3至6的上述检测程序可以在根据本发明方法的范围内被相继实施用于可 信度测试，其中分别在步骤6中设置的误差标记可以在逻辑上相互关联。例如，在至少一个 单个的误差标记被设置时，可以假定温度测量的系统误差。可替换地存在如下可能性只在 多个误差标记被设置时才假定温度测量的系统误差。最后，图7示出在内燃机运行时对可信度测试结果的考虑。因此在步骤Sl中首先进行上述根据本发明的可信度测试。然后在步骤S2中测试，是否设置有误差标记。如果是这种情况，则在步骤S3中启动内燃机的紧急运行，其中在控制内燃机时考 虑模型值TC0_SUB。否则，与之相反在步骤S4中利用测量值TCO来进行内燃机的正常运行。本发明不限于上述优选实施例。更确切地，许多变型方案和衍生方案是可行的，这 些变型方案和衍生方案同样利用本发明的思想并且因此落入保护范围。
权利要求
一种用于对内燃机中的温度值(T制冷剂)进行可信度测试的方法，具有下面的步骤a)确定所述温度值(T制冷剂)的测量值(TCO)，b)确定所述温度值(T制冷剂)的模型值(TCO_SUB)，c)将所述测量值(TCO)和/或所述模型值(TCO_SUB)与至少一个极限值(TCOMAX，TCOMIN)进行比较，d)根据所述比较确定所述温度值(T制冷剂)的可信度，其特征在于下面的步骤e)根据所述内燃机的温度值(T制冷剂)的测量值(TCO)和/或模型值(TCO_SUB)来规定所述极限值(TCOMAX，TCOMIN)。
2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于下面的步骤根据所述内燃机的温度值来确定所述内燃机的与温度有关的转矩损失(Mffl失)°
3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于下面的步骤根据所述与温度有关的转矩损失(Μ损失)来控制所述内燃机。
4.根据权利要求2至3之一所述的方法， 其特征在于下面的步骤a)预先给定所述温度值的模型值(TC0_SUB)下的转矩损失(Mi^)与所述温度值的测 量值(TCO)下的转矩损失(Mgw5)之间的转矩差的最大值(ΔΜμχ)，b)根据所述转矩差的预先给定的最大值(AMmax)来规定用于可信度测试的极限值 (TCOmax，TCOmin) ο
5.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，a)根据所述温度值确定用于所述模型值(TC0_SUB)的最大值(TCOmax),b)根据所述温度值(Tffl_)确定用于所述模型值(TC0_SUB)的最小值(TCOmin),c)将所述模型值(TC0_SUB)与所述最大值(TCOmax)比较，d)将所述模型值(TC0_SUB)与所述最小值(TCOmin)比较。
6.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，a)根据所述温度值(Tffl_)确定用于所述测量值(TCO)的最大值(TCOmax),b)根据所述温度值(Tffl_)确定用于所述测量值(TCO)的最小值(TCOmin),c)将所述测量值(TCO)与所述最大值(TCOmax)比较，d)将所述测量值(TCO)与所述最小值(TCOmin)比较。
7.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，所述温度值反映内燃机的下列温度之一a)制冷剂温度，b)燃油温度，c)气缸盖温度。
8.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于下面的步骤如果所述可信度测试得出不可信的温度值(Twmu)，则将内燃机转换到紧急运行。
9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于，为了控制所述紧急运行下的内燃机，考虑所述模型值(TC0_SUB)而不是所述测量值 (TCO)。
10.一种用于控制内燃机的发动机控制单元，其中所述发动机控制单元实施根据前述 权利要求之一所述的方法。
11.一种具有存储在上面的控制程序的计算机程序产品，其中所述控制程序能够在内 燃机的电子发动机控制单元中被执行并且在被执行时实施根据权利要求1至9之一所述的方法。
12.根据权利要求11所述的计算机程序产品， 其特征在于，所述计算机程序产品是下列存储介质之一a)磁盘，b)CD，c)DVD,d)半导体存储器。
全文摘要
本发明涉及一种用于对内燃机中的温度值进行可信度测试的方法，具有下面的步骤确定温度值的测量值(TCO)，确定温度值的模型值(TCO_SUB)，将所述测量值(TCO)和/或所述模型值(TCO_SUB)与至少一个极限值(TCOMAX)比较，根据该比较确定所述温度值的可信度，以及根据内燃机的温度值规定所述极限值(TCOMAX)。
文档编号F02D41/22GK101910811SQ200880124965
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年1月16日
发明者G·埃泽 申请人:欧陆汽车有限责任公司