运行气体传感器、尤其是λ探针的设备和方法技术

用于运行气体传感器、尤其是λ探针的设备和方法，其中，所述传感器具有加热装置，并且在起动内燃机之前加热所述传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】运行气体传感器、尤其是人探针的设备和方法
技术介绍
本专利技术涉及一种按照独立权利要求所述类型的、用于运行气体传 感器、尤其是入探针的方法。此外，本专利技术还涉及一种用于运行这种 传感器的设备。从DE 100 52 005 Al中已经>^知了 一种气体传感器，在该传感器 中，为了在起动内燃机之后避免陶瓷由于冷凝水引起的温度突变，首 先使传感器的保护管达到在80°至150°C之间的水蒸发温度附近的温 度。这种行为方式用来蒸发探针安装地点上的所有水，以便在传感器 的陶资元件上避免因此可能的沉积。在该所谓的保护加热模式下的某 个停留时间之后，传感器被加热到例如300°至450°C或者也在此之上 的其工作温度上。对于通常的A探针，从发动机器动之后约15秒起， 达到了探针的工作温度或调节准备状态(Regelbereitschaf t )'为了遵守现代的废气极限值，该时间非常长，因为正好在起动时 没有调节的废气排放能达到高的值。此外还必需高的加热梯度，传感 器元件由此遭受相应高的热机械负荷。最终，在保护加热阶段期间， 也能不完全蒸发保护管中的可能存在的冷凝水。这又导致温度突变危 险提高。
技术实现思路
具有独立权利要求的特征的本专利技术方法与此相比具有在起动内燃 机之前加热传感器的优点。通过该接通战略，明显缩短了传感器在发 动机起动之后可投入运行的时间，因此显著地使遵守诸如EU4/ULEV或 SULEV方案的现代废气标准的极限值变得容易，此外还提高了热机械耐用性。此外还有利的是，只将传感器加热到第一温度为止，其中，还要 最大地选择第一温度，以致传感器不遭受温度突变.优选地确定第一 温度，以致保护管或传感器在废气管道(Abgastrakt )中的陶瓷也位 于露点温度之上，使得急剧降低冷凝水在保护管中积累的危险以及与 此相联系的温度突变危险。此外还有利的是，根据所确定的工作参数来确定加热装置。因此 能以有利的方式将温度变化过程与诸如传感器或废气管路(Abgasstrang)的温度、停机时间、电池电压等等的居主导地位的条件沖目匹配。尤其有利的是，在存在热起动条件时，不仅将传感器加热到第一 温度上，而且将传感器加热到直至必需的工作温度，以致传感器在起 动内燃机之后立即可投入运行。一种适宜的改进方案规定，通过可变的加热电压来调节传感器的 温度上升。因此能以有利的方式来匹配温度梯度，以致首先在很短的 时间达到露点温度，并且在其它变化过程中，温度上升能较平緩地变 化，由此能进一步降低温度突变的危险。一种其它的实施形式规定了，首先用第一加热电压并且随后用第 二加热电压将传感器加热到笫一温度上，其中，在其它有利的改进方 案中，第一加热电压高于第二加热电压。该行为方式具有单独通过改 变加热电压来实现有利的温度上升的优点。通过高的第一加热电压， 首先以有利的方式达到在其处能蒸发存在的水的温度，而无须使探针 遭受到温度剧变，在达到这种中间温度之后，根据本专利技术规定，用低 于第一加热电压的第二加热电压来实现较平緩的温度上升，以便因此 达到第一温度，而机械应力或热应力不危及传感器。通过该行为方式 提高了传感器的热机械耐用性，因为与从现有技术中公知的方法相 反，在传感器中出现较小的加热梯度。此外，根据本专利技术还建议，通过控制设备的唤醒(Wake-Up)功能 来触发传感器的加热装置.此外还可以通过激活门接点、备用加热装 置、座位接点(Sitzkontakt)和/或其它操作元件来触发该触发装置。 激活这些用户元件要么由控制设备登记为用户事件，并且在那里触发 控制设备的所谓的唤醒功能，通过该唤醒功能于是再度促使加热传感 器，要么实施用户元件，以致激活直接作用于传感器和推动加热装置。最后，根据本专利技术设置了一种用于运行气体传感器的设备，其中， 该设备在起动内燃机之前给将传感器的加热装置加栽加热电压。具体实施例方式本专利技术的实施例在附图中示出，并且在随后的说明中详细阐述。在此，附图说明图1示出本专利技术设备的原理电路图。图2示出根据本专利技术的和从现有技术中公知的、传感器的温度变化曲线。本专利技术基本上强调，在发动机起动之前预热传感器、尤其是入探 针，以便在发动机起动之后尽可能快地达到工作温度并且因此实现探 针的调节能力。为此规定，使探针和尤其是探针的陶瓷达到超过80flC 直至约300°C的第一温度.在存在水时，这些温度还不会导致温度突 变，但是明显使得进一步加热探针变得容易。此外，在此还将探针的 必要时存在的保护管轻微加热，直到蒸发了存在的冷凝水或不再有其 它的冷凝水凝聚在传感器附近时为止.图1示例性地示出本专利技术的一种可能的实施形式.根据图1规定 了，入探针10既直接通过控制设备30来控制或供给电压或者电流， 又间接通过末级20来控制，其中，在这种情况下，末级20由控制设 备30来控制。此外，控制设备30还接收用户事件40，并根据这些用 户事件要么直接控制入探针10，要么间接通过末级2 0控制入探针10。 也可以规定，用户的某些亊件直接(也就是不用添加控制设备)地作 用于传感器，并且推动传感器的加热装置。在^1燃机的关断状态下，具有所谓的唤醒功能的控制设备也能够 检测外部的事件并且尤其是检测用户亊件，而且以适当的方式对此作 出反应。尤其是可以规定，控制设备通过激活某些操作元件至少将传 感器的控制装置投入运行。因此例如可以规定，只要司机通过无线电 遥控装置或通过汽车钥匙打开汽车门，就通过激活门接点来起动预热 过程。但是也可以通过经过无线电定时开关或定时开关激活备用加热 装置来操作预热过程。此外还可以设想，通过座位接点设置激活装置， 例如只要司机在司机座位上就座，就激活该激活装置。可以设想通过 其它操作元件的其它激活可能性。为了最佳地利用在可能短暂的预热阶段期间的时间，根据本专利技术 规定了，用较高的起始电压来实现快速的温度上升，以便于是随后用 较低的电压持续地继续加热，直至发动机起动。在图2中，示例性地在曲线100中示出从现有技术中公知的传感 器的时间上的温度变化曲线以及才艮据本专利技术的温度变化曲线200。在通用的行为方式中，在起动时刻t-S起动内燃机时或之后，才接通传感 器的加热装置，以致以通常的方式在发动机起动之后约15s之后才达 到工作温度UB。根据本专利技术现在规定，已经在存在用户亊件时，在事 件时刻t-E加热传感器。曲线200在这种情况下示例性示出具有可变 的加热电压的加热，在亊件时刻t —E，首先通过施加高的第一加热电压 来表示陡峭的温度梯度，以便尽可能快地加热传感器。在这种情况下， 该温度优选地保持在第一温度之下，以便避免传感器上的温度突变。 在达到某个中间温度之后或基于其它准则，施加放慢传感器的加热的 第二加热电压。第二加热电压在这种情况下小于第一加热电压。例如， 第二加热电压可被选择，以致渐近地达到第一温度。在起动时刻t-S， 已经将传感器预热到第一温度上，以致在短时间之内实现加热到工作 温度t —B上，并且因此比在常规运行的传感器中在时间上明显更快地 可支配传感器的准备运行状态和可调节性。可替换地，也能通过控制装置或调节装置来实现加热，并且因此 单独匹配到居主导地位的条件。尤其是也可以规定考虑热起动条件。如果内燃机在其已达到工作温度之后只是短时地停机，则通常存 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行气体传感器、尤其是λ探针的方法，其中，所述传感器具有加热装置，在该方法中，确定车辆的至少一个工作参数，并且根据所确定的工作参数来加热传感器，其特征在于，在起动内燃机之前将传感器加热到第一温度上，最大地选择该第一温度，以致传感器不遭受温度突变，并且在存在热起动条件时，在起动内燃机之前将传感器加热到工作温度上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S罗德沃德，F科沃尔，C弗迪尔，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]