DE102014219555A1

DE102014219555A1 - soot sensor

Info

Publication number: DE102014219555A1
Application number: DE102014219555.1A
Authority: DE
Inventors: Tim Walde
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2016-03-31
Also published as: WO2016046229A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rußsensor mit einer Messelektrode und einer Außenelektrode, wobei die Messelektrode und die Außenelektrode durch einen Isolationskörper elektrisch voneinander isoliert sind. Um die Diagnose eines Leitungsbruchs bei einem elektrostatischen Rußsensor während seines Einsatzes im Kraftfahrzeug permanent zu ermöglichen, ist auf dem Isolationskörper eine erste Kondensatorelektrode ausgebildet, die elektrisch mit der Messelektrode verbunden ist und auf dem Isolationskörper ist eine zweite Kondensatorelektrode ausgebildet, die elektrisch mit der Außenelektrode verbunden ist, wobei die erste Kondensatorelektrode und die zweite Kondensatorelektrode derart auf dem Isolationskörper angeordnet sind, dass sie zusammen mit dem Isolationskörper einen Kondensator bilden.The invention relates to a soot sensor with a measuring electrode and an outer electrode, wherein the measuring electrode and the outer electrode are electrically isolated from each other by an insulating body. In order to permanently enable the diagnosis of a line break in an electrostatic soot sensor during its use in the motor vehicle, a first capacitor electrode is formed on the insulating body, which is electrically connected to the measuring electrode and on the insulating body, a second capacitor electrode is formed, which is electrically connected to the outer electrode is, wherein the first capacitor electrode and the second capacitor electrode are arranged on the insulating body, that they form a capacitor together with the insulating body.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rußsensor mit einer Messelektrode und einer Außenelektrode, wobei die Messelektrode und die Außenelektrode durch einen Isolationskörper elektrisch voneinander isoliert sind. The invention relates to a soot sensor with a measuring electrode and an outer electrode, wherein the measuring electrode and the outer electrode are electrically isolated from each other by an insulating body.

Die Verringerung von Abgasemissionen bei Kraftfahrzeugen ist ein wichtiges Ziel bei der Entwicklung neuer Kraftfahrzeuge. Daher werden Verbrennungsprozesse in Brennkraftmaschinen thermodynamisch optimiert, so dass der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine deutlich verbessert wird. Im Kraftfahrzeugbereich werden zunehmend Dieselmotoren eingesetzt, die, bei moderner Bauart, einen sehr hohen Wirkungsgrad aufweisen. Der Nachteil dieser Verbrennungstechnik gegenüber optimierten Otto-Motoren ist jedoch ein deutlich erhöhter Ausstoß von Ruß. Der Ruß ist besonders durch die Anlagerung polyzyklischer Aromate stark krebserregend, worauf in verschiedenen Vorschriften bereits reagiert wurde. So wurden beispielsweise Abgas-Emissionsnormen mit Höchstgrenzen für die Rußemission erlassen. Um die Abgas-Emissionsnormen flächendeckend für Kraftfahrzeuge mit Dieselmotoren erfüllen zu können, besteht die Notwendigkeit, preisgünstige Sensoren herzustellen, die den Rußgehalt im Abgasstrom des Kraftfahrzeuges zuverlässig messen.The reduction of exhaust emissions in motor vehicles is an important goal in the development of new motor vehicles. Therefore, combustion processes in internal combustion engines are thermodynamically optimized, so that the efficiency of the internal combustion engine is significantly improved. In the automotive sector diesel engines are increasingly used, which, with modern design, have a very high efficiency. The disadvantage of this combustion technique compared to optimized Otto engines, however, is a significantly increased emissions of soot. The soot is particularly carcinogenic due to the addition of polycyclic aromatics, which has already been reacted in various regulations. For example, exhaust emission standards with maximum limits for soot emissions were issued. In order to meet the exhaust emission standards nationwide for motor vehicles with diesel engines, there is a need to produce low-cost sensors that reliably measure the soot content in the exhaust stream of the motor vehicle.

Der Einsatz derartiger Rußsensoren dient der Messung des aktuell ausgestoßenen Rußes, damit dem Motormanagement in einem Kraftfahrzeug in einer aktuellen Fahrsituation Informationen zukommen, um mit regelungstechnischen Anpassungen die Emissionswerte zu reduzieren. Darüber hinaus kann mit Hilfe der Rußsensoren eine aktive Abgasreinigung durch Abgas-Rußfilter eingeleitet werden oder eine Abgasrückführung zur Brennkraftmaschine erfolgen. Im Falle der Rußfilterung werden regenerierbare Filter verwendet, die einen wesentlichen Teil des Rußgehaltes aus dem Abgas herausfiltern. Benötigt werden Rußsensoren für die Detektion von Ruß, um die Funktion der Rußfilter zu überwachen bzw. um deren Regenerationszyklen zu steuern. The use of such soot sensors is used to measure the currently expelled soot, so that the engine management in a motor vehicle in a current driving situation information to reduce the emission values with regulatory adjustments. In addition, with the help of the soot sensors active exhaust gas purification can be initiated by exhaust soot filter or an exhaust gas recirculation to the engine. In the case of soot filtering regenerable filters are used, which filter out a significant portion of the carbon black content from the exhaust gas. Soot sensors are required for the detection of soot in order to monitor the function of the soot filters or to control their regeneration cycles.

Dazu kann dem Rußfilter, der auch als Dieselpartikelfilter bezeichnet wird, ein Rußsensor vorgeschaltet sein und/oder ein Rußsensor nachgeschaltet sein. For this purpose, the soot filter, which is also referred to as a diesel particulate filter, may be preceded by a soot sensor and / or a soot sensor connected downstream.

Der dem Dieselpartikelfilter vorgeschaltete Sensor dient zur Erhöhung der Systemsicherheit und zur Sicherstellung eines Betriebes des Dieselpartikelfilters unter optimalen Bedingungen. Da dies in hohem Maße von der im Dieselpartikelfilter eingelagerten Rußmenge abhängt, ist eine genaue Messung der Partikelkonzentration vor dem Dieselpartikelfiltersystem, insbesondere die Ermittlung einer hohen Partikelkonzentration vor dem Dieselpartikelfilter, von hoher Bedeutung.The sensor upstream of the diesel particulate filter serves to increase system safety and to ensure operation of the diesel particulate filter under optimum conditions. Since this depends to a great extent on the amount of soot stored in the diesel particulate filter, it is very important to accurately measure the particulate concentration upstream of the diesel particulate filter system, in particular the determination of a high particulate concentration upstream of the diesel particulate filter.

Ein dem Dieselpartikelfilter nachgeschalteter Rußsensor bietet die Möglichkeit, eine fahrzeugeigene Diagnose vorzunehmen und dient ferner der Sicherstellung des korrekten Betriebes der Abgasnachbehandlungsanlage.A diesel particulate filter downstream soot sensor offers the ability to make an on-board diagnosis and also serves to ensure the correct operation of the exhaust aftertreatment system.

Der Stand der Technik zeigt verschiedene Ansätze zur Detektion von Ruß. Ein in Laboratorien weithin verfolgter Ansatz besteht in der Verwendung der Lichtstreuung durch die Rußpartikel. Diese Vorgehensweise eignet sich für aufwändige Messgeräte. Wenn versucht wird, dies auch als mobiles Sensorsystem im Abgasstrang einzusetzen, muss festgestellt werden, dass Ansätze zur Realisierung eines optischen Sensors in einem Kraftfahrzeug mit sehr hohen Kosten verbunden sind. Weiterhin bestehen ungelöste Probleme bezüglich der Verschmutzung der benötigten optischen Fenster durch Verbrennungsabgase. The prior art shows various approaches to the detection of soot. A widely used approach in laboratories is the use of light scattering by the soot particles. This procedure is suitable for complex measuring instruments. If it is attempted to use this as a mobile sensor system in the exhaust system, it must be noted that approaches for the realization of an optical sensor in a motor vehicle are associated with very high costs. Furthermore, there are unresolved problems regarding the pollution of the required optical windows by combustion exhaust gases.

Die deutschen Offenlegungsschrift DE 199 59 871 A1 offenbart ein Partikelmessverfahren und eine Vorrichtung dafür. Es wird vorgeschlagen, ein elektrisches Feld zwischen einer von dem Gasstrom durchströmten Mantel-Elektrode und einer Innen-Elektrode innerhalb der Mantel-Elektrode durch Anlegen einer konstanten elektrischen Gleichspannung zu erzeugen und den Ladestrom zur Aufrechterhaltung des konstanten Gleichspannung zwischen Mantel-Elektrode und Innen-Elektrode zu messen.The German patent application DE 199 59 871 A1 discloses a particle measurement method and apparatus therefor. It is proposed to generate an electric field between a jacket electrode through which the gas stream flows and an inner electrode inside the jacket electrode by applying a constant direct electrical voltage and the charging current to maintain the constant DC voltage between the jacket electrode and the internal electrode to eat.

Bei diesen elektrostatischen Rußsensoren ändert sich der Strom zwischen den beiden Elektroden in Abhängigkeit von der Rußkonzentration im Abgasstrom. Die hier auftretenden Ströme sind jedoch relativ klein und deren Stromstärke liegt in der Größenordnung von pA bis hin zu kleinen nA Werten. Daher muss die gesamte Messanordnung für diese elektrostatischen Rußsensoren sehr hochohmig ausgeführt ausgebildet sein. Auch der Rußsensor selber muss im Hinblick auf seine fehlerfreie Funktion während seines Einsatzes im Kraftfahrzeug überprüft werden. Wenn kein Ruß im Abgasstrom vorhanden ist, fließt über die Elektroden des Rußsensors kein Strom. Wenn jedoch eine Zuleitung zum Rußsensor defekt ist, fließt auch kein Strom über die Elektroden des Rußsensors, auch wenn der Abgasstrom mit Ruß beladen ist. Die sehr hochohmige Ausführung der Messanordnung verhindert, dass die Zuleitungen mit einfachen Pull-up oder Pull-down Widerständen überwacht werden können. Damit ist die Diagnose eines Zuleitungsbruchs bei elektrostatischen Rußsensoren nach dem Stand der Technik nicht möglich. In these electrostatic soot sensors, the current between the two electrodes changes depending on the soot concentration in the exhaust gas flow. However, the currents occurring here are relatively small and their current intensity is in the order of magnitude of pA up to small nA values. Therefore, the entire measuring arrangement for these electrostatic soot sensors must be designed very high impedance. Also, the soot sensor itself must be checked in terms of its error-free operation during its use in the vehicle. If there is no soot in the exhaust stream, no current flows through the electrodes of the soot sensor. However, if a supply line to the soot sensor is defective, no current flows through the electrodes of the soot sensor, even if the exhaust gas stream is laden with soot. The very high-impedance design of the measuring arrangement prevents the leads from being monitored with simple pull-up or pull-down resistors. Thus, the diagnosis of a supply line break in electrostatic soot sensors according to the prior art is not possible.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Diagnose eines Leitungsbruchs bei einem elektrostatischen Rußsensor während seines Einsatzes im Kraftfahrzeug permanent zu ermöglichen. It is an object of the present invention to diagnose a line break in a to allow permanent electrostatic soot sensor during its use in the motor vehicle.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.The object is solved by the features of the independent claims.

Dadurch, dass auf dem Isolationskörper einen erste Kondensatorelektrode ausgebildet ist, die elektrisch mit der Messelektrode verbunden ist und auf dem Isolationskörper eine zweite Kondensatorelektrode ausgebildet ist, die elektrisch mit der Außenelektrode verbunden ist, wobei die erste Kondensatorelektrode und die zweite Kondensatorelektrode derart auf dem Isolationskörper angeordnet sind, dass sie zusammen mit dem Isolationskörper einen Kondensator bilden, kann die Kapazität des Rußsensors wesentlich erhöht werde, wodurch eine kapazitive Erkennung eines Leitungsbruchs möglich wird. Dies ist auch möglich, wenn auf dem Isolationskörper eine erste Kondensatorelektrode ausgebildet ist, die elektrisch mit der Messelektrode verbunden ist und auf dem Isolationskörper eine zweite Kondensatorelektrode ausgebildet ist, die elektrisch mit der Schirmelektrode verbunden ist, wobei die erste Kondensatorelektrode und die zweite Kondensatorelektrode derart auf dem Isolationskörper angeordnet sind, dass sie zusammen mit dem Isolationskörper einen Kondensator bilden.Characterized in that on the insulating body, a first capacitor electrode is formed, which is electrically connected to the measuring electrode and on the insulating body, a second capacitor electrode is formed, which is electrically connected to the outer electrode, wherein the first capacitor electrode and the second capacitor electrode arranged on the insulating body are that they form a capacitor together with the insulating body, the capacity of the soot sensor can be substantially increased, whereby a capacitive detection of a line break is possible. This is also possible if a first capacitor electrode is formed on the insulating body, which is electrically connected to the measuring electrode and on the insulating body, a second capacitor electrode is formed, which is electrically connected to the shield electrode, wherein the first capacitor electrode and the second capacitor electrode on the insulating body are arranged to form a capacitor together with the insulating body.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Isolationskörper als Scheibe ausgebildet, was besonders vorteilhaft ist, wenn der Rußsensor rotationssymmetrisch ausgebildet ist.In a further development of the invention, the insulating body is formed as a disk, which is particularly advantageous when the soot sensor is rotationally symmetrical.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Isolationskörper aus Keramik ausgebildet. Keramik ist ein sehr guter elektrischer Isolator, der zudem wärmebeständig und mechanisch stabil ist. In one embodiment of the invention, the insulating body is formed of ceramic. Ceramic is a very good electrical insulator, which is also heat resistant and mechanically stable.

Wenn die Messelektrode und die Schirmelektrode von der Außenelektrode umgeben sind, kann ein besonders vorteihaftes elektrisches Feld geschaffen werden, wes die Messung der Rußkonzentration im Abgas vorteilhaft beeinflusst.If the measuring electrode and the shield electrode are surrounded by the outer electrode, a particularly vorteihaftes electric field can be created, which favorably influenced the measurement of the soot concentration in the exhaust gas.

Wenn im Rußsensor mindestens ein weiterer Isolationskörper ausgebildet ist, wobei auf dem weiteren Isolationskörper eine erste Kondensatorelektrode ausgebildet ist, die elektrisch mit der Messelektrode verbunden ist und auf dem weiteren Isolationskörper eine zweite Kondensatorelektrode ausgebildet ist, die elektrisch mit der Außenelektrode verbunden ist, wobei die erste Kondensatorelektrode und die zweite Kondensatorelektrode derart auf dem weiteren Isolationskörper angeordnet sind, dass sie zusammen mit dem weiteren Isolationskörper einen weiteren Kondensator bilden, kann die Kapazität des Rußsensors weiter signifikant erhöht werden. Dies gilt auch, wenn im Rußsensor mindestens ein weiterer Isolationskörper ausgebildet ist, wobei auf dem weiteren Isolationskörper eine erste Kondensatorelektrode ausgebildet ist, die elektrisch mit der Messelektrode verbunden ist und auf dem weiteren Isolationskörper eine zweite Kondensatorelektrode ausgebildet ist, die elektrisch mit der Schirmelektrode verbunden ist, wobei die erste Kondensatorelektrode und die zweite Kondensatorelektrode derart auf dem weiteren Isolationskörper angeordnet sind, dass sie zusammen mit dem weiteren Isolationskörper einen weiteren Kondensator bilden.If at least one further insulating body is formed in the soot sensor, wherein on the further insulating body, a first capacitor electrode is formed, which is electrically connected to the measuring electrode and on the further insulating body, a second capacitor electrode is formed, which is electrically connected to the outer electrode, wherein the first Capacitor electrode and the second capacitor electrode are arranged on the further insulating body so that they form a further capacitor together with the further insulating body, the capacity of the soot sensor can be further increased significantly. This also applies if at least one further insulating body is formed in the soot sensor, wherein a first capacitor electrode is formed on the further insulating body, which is electrically connected to the measuring electrode and on the further insulating body, a second capacitor electrode is formed, which is electrically connected to the shield electrode wherein the first capacitor electrode and the second capacitor electrode are arranged on the further insulating body such that they form a further capacitor together with the further insulating body.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert. Diese Ausführungsform umfasst einen Rußsensor für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug. Es zeigen:In the following, the present invention will be explained with reference to the accompanying drawings with reference to a preferred embodiment. This embodiment comprises a soot sensor for use in a motor vehicle. Show it:

1 einen Rußsensor, 1 a soot sensor,

2 einen Rußsensor, bei dem die Kapazität des Sensors wesentlich erhöht wurde, 2 a soot sensor in which the capacitance of the sensor has been substantially increased,

3 einen Rußsensor mit einem Isolationskörper und einem weiteren Isolationskörper, 3 a soot sensor with an insulation body and a further insulation body,

4 einen Rußsensor mit einer Messelektrode, einer Schirmelektrode 13 und einer Außenelektrode 4 a soot sensor with a measuring electrode, a shield electrode 13 and an outer electrode

1 zeigt einen Rußsensor 1. Der Rußsensor 1 besteht aus einer Messelektrode 2, die im Inneren einer Außenelektrode 3 angeordnet ist. Zwischen der Messelektrode 2 und der Außenelektrode befindet sich das Abgas des Verbrennungsmotors, in dem Rußpartikel 4 enthalten sind. Die Konzentration der Rußpartikel 4 im Abgas soll durch den Rußsensor gemessen werden. Dazu wird eine Messspannung durch die Spannungsversorgung 6 zwischen der Messelektrode 2 und der Außenelektrode 3 angelegt. Die Messelektrode 2 ist von der Außenelektrode 3 mithilfe des Isolationskörpers 5 elektrisch isoliert. Der Isolationskörper 5 kann als Scheibe aus einem keramischen Material aufgebaut sein. Weiterhin ist in 1 zu erkennen, dass zwischen der Spannungsversorgung und der Außenelektrode 3 ein Ohmscher Widerstand 7 geschaltet ist, der hochohmig ausgeführt ist, um die relativ kleinen Ströme, die sich aufgrund der Rußpartikel 4 zwischen der Messelektrode 2 und der Außenelektrode 3 ausbilden zu können. Die Messung dieser Ströme erfolgt durch das Strommesselement 8, das mit einer Auswerteelektronik 9 verbunden ist. Derartige Rußsensoren werden zur On-Board-Diagnose in Kraftfahrzeugen mit Dieselmotoren eingesetzt. Um eine ständige Überwachung der Rußkonzentration im Abgasstrom gewährleisten zu können, muss der Rußsensor 1 selber auf seine Funktionsfähigkeit regelmäßig überprüft werden. Auch diese Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Rußsensors 1 erfolgt im Rahmen der On-Board-Diagnose während des Betriebes des Kraftfahrzeuges. Da das Messprinzip zur Überwachung der Rußkonzentration mithilfe des hier vorgestellten Rußsensors eine hochohmige Messanordnung benötigt, kann ein Leitungsbruch in den elektrischen Zuleitungen nicht mithilfe von einfachen Pull-up oder Pull-down Widerständen festgestellt werden. Um dieses Diagnoseproblem zu lösen, kann die Kapazität zwischen den beiden Zuleitungen gemessen werden. Hierbei steht man jedoch vor dem Problem, dass die Kapazität der Zuleitungen abhängig von deren Länge deutlich größer ist als die Kapazität des Sensors. Daher könnte man mit einer kapazitiven Messung lediglich unterbrochene Kabel nahe der Auswerteelektronik erkennen, nicht jedoch eine Unterbrechung des Kabels nahe am Sensor oder im Sensor selber. 1 shows a soot sensor 1 , The soot sensor 1 consists of a measuring electrode 2 that is inside an outer electrode 3 is arranged. Between the measuring electrode 2 and the outer electrode is the exhaust gas of the internal combustion engine, in the soot particles 4 are included. The concentration of soot particles 4 in the exhaust gas should be measured by the soot sensor. For this purpose, a measuring voltage through the power supply 6 between the measuring electrode 2 and the outer electrode 3 created. The measuring electrode 2 is from the outer electrode 3 using the insulation body 5 electrically isolated. The insulation body 5 can be constructed as a disc of a ceramic material. Furthermore, in 1 to recognize that between the power supply and the outer electrode 3 an ohmic resistance 7 is switched, which is executed high-impedance, to the relatively small currents, which are due to the soot particles 4 between the measuring electrode 2 and the outer electrode 3 to be able to train. The measurement of these currents is carried out by the current measuring element 8th that with a transmitter 9 connected is. Such soot sensors are used for on-board diagnostics in motor vehicles with diesel engines. In order to ensure a constant monitoring of the soot concentration in the exhaust gas flow, the soot sensor 1 himself regularly checked for his ability to function. Also, this review of the functionality of the soot sensor 1 takes place in the framework of the on-board Diagnosis during operation of the motor vehicle. Since the measuring principle for monitoring the soot concentration using the soot sensor presented here requires a high-impedance measuring arrangement, a line break in the electrical leads can not be determined by means of simple pull-up or pull-down resistors. To solve this diagnostic problem, the capacitance between the two leads can be measured. Here, however, there is the problem that the capacity of the leads depending on their length is significantly greater than the capacity of the sensor. Therefore, one could only detect broken cables near the transmitter with a capacitive measurement, but not an interruption of the cable close to the sensor or in the sensor itself.

2 zeigt einen Rußsensor 1, bei dem die Kapazität des Sensors wesentlich erhöht wurde und daher die Kapazitätsverhältnisse zwischen dem Rußsensor 1 und den Zuleitungen zugunsten des Rußsensors 1 verschoben wurden, was es ermöglicht, auch noch Unterbrechungen des Kabels nahe am Rußsensor oder innerhalb des Rußsensors zu erkennen. Dazu weist der Rußsensor 1 einen Isolationskörper 5 auf, auf dem eine erste Kondensatorelektrode 11 ausgebildet ist, die elektrisch mit der Messelektrode 2 verbunden ist und auf dem Isolationskörper 5 eine zweite Kondensatorelektrode 12 ausgebildet ist, die elektrisch mit der Außenelektrode 3 verbunden ist, wobei die erste Kondensatorelektrode 11 und die zweite Kondensatorelektrode 12 derart auf dem Isolationskörper 5 angeordnet sind, dass sie zusammen mit dem Isolationskörper einen Kondensator 14 bilden. Durch die Einführung des Kondensators 14 zwischen den sensorinternen Zuleitungen zur Messelektrode 2 und zur Außenelektrode 3 erhöht sich die Kapazität des Rußsensors 1 wesentlich. Dieser Kondensator 14 kann auf einer bedruckten Keramikscheibe ausgebildet sein, wobei jede Seite der Keramikscheibe eine Elektrode des Kondensators aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die Keramik eine hohe Di-Elektrizitäts-Konstante aufweist und auch als Abdichtung zwischen der Abgasseite und der Kontaktierungsseite des Rußsensors 1 eingesetzt werden kann. Darüber hinaus kann eine mehrschichtige Keramik verwendet werden, wobei eine Vielzahl von Kondensatoren 14, 15 gebildet wird, die die Kapazität des Rußsensors 1 weiter erhöht. Dies wird in 3 dargestellt. 2 shows a soot sensor 1 in which the capacitance of the sensor has been substantially increased and therefore the capacitance ratios between the soot sensor 1 and the supply lines in favor of the soot sensor 1 which makes it possible to detect even breaks in the cable close to the soot sensor or within the soot sensor. For this purpose, the soot sensor 1 an insulation body 5 on, on which a first capacitor electrode 11 is formed, which is electrically connected to the measuring electrode 2 is connected and on the insulation body 5 a second capacitor electrode 12 is formed, which is electrically connected to the outer electrode 3 is connected, wherein the first capacitor electrode 11 and the second capacitor electrode 12 such on the insulation body 5 are arranged, that together with the insulating body, a capacitor 14 form. By the introduction of the capacitor 14 between the sensor-internal supply lines to the measuring electrode 2 and to the outer electrode 3 increases the capacity of the soot sensor 1 essential. This capacitor 14 may be formed on a printed ceramic disk, wherein each side of the ceramic disk has an electrode of the capacitor. This has the advantage that the ceramic has a high dielectric constant and also as a seal between the exhaust side and the contacting side of the soot sensor 1 can be used. In addition, a multilayer ceramic can be used, with a variety of capacitors 14 . 15 is formed, which is the capacity of the soot sensor 1 further increased. This will be in 3 shown.

3 zeigt einen Rußsensor 1 mit einem Isolationskörper 5 und einem weiteren Isolationskörper 10. Der Isolationskörper 5 ist, wie schon in 2 beschrieben, mit einer ersten Kondensatorelektrode 11 und einer zweiten Kondensatorelektrode 12 bestückt, die einen Kondensator 14 bilden. Auch auf dem weiteren Isolationskörper 10 ist eine erste Kondensatorelektrode ausgebildet, die elektrisch mit der Messelektrode 2 verbunden ist und auf dem weiteren Isolationkörper 10 ist eine zweite Kondensatorelektrode ausgebildet, die elektrisch mit der Außenelektrode 3 verbunden ist, wobei die erste Kondensatorelektrode und die zweite Kondensatorelektrode derart auf dem weiteren Isolationskörper angeordnet sind, dass sie zusammen mit dem weiteren Isolationskörper einen weiteren Kondensator 15 bilden. In 3 ist beispielhaft eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein Kondensator 14 und ein weiterer Kondensator 15 ausgebildet sind. Es ist natürlich denkbar, eine Vielzahl von Kondensatoren nach dem hier vorgestellten Schema im Rußsensor 1 auszubilden und damit eine erheblich vergrößerte Gesamtkapazität zu schaffen. 3 shows a soot sensor 1 with an insulating body 5 and another insulation body 10 , The insulation body 5 is, as in 2 described, with a first capacitor electrode 11 and a second capacitor electrode 12 equipped with a capacitor 14 form. Also on the further insulation body 10 a first capacitor electrode is formed, which is electrically connected to the measuring electrode 2 is connected and on the further insulation body 10 a second capacitor electrode is formed which is electrically connected to the outer electrode 3 is connected, wherein the first capacitor electrode and the second capacitor electrode are arranged on the further insulating body such that they together with the further insulating body another capacitor 15 form. In 3 exemplified an embodiment in which a capacitor 14 and another capacitor 15 are formed. It is of course conceivable, a variety of capacitors according to the scheme presented here in the soot sensor 1 train and thus create a significantly increased total capacity.

4 zeigt einen Rußsensor 1 mit einer Messelektrode 2, einer Schirmelektrode 13 und einer Außenelektrode 3. Die Messelektrode 2 ist innerhalb der Schirmelektrode 13 angeordnet, die wiederum innerhalb der Außenelektrode 3 angeordnet ist. Die Messelektrode 2 kann als rotationssymmetrisches Bauteil ausgebildet sein, das konzentrisch in einer rohrförmig ausgebildeten Schirmelektrode 13 angeordnet ist, die wiederum konzentrisch in einer rohrförmigen Außenelektrode 3 angeordnet ist. In 4 ist auf dem Isolationskörper 5 eine erste Kondensatorelektrode ausgebildet, die elektrisch mit der Messelektrode verbunden ist und auf dem Isolationskörper 5 ist eine zweite Kondensatorelektrode 12 ausgebildet, die elektrisch mit der Schirmelektrode 13 verbunden ist, wobei die erste Kondensatorelektrode 11 und die zweite Kondensatorelektrode 12 derart auf dem Isolationskörper 5 angeordnet sind, dass sie zusammen mit dem Isolationskörper 5, einen Kondensator 14 bilden. 4 shows a soot sensor 1 with a measuring electrode 2 , a shield electrode 13 and an outer electrode 3 , The measuring electrode 2 is inside the screen electrode 13 arranged, in turn, within the outer electrode 3 is arranged. The measuring electrode 2 can be formed as a rotationally symmetrical component, which concentrically in a tubular shield electrode 13 is arranged, which in turn concentrically in a tubular outer electrode 3 is arranged. In 4 is on the insulation body 5 a first capacitor electrode is formed, which is electrically connected to the measuring electrode and on the insulating body 5 is a second capacitor electrode 12 formed, which electrically connected to the shield electrode 13 is connected, wherein the first capacitor electrode 11 and the second capacitor electrode 12 such on the insulation body 5 are arranged that they together with the insulation body 5 , a capacitor 14 form.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Rußsensor soot sensor
22: Messelektrode measuring electrode
33: Außenelektrode outer electrode
44: Rußpartikel soot
55: Isolationskörper (Scheibe) Insulating body (disc)
66: Spannungsversorgung power supply
77: Ohmscher Widerstand Ohmic resistance
88th: Strommesselement Current sensing element
99: Ausweiteelektronik Ausweiteelektronik
1010: weiterer Isolationskörper further insulation body
1111: erste Kondensatorelektrode first capacitor electrode
1212: zweite Kondensatorelektrode second capacitor electrode
1313: Schirmelektrode shield grid
1414: Kondensator capacitor
1515: weiterer Kondensator another capacitor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19959871 A1 [0008]

Claims

Soot sensor ( 1 ) with a measuring electrode ( 2 ) and an outer article ( 3 ), wherein the measuring electrode ( 2 ) and the outer electrode ( 3 ) by an insulating body ( 5 ) are electrically isolated from each other, characterized in that on the insulating body ( 5 ) a first capacitor electrode ( 11 ) which is electrically connected to the measuring electrode ( 2 ) and on the insulating body ( 5 ) a second capacitor electrode ( 12 ) which is electrically connected to the outer electrode ( 3 ), wherein the first capacitor electrode ( 11 ) and the second capacitor electrode ( 12 ) on the insulating body ( 5 ) are arranged so that they together with the insulating body ( 5 ) a capacitor ( 14 ) form.

Soot sensor ( 1 ) with a measuring electrode ( 2 ), a shield electrode ( 13 ) and an outer electrode ( 3 ), wherein the measuring electrode ( 2 ) and the shield electrode ( 13 ) by an insulating body ( 5 ) are electrically isolated from each other, characterized in that on the insulating body ( 5 ) a first capacitor electrode ( 11 ) which is electrically connected to the measuring electrode ( 2 ) and on the insulating body ( 5 ) a second capacitor electrode ( 12 ) which is electrically connected to the shield electrode ( 13 ), wherein the first capacitor electrode ( 11 ) and the second capacitor electrode ( 12 ) on the insulating body ( 5 ) are arranged so that they together with the insulating body ( 5 ) a capacitor ( 14 ) form.

Soot sensor ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the insulating body ( 5 ) is formed as a disc.

Soot sensor ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the insulating body ( 5 ) is formed of ceramic.

Soot sensor ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the measuring electrode ( 2 ) and the shield electrode ( 13 ) from the outer electrode ( 3 ) are surrounded.

Soot sensor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that in the soot sensor ( 1 ) at least one further insulation body ( 10 ) is formed, wherein on the further insulating body ( 10 ) a first capacitor electrode ( 11 ) which is electrically connected to the measuring electrode ( 2 ) is connected and on the further insulating body ( 10 ) a second capacitor electrode ( 12 ) which is electrically connected to the outer electrode ( 3 ), wherein the first capacitor electrode ( 11 ) and the second capacitor electrode ( 12 ) in such a way on the further insulating body ( 10 ) are arranged so that they together with the further insulating body ( 10 ) another capacitor ( 15 ) form.

Soot sensor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that in the soot sensor ( 1 ) at least one further insulation body ( 10 ) is formed, wherein on the further insulating body ( 10 ) a first capacitor electrode ( 11 ) which is electrically connected to the measuring electrode ( 2 ) is connected and on the further insulating body ( 10 ) a second capacitor electrode ( 12 ) which is electrically connected to the shield electrode ( 13 ), wherein the first capacitor electrode ( 11 ) and the second capacitor electrode ( 12 ) in such a way on the further insulating body ( 10 ) are arranged so that they together with the further insulating body ( 10 ) another capacitor ( 15 ) form.