用于运行废气探测器的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于运行内燃机废气通道中的废气探测器的方法，其中，所述废气探测器具有用于实现所述废气探测器中的测量单元的标称温度的至少一个加热元件，并且其中，为了稳定测量单元中的温度而调节加热功率，所述方法包括下列步骤：a)选出(11)废气探测器的运行点，在该运行点下，并联电路的输出电压相应于集成在控制单元中的电压源的反电压，该并联电路由废气探测器在所述测量单元的电接线部的输出端上的探测器电压和集成在控制单元中的电压源的反电压形成；b)在步骤a)中选出的运行点上读取(12)所述并联电路的输出电压，其中，该并联电路的输出电压相应于集成在所述控制单元中的电压源的反电压；以及c)使用(13)在步骤b)中读取的供应电压用作实际反电压。本发明专利技术此外设置了用于实施所述方法的相应装置。由此提供了这样的可能性，即，以如下方式来运行废气探测器，即，所述实际反电压能够被获知并在此准确地考虑可能的允差。同时，改善了推导出的参量的信号品质并也改善了探测器信号的诊断的选择性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】技术环境本专利技术涉及一种用于运行内燃机废气通道中的废气探测器的方法，其中，所述废气探测器具有至少一个加热元件，所述加热元件用于实现废气探测器中的测量单元的标称温度。此外，本专利技术涉及一种计算机程序，其设置用于实施所述方法的每个步骤；以及涉及一种机器可读的存储介质，所述计算机程序存储在该存储介质上。本专利技术还涉及一种用于实施所述方法的装置。
技术介绍
为了减少汽油机轿车中的排放，通常使用3元催化器作为废气净化设备，但仅当以高精度调整空燃比λ时，废气净化设备才充分转化废气。为此目的，借助前置于废气净化设备的废气探测器来测量空燃比λ。这类废气净化设备的存氧能力用于在稀油阶段中接收氧气并在富油阶段中又给出氧气。由此实现：可以转化废气的能被氧化的有害气体成分。后接于废气净化设备的废气探测器在此用于监测废气净化设备的存氧能力。存氧能力必须在车载诊断系统(OBD)的范畴内被监控，其原因是：存氧能力是废气净化设备的转化能力的标尺。为了确定存氧能力，要么首先在稀油阶段中以氧气充注废气净化设备并紧接着在废气中的λ值已知的富油阶段中在考虑流过的废气量的情况下将废气净化设备排空；要么首先在富油阶段中排空废气净化设备的氧气并紧接着在在废气中的λ值已知的稀油阶段中在考虑流过的废气量的情况下以氧气充注该废气净化设备。当后接于废气净化设备的废气探测器探测到不再能够由废气净化设备存储的氧气时，终止稀油阶段。同样，当废气探测器探测到富油废气流过时，终止富油阶段。废气净化设备的存氧能力相应于在富油阶段期间为了排空而供应的还原剂的量或相应于在稀油阶段期间为了充注而供应的氧气的量。由前置的废气探测器的信号和从其他传感器信号所获知的废气质量流算出准确的量。在当今的发动机控制系统中，λ探测器用于感测废气中的氧气浓度并用于发动机的λ调节。在此，区分成：连续的探测器或也称为宽带λ探测器；以及两点式λ探测器或称为阶跃式探测器。λ探测器基于具有固态电解质的电镀氧浓度单元。所述固态电解质典型地在大致350℃的活性温度下对于氧离子是传导的。探测器的标称温度一般明显更高，典型地处在650℃至850℃之间。在一温度的情况下，λ探测器准备就绪并发动机控制器系统中的要求得以满足，所述温度处在所述活性温度与探测器的标称温度之间。现有技术的宽带λ探测器和其结构例如在DE102008042268A1中描述。只要探测器准备就绪，就可以使用探测器信号来调节和诊断。尤其可在探测器准备就绪时才激活λ调节。因为起作用的λ调节导致有害物质排放的减少，所以在发动机启动之后必须尽可能快地达到λ探测器准备就绪的状态。出于该原因，一般主动地电加热探测器。为此，λ探测器具有由控制器来操控的电加热元件。通常是由氧化锆制成的传感器元件，该传感器元件具有集成的铂加热元件。两点式λ探测器的工作原理基于将废气电极上的氧分压与参考电极上的氧分压进行比较。产生与废气中的氧分压相关的探测器电压。在发动机控制器中一般有一个电压源，该电压源与两点式λ探测器并联。该电压源产生恒定的反电压并具有与冷的探测器相比较小的内电阻。因为探测器本身同样构成电压源，所以涉及两个电压源的并联电路。该并联电路的输出电压可以被测量并是探测器电压与所述反电压的叠加，其中，具有小的内电阻的电压源的电压占主要地位。反电压的标称值在控制器软件中被使用在多个部位上。在通常的系统中，借助于反电压例如计算与温度无关的探测器信号。诊断也使用所述反电压。例如，为了识别探测器信号回路中的中断，将所测探测器电压与反电压的标称值比较。在实践中，所述反电压是具有允差的。它的实际值可能偏离标称值。为此的原因是在控制器中用于产生反电压的构件的允差。由于实际反电压与反电压的标称值的偏差，推导出的参量、例如与温度无关的探测器信号失真。此外，反电压的允差在所有的比较中都必须被考虑，以便例如避免错误诊断。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，本专利技术的方法包括下列步骤：a)选出废气探测器的运行点，在该运行点，并联电路的输出电压相应于集成在控制单元中的电压源的反电压，所述并联电路由废气探测器在测量单元的电接线部的输出端上的探测器电压和集成在控制单元中的电压源的反电压并联而成；b)读取在步骤a)中选出的运行点的情况下所述并联电路的输出电压，在该运行点，该并联电路的输出电压相应于集成在所述控制单元中的电压源的反电压；以及c)使用步骤b)中读取的输出电压作为实际反电压。“输出电压相应于反电压”的表述在后面尤其意味着：输出电压的可能的值域与反电压的可能的值域相交。在上下文中尤其可获知类似的或完全一致的值域并从而可获知类似的或完全一致的电压。因此，在一个限定的运行点上测量实际反电压，在该运行点没有由所接的探测器带来任何影响。所测反电压被存储在控制器中并替代标称值用在控制器软件中。有利地，借助于所测反电压算出的参量的信号品质比在使用反电压的标称值时更好。在探测器的低温运行时，反电压所起的影响特别大，尤其在该低温运行中，算出的探测器信号的精度进一步改善。因此改善λ调节的品质并降低燃料消耗和排放。诊断的稳健性也被提高。在包含将探测器电压与反电压比较的诊断中，当替代反电压的标称值地使用所测的反电压时，实现较高的选择性，这是因为电接线部的允差不必考虑或至少不必在该环境中考虑。本专利技术的构思在于不需要在每个情况下都调节加热功率。根据本专利技术的方法在原理上也以对加热功率的纯预控制来发挥功能。有利地，在根据本专利技术的方法中也可以使用不加热的探测器。根据本专利技术提供用于运行废气探测器的可能性，其中，能够获知实际反电压并在此合适地考虑可能的允差。同时，改善推导出的参量的信号品质并且也改善探测器信号的诊断的选择性。根据本专利技术的一优选实施例，在预先确定的运行条件下选出运行点，其中，所述预先确定的运行条件包括以下状态中的至少一个状态：废气探测器未接上以及废气探测器是冷的。“冷的废气探测器”的表述在后面尤其针对废气探测器在小于100℃的温度下的运行来使用。根据本专利技术的一优选实施例，通过模拟数字转换器(ADC)来确定在测量单元的电接线部的输出端上的探测器电压。在此测量两个电压源的并联电路的输出电压，所述两个电压源包括：产生反电压并可以集成在控制单元中的电压源；以及废气探测器的测量单元的电压源。为了进一步处理，可以借助于ADC将废气探测器的信号转换为相应的数字信号。根据本专利技术的一优选实施例，使用所述实际反电压来进行废气探测器的λ确定和/或λ调节。因此可使得能实现更精确的λ调节。因此，λ调节的接通条件可以设计得不那么严格。因此，λ调节可以更多次地被激活，这有助于降低燃料消耗和减少有害物质排放。根据本专利技术的一优选实施例，在计算与温度无关的探测器信号时使用所述实际反电压。在此，探测器信号可以是探测器电压。在计算时使用所测的且被存储的反电压，以便改善与温度无关的探测器信号的精度。有利地可以使在诊断中用来将探测器电压与反电压进行比较的电压阈值适配所测反电压，以便改善诊断的选择性。根据本专利技术的一优选实施例，使用宽带λ探测器、两点式λ探测器、另外的废气探测器或废气传感器作为废气探测器。在所提到的废气探测器中，特别重要的是：为了获得最佳功能将这些废气探测器非常快速地加热到它们的最佳运行温度。在此可以设置，以所介绍的方法和其变型方案来运行每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行内燃机(3)废气通道(2)中的废气探测器(1)的方法，其中，所述废气探测器(1)具有至少一个加热元件，所述加热元件用于实现所述废气探测器(1)中的测量单元的标称温度，所述方法包括以下步骤：a)选出(11)所述废气探测器(1)的一个运行点，在该运行点的情况下，由所述废气探测器(1)的在所述测量单元的电接线部的输出端上的探测器电压和集成在控制单元(4)中的电压源的反电压组成的并联电路的输出电压相应于所述集成在控制单元(4)中的电压源的所述反电压；b)读取(12)在步骤a)中选出的运行点的情况下所述并联电路的输出电压，其中，该并联电路的输出电压相应于所述集成在控制单元(4)中的电压源的所述反电压；以及c)使用(13)在步骤b)中读取的输出电压作为实际反电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.10 DE 102014210981.71.一种用于运行内燃机(3)废气通道(2)中的废气探测器(1)的方法，其中，所述废气探测器(1)具有至少一个加热元件，所述加热元件用于实现所述废气探测器(1)中的测量单元的标称温度，所述方法包括以下步骤：a)选出(11)所述废气探测器(1)的一个运行点，在该运行点的情况下，由所述废气探测器(1)的在所述测量单元的电接线部的输出端上的探测器电压和集成在控制单元(4)中的电压源的反电压组成的并联电路的输出电压相应于所述集成在控制单元(4)中的电压源的所述反电压；b)读取(12)在步骤a)中选出的运行点的情况下所述并联电路的输出电压，其中，该并联电路的输出电压相应于所述集成在控制单元(4)中的电压源的所述反电压；以及c)使用(13)在步骤b)中读取的输出电压作为实际反电压。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在预先确定的运行条件下选出所述运行点，其中，所述预先确定的运行条件代表以下状态中的至少一个状态：废气探测器(1)未接上和/或废气探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·费，
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