用于运行可加热的废气传感器的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于运行可加热废气传感器（20）的方法以及用于执行该方法的装置，所述可加热废气传感器（20）提供至少一个测量信号（26）并且其中传感器加热装置（24）利用经脉宽调制的运行电压（28）来运行。根据本发明专利技术的处理方式的特点在于，所述至少一个测量信号（26）的检测具有比针对传感器加热装置（24）的经脉宽调制的运行电压（28）的提供更高的优先级，并且至少在检测测量信号（26）的预先给定的测量窗（30，32）期间，用阻塞信号（18）来抑制针对传感器加热装置（24）的经脉宽调制的运行电压（28）的提供。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行可加热的废气传感器的方法和装置
本专利技术涉及一种用于运行可加热的废气传感器的方法和装置。现有技术为了运行内燃机，使用诸如Lambda传感器或NOx传感器的废气传感器，利用所述废气传感器的传感器信号来控制内燃机，以便例如保证废气清洁设备中的有效废气清洁的合适条件。尤其是具有传导离子的固体电解质的废气传感器、例如Lambda传感器或NOx传感器需要一定的运行温度，以便实现固体电解质的所需的离子传导能力。此外，测量精度依赖于这样的传感器的温度。因此，一般而言需要将探头加热并且检查并一般调节温度。为了测量温度，通常放弃单独的热元件。代替于此，例如可以动用废气探头的高度依赖于温度的内电阻Ri，以便获得针对传感器温度的测量信号。可加热废气传感器所提供的另一测量信号例如是能斯特电压，所述能斯特电压容许关于位于电极处的测量气体是否处于热力学平衡的陈述。由于通常利用经脉宽调制的电压运行的传感器加热装置的比较高的运行电流，可能出现由脉冲边沿导致的干扰，所述干扰可能影响至少一个由经加热的废气传感器提供的测量信号。在DE102008042268A1中描述了一种用于运行可加热废气传感器的处理方式，其中根据传感器加热装置的经脉宽调制的运行电压来确定测量信号的检测。至少一个测量信号的检测根据传感器加热装置的经脉宽调制的运行电压的边沿被确定为，使得预先给定上升或下降脉冲边沿出现以后、进行测量信号的检测以前的一定的等待时间。本专利技术所基于的任务是，说明一种用于运行可加热废气传感器的方法和装置，其中传感器加热装置利用经脉宽调制的运行电压来运行，并且其中至少一个所检测的测量信号尽可能少地受到传感器加热装置的经脉宽调制的运行电压的干扰。该任务分别通过在独立权利要求中说明的特征来解决。
技术实现思路
根据本专利技术的用于运行所加热废气传感器的处理方式的出发点是，可加热废气传感器提供至少一个测量信号并且传感器加热装置利用经脉宽调制的运行电压来运行。根据本专利技术的处理方式的特点在于，所述至少一个测量信号的检测具有高于传感器加热装置的经脉宽调制的运行电压的优先级，并且在测量窗期间的所设置的测量信号检测的情况下，用阻塞信号来抑制针对传感器加热装置的经脉宽调制的运行电压的提供。根据本专利技术所设置的措施一方面实现了在检测至少一个由经加热的废气传感器所提供的测量信号时可预先给定的高速率，并且另一方面使得能够高度抑制尤其是从传感器加热装置的经脉宽调制的运行电压的开关边沿出发对所述至少一个测量信号的可能干扰。根据本专利技术的处理方式的有利的改进方案和扩展方案分别是从属权利要求的主题。根据本专利技术的用于执行该方法的装置要么仅仅设置废气传感器电子器件、要么既设置废气传感器电子器件又设置单独的控制设备。如果仅仅设置废气传感器电子器件，则废气传感器电子器件既包含测量信号评估装置又包含脉宽调制器，其中测量信号评估装置提供阻塞信号并且将其提供给脉宽调制器。如果设置废气传感器电子器件和单独的控制设备，则废气传感器电子器件包含测量信号评估装置并且控制设备包含脉宽调制器。该扩展方案尤其是在废气传感器电子器件布置在可加热废气传感器附近、例如布置在插头中时应用。根据该装置的第一替代方案规定：包含在废气传感器电子器件中的测量信号评估装置提供阻塞信号，并且阻塞信号被引导到开关设备，该开关设备包含脉宽调制器，阻塞信号被提供给所述脉宽调制器。根据该装置的另一替代方案规定：废气传感器电子器件和单独的开关设备以时钟同步方式工作，开关设备包含流程控制装置，所述流程控制装置具有关于测量窗期间的测量信号检测的信息，使得不必由废气传感器电子器件向开关设备输送阻塞信号，而是代替于此由流程控制装置将阻塞信号直接提供给包含在开关设备中的脉宽调制器。本专利技术的实施例在附图中予以示出并在下面的描述中予以进一步阐述。附图说明图1示出了具有可加热废气传感器和废气传感器电子器件的本专利技术装置的简单构造，图2a示出了测量信号检测过程的时间流程，图2b示出了经脉宽调制的运行电压，图3示出了具有可加热废气传感器并且既具有废气传感器电子器件又具有开关设备的本专利技术装置的构造，图4示出了具有可加热废气传感器并且既具有废气传感器电子器件又具有开关设备的本专利技术装置的可替代构造，图5a再次示出了测量检测过程的时间流程，以及图5b再次示出了经脉宽调制的运行电压。具体实施方式图1示出了具有废气传感器电子器件10的本专利技术装置的简单构造，该废气传感器电子器件10包含测量信号评估装置12以及脉宽调制器14。测量信号评估装置12向脉宽调制器14既提供温度信号16又提供阻塞信号18。此外，设置有可加热废气传感器20，该可加热废气传感器20包含测量值检测装置22以及传感器加热装置24。测量值检测装置22向测量信号评估装置12提供至少一个测量信号26。脉宽调制器14向传感器加热装置24提供经脉宽调制的运行电压28。图1中所示的装置的作用方式按照图2a和2b中所示的依赖于时间t的信号变化曲线予以进一步阐述。在此，图2a示出了测量信号检测过程的时间流程，并且图2b示出了经脉宽调制的运行电压28。可加热废气传感器20例如是Lambda传感器、HC传感器、NH3传感器或者例如NOx传感器。传感器加热装置24负责，将测量值检测装置22加热到所需的运行温度，该运行温度在大多数情况下高于废气温度。测量值检测装置22的运行温度可以为直至例如850摄氏度。为了调整运行温度，传感器加热装置24被施加经脉宽调制的运行电压28。经脉宽调制的运行电压28是数字信号，其周期时长和/或占空比、即该数字信号的接通阶段与关断阶段之间的比例可以可变地确定。通过周期时长并且尤其是占空比的变化来预先给定平均运行电压，使得可以控制或调节加热功率，以便将运行温度保持在预先给定的值或者至少保持在预先给定的温度范围内。纯粹原理性地，传感器加热装置24的温度可以被直接检测并且作为实际值被传送给废气传感器电子器件10中的脉宽调制器14。在此出发点是，测量信号26不仅反映对要检测的废气参量的度量，而且还反映对测量值检测装置22的运行温度的度量。例如，可以设置不同的时间段，其中在第一时间段中存在要检测的测量参量并且在第二时间段中存在对运行温度的度量。必要时，废气传感器电子器件10可以利用未进一步示出的控制信号来干预可加热废气传感器20的测量值检测装置22，以便保证要检测的废气参量与对温度的度量之间的隔离。此外可以规定：废气传感器20将多个测量信号分开地通过未进一步示出的不同线路传输到测量信号评估装置12。测量信号评估装置12从对测量值检测装置22的温度的度量中确定温度信号16，该温度信号16反映对测量值检测装置22的实际温度的度量。利用温度信号16，干预脉宽调制器14以用于确定周期时长和/或占空比，并且因此干预平均加热功率的确定，使得实际温度与预先给定的额定温度一致或者处于预先给定的额定温度范围内。根据本专利技术的处理方式设置测量值检测的、与对可加热废气传感器20的加热相比的优先级。在实践中已经发现，经脉宽调制的运行电压28的脉冲边沿一方面可导致对至少一个测量信号26的干扰，并且另一方面可导致对测量信号评估装置12的干扰。测量信号评估装置12知道，何时进行测量值的检测和/或测量信号26的评估。测量信号检测过程的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行可加热废气传感器（20）的方法，所述可加热废气传感器（20）提供至少一个测量信号（26）并且其中传感器加热装置（24）利用经脉宽调制的运行电压（28）来运行，其特征在于，所述至少一个测量信号（26）的检测具有比针对传感器加热装置（24）的经脉宽调制的运行电压（28）的提供更高的优先级，并且至少在检测测量信号（26）的预先给定的测量窗（30，32）期间，用阻塞信号（18）来抑制针对传感器加热装置（24）的经脉宽调制的运行电压（28）的提供。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.27 DE 102012204899.51.一种用于运行可加热废气传感器（20）的方法，所述可加热废气传感器（20）提供至少一个测量信号（26）并且所述可加热废气传感器（20）的传感器加热装置（24）利用经脉宽调制的运行电压（28）来运行，其特征在于，所述至少一个测量信号（26）的检测具有比针对传感器加热装置（24）的经脉宽调制的运行电压（28）的提供更高的优先级，并且至少在检测测量信号（26）的预先给定的测量窗（30，32）期间，用阻塞信号（18）来抑制针对传感器加热装置（24）的经脉宽调制的运行电压（28）的提供。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个测量信号（26）由包含在可加热废气传感器（20）中的测量值检测装置（22）提供给测量信号评估装置（12），传感器加热装置（24）的经脉宽调制的运行电压（28）由包含在废气传感器电子器件中的脉宽调制器（14）来提供，并且测量信号评估装置（12）将阻塞信号（18）提供给脉宽调制器（14）。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个测量信号（26）由包含在可加热废气传感器（20）中的测量值检测装置（22）提供给测量信号评估装置（12），传感器加热装置（24）的经脉宽调制的运行电压（28）由包含在开关设备中的脉宽调制器（14）来提供，并且测量信号评估装置（12）将阻塞信号（18）提供给包含在开关设备中的脉宽调制器（14）。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个测量信号（26）由包含在可加热废气传感器（20）中的测量值检测装置（22）提供给测量信号评估装置（12），并且传感器加热装置（24）的经脉宽调制的运行电压（28）由包含在开关设备中的脉宽调制器（14）来提供，其中废气传感器电子器件和开关设备以时钟同步方式工作，测量窗（30，32）的时间位置被存放在开关设备的流程控制装置（76）中，并且流程控制装置（76）将阻塞信号（18）提供给脉宽调制器（14）。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，设置延迟时间（46），所述延迟时间（46）紧接阻塞信号（18），直到再次为传感器加热装置（24）提供经脉宽调制的运行电压（28）的脉冲。6.一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：C贝福特，T舒尔茨，R赖施尔，R克雷默，F恩格尔克，A格斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE