DE102009029168B4 - Circuit arrangement for detecting a physical measured variable - Google Patents
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Abstract
Schaltungsanordnung zur Erfassung einer physikalischen Messgröße im Abgas einer Brennkraftmaschine mit einem Sensor einer ersten Art oder einem Sensor einer zweiten Art, wobei dem Sensor der ersten Art oder dem Sensor der zweiten Art wenigstens eine elektronische Schaltung (25; 250) zur Simulierung eines Sensors der jeweils anderen Art zugeordnet ist und wobei die wenigstens eine elektronische Schaltung (25, 250) zur Modifikation des Ausgangssignals des Sensors und/oder einer Kennlinie ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor der ersten Art eine Breitbandlambdasonde (20; 200) mit einer Nernstkonzentrationszelle (220) und einer Pumpzelle (210) und der Sensor der zweiten Art eine Breitbandlambdasonde (10) mit einer einzigen Konzentrationszelle (110) ist.Circuit arrangement for detecting a physical measurement variable in the exhaust gas of an internal combustion engine with a sensor of a first type or a sensor of a second type, the sensor of the first type or the sensor of the second type having at least one electronic circuit (25; 250) for simulating a sensor of the respective is assigned to another type and the at least one electronic circuit (25, 250) is designed to modify the output signal of the sensor and / or a characteristic curve, characterized in that the sensor of the first type is a broadband lambda probe (20; 200) with a Nernst concentration cell ( 220) and a pump cell (210) and the sensor of the second type is a broadband lambda probe (10) with a single concentration cell (110).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erfassung einer physikalischen Messgröße, insbesondere der Sauerstoffkonzentration, im Abgas einer Brennkraftmaschine, ein Verfahren zur Erfassung der physikalischen Messgröße sowie ein Computerprogramm bzw. ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a circuit arrangement for detecting a physical measured variable, in particular the oxygen concentration, in the exhaust gas of an internal combustion engine, a method for detecting the physical measured variable and a computer program or a computer program product for carrying out the method.
Stand der TechnikState of the art
Um eine optimale Verbrennung in Brennkraftmaschinen, beispielsweise bei Kraftfahrzeugen, zu gewährleisten, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas ermittelt, indem der Restsauerstoffgehalt des Abgases gemessen wird und das Kraftstoff-Zumesssystem das Luft-Kraftstoff-Gemisch für die Verbrennung sehr genau auf den Wert Lambda = 1, also auf eine stöchiometrische Verbrennung, einregelt.In order to ensure optimum combustion in internal combustion engines, such as motor vehicles, the air-fuel ratio in the exhaust gas is determined by the residual oxygen content of the exhaust gas is measured and the fuel metering system, the air-fuel mixture for combustion very accurately to the Value lambda = 1, that is to say a stoichiometric combustion.
Zur Messung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses sind unterschiedliche Konzentrationssonden bekannt, die zur Bestimmung der sogenannten Luftzahl – auch als Lambda bezeichnet – eingesetzt werden. Neben den bekannten Sprungsonden kommen vor allem Breitbandlambdasonden zum Einsatz, die einen werten Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erfassen können.For measuring the air-fuel ratio different concentration probes are known, which are used to determine the so-called air ratio - also referred to as lambda. In addition to the known jump probes, it is above all broadband lambda probes which can detect a critical range of the air-fuel ratio.
Bei den Breitbandlambdasonden ist der Messfühler als Breitbandsensor ausgeführt. Dieser wird von Festelektrolytschichten sowie einer Anzahl von Elektroden gebildet, wie es beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
Neben dem beschriebenen sogenannten Zweizeller-Prinzip einer Breitbandlambdasonde mit Nernstkonzentrationszelle und Sauerstoffpumpzelle (Typ B) sind auch Lambdasonden mit einer einzigen Sauerstoffkonzentrationszelle nach dem sogenannten Einzeller-Prinzip (Typ A) bekannt. Hierbei wird auf eine Nernstkonzentrationszelle zusätzlich zu der Pumpzelle verzichtet. Statt auf einen konstanten Lambdawert in einem Messgasraum einzuregeln, wird bei Breitbandsonden gemäß dem Einzeller-Prinzip lediglich mit einer konstanten Pumpspannung der eindiffundierende Sauerstoff aus dem Messgasraum herausgepumpt. Es resultiert eine Kennlinie, die durch die Sauerstoffkonzentration bestimmt wird. Breitbandsonden nach dem Zweizeller-Prinzip (Typ B) und nach dem Einzeller-Prinzip (Typ A) unterscheiden sich also vor allem in ihren Ausgangssignalen, sodass unterschiedliche Ip-Lambda-Kennlinien resultieren.In addition to the described so-called two-cell principle of a broadband lambda probe with Nernstkonzentrationszelle and oxygen pumping cell (type B) and lambda probes with a single oxygen concentration cell according to the so-called single cell principle (type A) are known. In this case, a Nernstkonzentrationszelle is omitted in addition to the pump cell. Instead of adjusting to a constant lambda value in a measuring gas chamber, broadband probes according to the single-cell principle pump out the diffusing oxygen from the measuring gas space only with a constant pumping voltage. The result is a characteristic that is determined by the oxygen concentration. Broadband probes based on the two-cell principle (type B) and on the single-cell principle (type A) thus differ mainly in their output signals, resulting in different Ip lambda characteristics.
Es stellt sich das Problem, dass beispielsweise in Kraftfahrzeugen sowohl Breitbandsonden nach dem Zweizeller-Prinzip als auch nach dem Einzeller-Prinzip eingesetzt werden. Durch die zugrundeliegenden unterschiedlichen Prinzipien ist eine Austauschbarkeit der Sonden insbesondere im Hinblick auf eine Wartung oder Reparatur der Kraftfahrzeuge nicht gegeben.It raises the problem that, for example, in motor vehicles both broadband probes are used according to the two-cell principle as well as the single-cell principle. Due to the underlying different principles interchangeability of the probes is not given, especially with regard to a maintenance or repair of motor vehicles.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Austauschbarkeit von Breitbandsonden nach dem Einzeller-Prinzip und nach dem Zweizeller-Prinzip sowie allgemein eine Austauschbarkeit verschiedener Sonden bzw. Sensoren unterschiedlicher Art zu ermöglichen.The invention therefore has the task of eliminating this disadvantage and to enable interchangeability of broadband probes according to the single cell principle and the two-cell principle and generally a replaceability of different probes or sensors of different types.
Weitere Anordnungen sind aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung zur Erfassung einer physikalischen Messgröße im Abgas einer Brennkraftmaschine sowie durch ein entsprechendes Verfahren gelöst, wie es in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben ist. Bevorzugte Ausgestaltungen dieser Schaltungsanordnung und dieses Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a circuit arrangement for detecting a physical variable in the exhaust gas of an internal combustion engine and by a corresponding method, as described in the independent claims. Preferred embodiments of this circuit arrangement and method are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dient zur Erfassung einer physikalischen Messgröße, insbesondere einer Gaskomponentenkonzentration, vorzugsweise der Sauerstoffkonzentration, im Abgas einer Brennkraftmaschine. Die Erfassung der physikalischen Messgröße erfolgt mit einem Sensor einer ersten Art oder mit einem Sensor einer zweiten Art, wobei dem Sensor der ersten Art oder dem Sensor der zweiten Art wenigstens eine elektronische Schaltung zur Simulierung eines Sensors der jeweils anderen Art zugeordnet ist. Durch diese elektronische Schaltung lässt sich also beispielsweise bei Verwendung eines Sensors einer zweiten Art, der im Zuge einer Reparatur oder Wartung eines Kraftfahrzeugs eingebaut wird, ein Sensor einer ersten Art simulieren, der ursprünglich verbaut gewesen war, sodass bei einer Reparatur oder Wartung eines Kraftfahrzeugs der Sensor der ersten Art durch den Sensor der zweiten Art ersetzt werden kann, ohne dass das Motorsteuergerät ausgetauscht oder neu bedatet werden müsste. Das gleiche gilt auch in umgekehrter Weise, d. h. bei Ersetzung eines Sensors einer zweiten Art durch einen Sensor einer ersten Art, indem jeweils dem ersetzenden bzw. dem neuen Sensor eine elektronische Schaltung in der beschriebenen Weise zugeordnet ist.The circuit arrangement according to the invention serves to detect a physical measured variable, in particular a gas component concentration, preferably the oxygen concentration, in the exhaust gas of an internal combustion engine. The capture of Physical measured variable is carried out with a sensor of a first type or with a sensor of a second type, wherein the sensor of the first type or the sensor of the second type is associated with at least one electronic circuit for simulating a sensor of the other type. By means of this electronic circuit, for example when using a sensor of a second type, which is installed in the course of a repair or maintenance of a motor vehicle, it is possible to simulate a sensor of a first type which had originally been installed, so that during repair or maintenance of a motor vehicle Sensor of the first kind can be replaced by the sensor of the second kind, without the engine control unit would have to be replaced or re-fed. The same also applies in the reverse manner, ie when replacing a sensor of a second type by a sensor of a first type, in that in each case the replacement or the new sensor is associated with an electronic circuit in the manner described.
Bei dem Sensor sowohl der ersten Art als auch der zweiten Art handelt es sich jeweils um eine Breitbandlambdasonde, nämlich bei dem Sensor der ersten Art um eine Breitbandlambdasonde mit einer Nernstkonzentrationszelle und einer Pumpzelle nach dem sogenannten Zweizeller-Prinzip (Typ B) und bei dem Sensor der zweiten Art um eine Breitbandlambdasonde mit einer einzigen Konzentrationszelle nach dem sogenannten Einzeller-Prinzip (Typ A). Darüber hinaus kann es sich bei dem Sensor der ersten Art und bei dem Sensor der zweiten Art auch um Sensoren eines Typs, beispielsweise des Typs B oder des Typs A, handeln, die beispielsweise mit unterschiedlichen Kennlinien oder unterschiedlichen Betriebs- und/oder Signalparametern betrieben werden. Durch die Zuordnung einer elektronischen Schaltung können erfindungsgemäß die verschiedenen Sensoren unterschiedlicher Art gegeneinander ausgetauscht bzw. ersetzt werden.The sensor of the first type as well as of the second type is in each case a broadband lambda probe, namely a broadband lambda probe with a Nernst concentration cell and a pump cell according to the so-called two-cell principle (type B) and the sensor in the first type the second type to a broadband lambda probe with a single concentration cell according to the so-called single cell principle (type A). In addition, the sensor of the first type and the sensor of the second type can also be sensors of one type, for example of the type B or of the type A, which are operated, for example, with different characteristics or different operating and / or signal parameters , By assigning an electronic circuit according to the invention, the various sensors of different types can be exchanged or replaced.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dient die wenigstens eine elektronische Schaltung zur Modifikation des Ausgangssignals des neuen Sensors bzw. der Breitbandlambdasonde und/oder zur Modifikation einer Kennlinie bzw. einer Pumpstrom-Lambda-Kennlinie der neuen Breitbandlambdasonde, sodass die zu ersetzende Breitbandlambdasonde bzw. deren Ausgangssignale simuliert werden. Entsprechendes kann beispielsweise auch bei Stickoxidsensoren angewendet werden, die mit unterschiedlicher Betriebsweise oder unterschiedlichen Kennlinien betrieben werden und durch Zuordnung einer elektronischen Schaltung untereinander ausgetauscht werden können. Durch den Einsatz einer elektronischen Schaltung gemäß der Erfindung lässt sich also beispielsweise bei Verwendung einer Typ B-Breitbandlambdasonde, die im Zuge einer Reparatur oder Wartung eines Kraftfahrzeugs eingebaut wird, eine Typ A-Lambdasonde simulieren, die ursprünglich verbaut gewesen war. Hierdurch kann bei einer Reparatur oder Wartung eines Kraftfahrzeugs eine Typ A-Breitbandlambdasonde durch eine Typ B-Breitbandlambdasonde ersetzt werden, ohne dass das Motor- bzw. Fremdmotorsteuergerät ausgetauscht oder neu bedatet werden müsste. Das Gleiche gilt auch in umgekehrter Weise, d. h. bei Ersetzung einer Typ B-Sonde durch eine Typ A-Sonde, indem vorzugsweise jeweils der ersetzenden bzw. der neuen Breitbandlambdasonde eine elektronische Schaltung in der beschriebenen Weise zugeordnet ist. In entsprechender Weise kann eine Art einer Typ A- oder B-Sonde durch eine andere Art einer Typ A- oder B-Sonde ersetzt werden.In a preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention, the at least one electronic circuit is used to modify the output signal of the new sensor or the broadband lambda probe and / or to modify a characteristic curve or a pump current lambda characteristic of the new broadband lambda probe, so that the broadband lambda probe to be replaced or whose output signals are simulated. The same can also be used, for example, in the case of nitrogen oxide sensors which are operated with different operating modes or different characteristic curves and can be interchanged by assigning an electronic circuit to one another. Thus, by using an electronic circuit according to the invention, for example when using a type B broadband lambda probe, which is installed in the course of a repair or maintenance of a motor vehicle, it is possible to simulate a type A lambda probe which had originally been installed. As a result, in a repair or maintenance of a motor vehicle, a type A broadband lambda probe can be replaced by a type B broadband lambda probe without the engine or third party engine control unit having to be replaced or re-fed. The same applies in the opposite way, d. H. when replacing a type B probe by a type A probe, preferably by each of the replacing or the new broadband lambda probe is associated with an electronic circuit in the manner described. Similarly, one type of type A or B probe may be replaced by another type of type A or B probe.
Die elektronische Schaltung ist insbesondere derart realisiert, dass das eigentliche Ausgangssignal des neuen Sensors, beispielsweise die Sondenspannung der neuen Lambdasonde das Eingangssignal der elektronischen Schaltung darstellt und dass das durch die Schaltung modifizierte Signal das Ausgangssignal der neuen Lambdasonde bei deren Beschaltung bildet, welches in ein Steuergerät eingespeist wird, sodass das Ausgangssignal der ursprünglichen Sonde simuliert wird.The electronic circuit is realized in particular such that the actual output signal of the new sensor, for example the probe voltage of the new lambda probe represents the input signal of the electronic circuit and that the signal modified by the circuit forms the output signal of the new lambda probe during its connection, which is in a control unit is fed so that the output signal of the original probe is simulated.
Die elektronische Schaltung kann als Schaltung oder als ein die Schaltung simulierendes Programm, beispielsweise in einem Steuergerät, realisiert sein.The electronic circuit can be realized as a circuit or as a program simulating the circuit, for example in a control unit.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird zunächst eine Differenzspannung zwischen der Sondenspannung und einer vorgebbaren Spannung gebildet. Die Differenzspannung wird vorzugsweise verstärkt und anschließend mit einem konstanten Faktor multipliziert bzw. umgesetzt. Diese Modifikation des Ausgangssignals der neuen Sonde wird durch entsprechende Schaltungselemente realisiert. Hierdurch kann die Kennlinie der neuen Sonde, die die Beziehung zwischen der Spannung und dem Pumpstrom der Sonde widerspiegelt, an die entsprechende Kennlinie der ausgetauschten Sonde angeglichen wenden, sodass der Pumpstrom der neuen Sonde in gewisser Weise in den Pumpstrom der ausgetauschten Sonde „übersetzt” wird. Bei Einspeisung dieser gewissermaßen übersetzten Werte in das Steuergerät der ausgetauschten Sonde kann dieses Steuergerät die Werte der neuen Sonde korrekt umsetzen. Der Faktor, mit dem die verstärkte Differenzspannung umgesetzt wird, hängt von den Charakteristiken der jeweiligen Kennlinien ab. Beispielsweise kann der Faktor ein negatives Vorzeichen umfassen, wenn sich die Steigung der Kennlinie der ausgetauschten Sonde entgegengesetzt zur Steigung der neuen Sonde verhält.In a preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention, a differential voltage between the probe voltage and a predeterminable voltage is first formed. The differential voltage is preferably amplified and then multiplied or converted by a constant factor. This modification of the output signal of the new probe is realized by corresponding circuit elements. As a result, the characteristic curve of the new probe, which reflects the relationship between the voltage and the pumping current of the probe, can be adapted to the corresponding characteristic of the exchanged probe, so that the pumping current of the new probe is in some way "translated" into the pumping current of the exchanged probe , When these somewhat translated values are fed into the exchanged probe control unit, this control unit can correctly convert the values of the new probe. The factor with which the amplified differential voltage is converted depends on the characteristics of the respective characteristic curves. For example, the factor may include a negative sign when the slope of the characteristic of the exchanged probe is opposite to the slope of the new probe.
Zur Realisierung der Schaltungsanordnung umfasst die Schaltungsanordnung verschiedene elektronische Bauelemente, insbesondere Operationsverstärker, Transistoren und Widerstände, beispielsweise auch einstellbare bzw. trimmbare Widerstände. To realize the circuit arrangement, the circuit arrangement comprises various electronic components, in particular operational amplifiers, transistors and resistors, for example also adjustable or trimmable resistors.
Mit besonderem Vorteil kann zur Angleichung der Kennlinien der verschiedenen Sonden ein Stromabgleich durch die elektronische Schaltung vorgenommen werden, insbesondere durch entsprechend ausgelegte Widerstände. Zum Stromabgleich können weiterhin spannungsgesteuerte Stromquellen verwendet werden.With particular advantage can be made by the electronic circuit to equalize the characteristics of the various probes, a current balance, in particular by appropriately designed resistors. For current balancing, voltage-controlled current sources can also be used.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist die elektronische Schaltung in einem Stecker, an einem Stecker, in einem Kabelbaum und/oder an einem Kabelbaum angeordnet. Sie kann z. B. im Universalverbindungssteckergehäuse des nachträglich einzusetzenden Sensors vorgesehen sein. Somit kann der neu einzusetzende Sensor zusammen mit der elektronischen Schaltung gemäß der Erfindung als ein Bauteil bereitgestellt werden, das zur Ersetzung eines Sensors anderen Typs oder des gleichen Typs mit anderer Kennlinie oder anderen Betriebs- und/oder Signalparametern geeignet ist.In a preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention, the electronic circuit is arranged in a plug, on a plug, in a cable harness and / or on a cable harness. You can z. B. may be provided in the universal connector housing of the subsequently inserted sensor. Thus, the sensor to be replaced can be provided together with the electronic circuit according to the invention as a component suitable for replacing a sensor of a different type or of the same type with a different characteristic or other operating and / or signal parameters.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schaltungsanordnung ist die elektronische Schaltung in den Sensor oder die Sonde als solche integriert, beispielsweise indem die elektronische Schaltung in einen Sondenkörper eingebettet ist, um die Sonde quasi unabhängig vom jeweiligen Steuergerät betreiben zu können. Diese Ausführungsform ist insbesondere für solche Sensoren geeignet, die nicht bei hohen Temperaturen betrieben werden müssen.In a further preferred embodiment of the circuit arrangement, the electronic circuit is integrated into the sensor or the probe as such, for example by the electronic circuit being embedded in a probe body in order to be able to operate the probe virtually independently of the respective control device. This embodiment is particularly suitable for those sensors that do not need to be operated at high temperatures.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist eine elektronische Schaltung vorgesehen, die sowohl zur Modifikation des Ausgangssignals des Sensors und/oder der Kennlinie als auch zum Betreiben des Sensors vorgesehen ist. Insbesondere umfasst diese elektronische Schaltung zwei Teile, wobei der erste Teil zum eigentlichen Betreiben des Sensors vorgesehen ist und der zweite Teil die Modifikation des Ausgangssignals und/oder der Kennlinie bewirkt. Diese beiden Funktionen sind vorzugsweise in einer einzigen Schaltung ausgeführt. In anderen Ausführungsformen sind zwei oder mehr separate Schaltungen vorgesehen.In a particularly preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention, an electronic circuit is provided which is provided both for modifying the output signal of the sensor and / or the characteristic curve as well as for operating the sensor. In particular, this electronic circuit comprises two parts, wherein the first part is provided for the actual operation of the sensor and the second part causes the modification of the output signal and / or the characteristic curve. These two functions are preferably carried out in a single circuit. In other embodiments, two or more separate circuits are provided.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist insbesondere zur Erfassung von Sauerstoffkonzentrationen unter Verwendung von Breitbandlambdasonden geeignet. In anderen Ausführungsformen eignet sich die Schaltungsanordnung auch beispielsweise für die Erfassung von Stickoxiden im Abgas einer Brennkraftmaschine, indem entsprechende Stickoxidsensoren eingesetzt werden. Insbesondere können dadurch Stickoxidsensoren mit unterschiedlicher Betriebsweise, beispielsweise Stickoxidsensoren nach dem Reduktionsprinzip und Stickoxidsensoren nach dem Titrationsprinzip, oder mit unterschiedlicher Kennlinie untereinander ausgetauscht werden.The circuit arrangement according to the invention is particularly suitable for detecting oxygen concentrations using broadband lambda probes. In other embodiments, the circuit arrangement is also suitable for example for the detection of nitrogen oxides in the exhaust gas of an internal combustion engine by using corresponding nitrogen oxide sensors. In particular, nitrogen oxide sensors with different modes of operation, for example nitrogen oxide sensors according to the reduction principle and nitrogen oxide sensors according to the titration principle, or with different characteristics can be exchanged with one another.
Insbesondere bei Breitbandlambdasonden kann der Schaltung weiterhin ein Mikroprozessor für die Regelung einer Heizung der Sonde und/oder für eine Kompensation des statischen Druckempfindlichkeitsunterschieds sowie gegebenenfalls ein Atmosphärendrucksensor zugeordnet sein.In particular, in the case of broadband lambda probes, the circuit can furthermore be assigned a microprocessor for the regulation of a heating of the probe and / or for a compensation of the static pressure sensitivity difference and possibly also an atmospheric pressure sensor.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur Erfassung von physikalischen Messgrößen im Abgas einer Brennkraftmaschine mit einem Sensor einer ersten Art oder einem Sensor einer zweiten Art. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass durch wenigstens eine elektronische Schaltung ein Sensor der jeweils anderen Art simuliert wird, um hierdurch eine Austauschbarkeit von Sensoren unterschiedlicher Art zu ermöglichen. Beispielsweise kann hiermit die Sauerstoffkonzentration im Abgas einer Breitbandsonde, die entweder eine Nernstkonzentrationszelle und eine Pumpzelle gemäß dem sogenannten Zweizeller-Prinzip (Typ B) oder die eine einzige Konzentrationszelle gemäß dem sogenannten Einzeller-Prinzip (Typ A) aufweist, erfasst werden. Die Erfassung der Sauerstoffkonzentration erfolgt beispielsweise mittels Abgleich mit einer Ip-Lambda-Kennlinie. Das Ausgangssignal der Breitbandlambdasonde und/oder die Ip-Lambda-Kennlinie der Breitbandlambdasonde wird durch eine elektronische Schaltung modifiziert, sodass beispielsweise ausgehend von einer Typ B-Breitbandsonde eine Typ A-Breitbandsonde oder eine andere Sonde gleichen Typs simulierbar ist oder umgekehrt. Dieses erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die Austauschbarkeit von Typ A-Breitbandsonden mit Typ B-Breitbandsonden und umgekehrt sowie von unterschiedlichen Sonden gleichen Typs. Hierdurch kann beispielsweise eine im Fahrzeug bereits verbaute Typ A-Breitbandsonde durch eine Typ B-Breitbandsonde ersetzt werden, indem der Typ B-Breitbandsonde eine elektronische Schaltung zugeordnet ist, die das Ausgangssignal und/oder die Kennlinie der Breitbandsonde derart modifiziert, dass eine Typ A-Breitbandsonde simuliert wird. Zur Simulation der Ausgangssignalcharakteristik bzw. der Kennlinie als Funktion des Pumpstroms Ip über der Gaskonzentration (steigendes bzw. fallendes Sondensignal) des jeweils anderen Sensors wird vorzugsweise eine Differenzspannung zwischen dem Ausgangssignal des Sensors und einer vorgebbaren Spannung gebildet. Dieses Signal wird vorzugsweise verstärkt und mit einem konstanten Faktor umgesetzt. Hierdurch kann die Kennlinie bzw. der Pumpstrom des einen Typs in den Pumpstrom des anderen Typs übersetzt werden. Bezüglich weiterer Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die obige Beschreibung verwiesen.The invention further comprises a method for detecting physical measured variables in the exhaust gas of an internal combustion engine with a sensor of a first type or a sensor of a second type. This method is characterized in that a sensor of the other type is simulated by at least one electronic circuit to to allow interchangeability of sensors of different types. For example, hereby the oxygen concentration in the exhaust gas of a broadband probe having either a Nernst concentration cell and a pump cell according to the so-called two-cell principle (type B) or a single concentration cell according to the so-called single cell principle (type A) can be detected. The detection of the oxygen concentration, for example, by means of adjustment with an Ip lambda characteristic. The output signal of the broadband lambda probe and / or the Ip lambda characteristic of the broadband lambda probe is modified by an electronic circuit so that, for example, starting from a type B broadband probe, a type A broadband probe or another probe of the same type can be simulated or vice versa. This inventive method thus enables the interchangeability of type A broadband probes with type B broadband probes and vice versa and of different probes of the same type. As a result, for example, a type A broadband probe already installed in the vehicle can be replaced by a type B broadband probe by assigning the electronic type B broadband probe an electronic circuit which modifies the output signal and / or the characteristic of the wideband probe in such a way that a type A Broadband probe is simulated. In order to simulate the output signal characteristic or the characteristic curve as a function of the pumping current Ip above the gas concentration (rising or falling probe signal) of the respective other sensor, a differential voltage is preferably formed between the output signal of the sensor and a predeterminable voltage. This signal is preferably amplified and reacted with a constant factor. As a result, the characteristic curve or the pumping current of one type be translated into the pumping current of the other type. With regard to further features of the method according to the invention, reference is made to the above description.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Computerprogramm, das alle Schritte des beschriebenen Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät abläuft. Schließlich umfasst die Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit entsprechendem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens.Furthermore, the invention comprises a computer program that performs all the steps of the method described, when it runs on a computing device or a controller. Finally, the invention comprises a computer program product with corresponding program code for carrying out the method.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren in Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen. Hierbei können die verschiedenen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of the figures in conjunction with the embodiments. In this case, the various features can be implemented individually or in combination with each other.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Ausführungsbeispieleembodiments
Für die Auswertung des Sondensignals werden sowohl bei einer Typ A-Sonde als auch bei einer Typ B-Sonde entsprechende Ip-Lambda-Kennlinien als Funktion des Pumpstroms Ip über der Gaskonzentration herangezogen. Durch die voneinander abweichenden Messprinzipien sind jedoch die Ausgangssignale beider Sondentypen nicht austauschbar. Erfindungsgemäß ist daher eine elektronische Schaltung
Vorzugsweise wird die elektronische Schaltung
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird die elektronische Schaltung
Um unterschiedliche Leistungsanforderungen der verschiedenen Sensoren auszugleichen, ist es vorgesehen, den Anschluss H– der Heizung
Der durch die Operationsverstärker
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