[發(fā)明專利]具有溫度感測器的傳感器裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980151696.5
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN102257383A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.施奈德;L.迪爾
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01N27/406
• 分類號: G01N27/406
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李少丹;李家麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及已知的陶瓷傳感器元件、尤其基于特定固體的電解特性的、也即基于該固體傳導(dǎo)確定離子能力的傳感器元件。這種傳感器元件尤其被應(yīng)用在汽車中。在汽車中陶瓷傳感器元件的一個重要例子是用于確定空氣-燃料混合物組分的傳感器元件，其也被稱作“拉姆達(dá)探測器”，并且不僅在快燃發(fā)動機(jī)、而且在柴油技術(shù)中在降低尾氣有害物上具有重要意義。但本發(fā)明也可應(yīng)用于其他方式的陶瓷傳感器元件，比如尤其在尾氣傳感器中具有固體電解質(zhì)的微粒傳感器或類似方式的傳感器。在不限制保護(hù)范圍的情況下，本發(fā)明下面以拉姆達(dá)探測器的例子來進(jìn)行解釋，但其中依照上述的實施也可以制造其他方式的傳感器元件。拉姆達(dá)探測器根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知有眾多不同的實施方案。拉姆達(dá)探測器的不同實施例在Robert?Bosch?GmbH的“Sensoren?im?Kraftfahrzeug”第二版，2007年四月，154-159頁中有描述，其在本發(fā)明的范疇內(nèi)也可以根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行變化。

背景技術(shù)

在已知的傳感器元件中技術(shù)上的挑戰(zhàn)在于，固體電解質(zhì)材料傳導(dǎo)確定離子的能力與固體電解質(zhì)材料的溫度密切相關(guān)。許多傳感器元件從而包含有至少一個加熱單元，借助該加熱單元可以把該固體電解質(zhì)的溫度有目的地調(diào)節(jié)到確定值。為了調(diào)節(jié)溫度比如可以在雙單元和單單元實施中的寬帶探測器中采用能斯脫單元的內(nèi)阻。這比如在DE?101?01?351?A1中有描述。但這種傳感器裝置的缺點(diǎn)是，一方面其需要相對費(fèi)事的控制裝置。另一方面在這種傳感器裝置中所采用的傳感器元件在制造中是相對費(fèi)事的，因為一方面該加熱單元的制造需要相當(dāng)大的額外技術(shù)耗費(fèi)，并且這樣該加熱單元和該傳感器元件的其他部分的接線需要在傳感器元件上具有多個（通常4至5個）聯(lián)接觸點(diǎn)。但是，尤其對于造價合理的應(yīng)用，比如在兩輪車輛領(lǐng)域中，期望利用相對簡單傳感器元件來構(gòu)造的、但仍舊能夠為發(fā)動機(jī)控制可靠檢測測量值的傳感器裝置。

發(fā)明內(nèi)容

從而本發(fā)明推薦了一種傳感器裝置以及適合應(yīng)用在這種傳感器裝置中的傳感器元件。該傳感器裝置用于檢測在測量氣體室中氣體的至少一個特性，尤其物理和/或化學(xué)特性。所述至少一個特性尤其是在氣體中氣體組分、比如氧氣的份額。該份額比如可以通過一個百分比或分壓來表示。與此相應(yīng)，該傳感器裝置尤其可以構(gòu)造用于檢測在內(nèi)燃機(jī)尾氣中的氧氣份額。本發(fā)明下面主要參照作為拉姆達(dá)探測器的這種構(gòu)造來闡述，但其中原則上其他的構(gòu)造也是可以的，比如用于測量其他氣體組分的構(gòu)造、作為微粒傳感器或類似傳感器的構(gòu)造。

本發(fā)明的基本想法是，如果該傳感器裝置能夠組合地測量能斯脫信號和溫度測量，那么就能夠大大簡化傳感器元件的電子接線和/或構(gòu)造。具有組合測量功能的這種傳感器裝置尤其能夠非常良好地滿足兩輪車應(yīng)用的要求。能夠優(yōu)選地完全省略使用加熱單元，使得比如氣體、比如熱尾氣的溫度本身能夠被利用，以把該傳感器元件帶到所需的運(yùn)行溫度。

該傳感器裝置包含有至少兩個部件，也即至少一個控制裝置和至少一個傳感器元件。該控制裝置在此可以完全或部分地集成在該傳感器元件中，但是也可以完全或部分地作為外部控制裝置來構(gòu)造，并用于控制和分析所述至少一個傳感器元件。該控制裝置也可以完全或部分地與系統(tǒng)的其他部件相集成，比如汽車的發(fā)動機(jī)控制裝置。