[发明专利]虚拟传感系统

权利要求书

1.一种用于流体流动系统的加热系统，所述加热系统包括：

至少一个电加热器，设置在流体流动通道内；和

连接到所述至少一个电加热器的控制装置，被配置为接收至少一个流体流动系统输入和至少一个加热器输入，所述至少一个流体流动系统输入选自由排气流体流动的质量流率、排气流体流动的质量速度、所述至少一个电加热器上游的流动温度、所述至少一个电加热器下游的流动温度以及它们的组合组成的组，所述至少一个加热器输入选自由所述至少一个电加热器的功率输入、从所述加热系统的物理特性导出的参数以及它们的组合组成的组，

其中所述控制装置被配置为基于所述至少一个流体流动系统输入、所述至少一个加热器输入和表征所述至少一个电加热器的预定的数学模型来确定所述至少一个电加热器的温度，以及其中控制装置被配置为基于所述至少一个电加热器的确定的温度调制到所述至少一个电加热器的功率。

2.根据权利要求1所述的加热系统，其中所述至少一个电加热器选自由带式加热器、裸线电阻加热元件、电缆加热器、筒式加热器、分层加热器、条形加热器和管式加热器组成的组。

3.根据权利要求1所述的加热系统，其中，所述至少一个电加热器包括护套，所述护套具有由从所述加热系统的物理特性导出的参数确定的护套温度(T_s)。

4.根据权利要求3所述的加热系统，其中T_s由方程组确定，所述方程组使用设定点，质量流率和入口温度中的至少一个的输入来计算系统温度。

5.根据权利要求1所述的加热系统，其中所述加热系统的物理特性选自由电阻丝直径、加热器绝缘厚度、加热器护套厚度、导电率、所述至少一个电加热器材料的比热和密度、传热系数、加热器和排气流体流动通道的发射率以及它们的组合组成的组。

6.根据权利要求1所述的加热系统，其中所述控制装置可操作以在没有物理传感器的情况下预测与所述至少一个电加热器相关联的温度。

7.根据权利要求1所述的加热系统，其中所述至少一个流体流动系统输入包括排气流体流动的质量流率，其通过选自由扭矩需求、踏板位置、增加的歧管绝对压力(MAP)、增压正时、发动机正时和其组合组成的组的参数来确定。

8.根据权利要求7所述的加热系统，其中，所述控制装置可操作以在需要电力之前确定所需的加热器功率。

9.根据权利要求1所述的加热系统，其中所述控制装置可操作以接收与辐射效应相关的输入。

10.根据权利要求1所述的加热系统，其中所述质量流率由选自由测量的歧管绝对压力(MAP)、组合入口空气质量流率与燃料消耗以及它们的组合组成的组的参数来确定。

11.一种发动机系统，包括权利要求1所述的加热系统。

12.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述控制装置适于接收选自由发动机参数、排气参数、电功率输出、加热器参数组成的组的发动机输入，并且所述装置可操作以产生选自由功耗、排气温度、加热器温度、诊断、排气质量流率及其组合组成的组的输出。

13.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述加热系统可操作以诊断退化的发动机系统部件。

14.根据权利要求13所述的发动机系统，其中，所述加热系统与发动机控制单元通信，并且适于在确定的参数与预设参数不匹配时触发诊断故障代码。

15.根据权利要求1所述的加热系统，其中，所述至少一个电加热器包括电阻加热元件，并且所述控制装置基于所计算的所述电阻加热元件的温度来调制到所述至少一个电加热器的功率。