[發(fā)明專利]用于探測微粒的傳感器的功能檢驗的方法和用于探測微粒的傳感器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201380032804.3 | 申請日： | 2013-06-12 |
| 公開（公告）號： | CN104641216B | 公開（公告）日： | 2018-12-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | B·格特納;M·克倫克;K·赫韋格;M·貝森 | 申請（專利權(quán)）人： | 羅伯特·博世有限公司 |
| 主分類號： | G01N15/06 | 分類號： | G01N15/06;F01N11/00;F02D41/00 |
| 代理公司： | 永新專利商標代理有限公司 72002 | 代理人： | 郭毅 |
| 地址： | 德國斯*** | 國省代碼： | 德國;DE |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 探測 微粒 傳感器 功能 檢驗 方法 | ||
提出一種用于探測微粒、尤其煙灰的傳感器(10)的功能檢驗的方法，其中所述傳感器(10)包括至少兩個測量電極(20)和一個加熱元件(14)，所述至少兩個測量電極設(shè)置在由電絕緣材料構(gòu)成的襯底(18)上。所述方法包括以下步驟：在第一溫度(42)時實施第一電流電壓測量以求取第一測量參量；在第二溫度(60)時實施第二電流電壓測量以求取第二測量參量；以及形成所述第一測量參量和所述第二測量參量的差。此外，提出一種用于探測微粒的傳感器，所述傳感器包括至少兩個電極(20)、一個加熱元件(14)和一個控制裝置(25)，所述至少兩個電極設(shè)置在由電絕緣材料構(gòu)成的襯底(18)上。所述控制裝置(25)設(shè)置用于實施所述方法。
背景技術(shù)
由現(xiàn)有技術(shù)已知大量用于探測微粒、例如煙灰顆粒或灰塵顆粒的方法和裝置。以下在沒有其他實施方式和應(yīng)用的限制的情況下尤其在參考用于探測微粒、尤其內(nèi)燃機的廢氣流中的煙灰顆粒的傳感器的情況下描述本發(fā)明。
由實際已知，借助設(shè)置在陶瓷上的兩個電極測量廢氣中的微粒、例如煙灰顆粒或灰塵顆粒的濃度。這例如可以通過分離兩個電極的陶瓷材料的電阻的測量實現(xiàn)。所述傳感器例如用在內(nèi)燃機、例如柴油型內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣管路中。所述傳感器通常位于內(nèi)燃發(fā)動機或者柴油顆粒過濾器的下游。將來，增強的環(huán)境意識以及部分由于法律規(guī)定決定地必須在機動車的行駛運行期間監(jiān)視煙灰排放并且確保所述監(jiān)視的功能性。功能性的這種監(jiān)視通常稱作車載診斷。此外，需要柴油顆粒過濾器的負荷預(yù)測，以便在低效率的、節(jié)省燃料的再生循環(huán)中實現(xiàn)高系統(tǒng)安全性，以便能夠使用低成本的過濾器材料、例如堇青石。阻性的煙灰傳感器提供對此的可能性，所述阻性的煙灰傳感器考慮由于煙灰沉積引起的叉指電極結(jié)構(gòu)的電阻變化來探測煙灰。根據(jù)其功能方式，阻性的煙灰傳感器適于收集原則。例如由DE 10149333 A1或WO 2003/006976 A2已知這種煙灰傳感器。
在這種用于導(dǎo)電顆粒的阻性的顆粒傳感器中，在電絕緣的襯底上構(gòu)造有兩個或多個金屬電極，其中在測量電壓的作用下沉積的微粒、尤其煙灰顆粒使梳狀相互交叉的電極短路，并且在所施加的電壓恒定時在傳感器電極之間可測量到減小的電阻或者增大的電流。為了傳感器元件在煙灰沉積之后的再生，借助集成的加熱元件使傳感器元件燃燒干凈(freibrennen)。在系統(tǒng)中通過在引入原始排放模型的情況下由信號行為模型求取的期望觸發(fā)時間和實際的傳感器觸發(fā)時間的比較實現(xiàn)傳感器信號的分析處理。
為了在現(xiàn)場監(jiān)視電極的功能性并且因此監(jiān)視傳感器的功能性，在再生結(jié)束時在電極上施加測量電壓。由此產(chǎn)生大多由以鈉形式的污染引起的離子流。如果所述離子流超過確定的閾值，則所述電極視為“完好的”。
盡管由現(xiàn)有技術(shù)已知的用于探測微粒的方法和裝置的大量優(yōu)點，但它們?nèi)园纳茲摿ΑＲ虼耍陨厦枋龅淖栽\斷形式是僅僅有條件地老化穩(wěn)定的。迄今，在確定的溫度時通常單次測量電極測量單元的固有導(dǎo)電性。然而，傳感器的老化通常伴隨自診斷電流的減小。因此，自診斷電流自傳感器的確定老化時刻起低于閾值，而這不歸因于傳感器的損壞。迄今，在多種情形中，所測量的電流小于2μA的傳感器例如視為次品，因為直至1.5μA可能歸因于分流(Nebenschlüsse)。因此，自確定的老化時刻起不再能區(qū)分低于閾值是由于老化引起還是由于損壞引起。
發(fā)明內(nèi)容
因此，提出一種用于探測微粒、尤其煙灰的傳感器的功能檢驗的方法以及一種用于探測微粒、尤其煙灰的傳感器，其至少盡可能避免已知的方法和裝置的缺點并且其中能夠消除例如作為偏置(Offset)的分流。
根據(jù)本發(fā)明的用于探測微粒、尤其煙灰的傳感器的功能檢驗的方法包括以下步驟，優(yōu)選以以下順序(其中所述傳感器包括設(shè)置在由電絕緣材料構(gòu)成的襯底上的至少兩個測量電極和加熱元件)：
在第一溫度時實施第一電流電壓測量以求取第一測量參量；
在第二溫度時實施第二電流電壓測量以求取第二測量參量；
形成第一測量參量和第二測量參量的差。
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