DE102015212168A1

DE102015212168A1 - Sensor zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum

Info

Publication number: DE102015212168A1
Application number: DE102015212168.2A
Authority: DE
Inventors: Magnus Labbe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-01-05

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Sensors (10) zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum, insbesondere zur Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente in dem Messgas oder einer Temperatur des Messgases, vorgeschlagen. Der Sensor (10) weist ein Sensorelement (12) mit mindestens einer elektrochemischen Zelle (20, 40) und einem Heizelement (48) zum Erwärmen der elektrochemischen Zelle (20, 40) auf, wobei das Heizelement (48) mittels eines pulsweitenmodulierten Ausgangssignals geregelt wird, wobei das Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte aufweist, wobei eine das Ausgangssignal beschreibende Größe in vorbestimmten Stufen stellbar ist, wobei Abweichungen einer Soll-Größe einer das Ausgangssignal beschreibenden Größe von einem Sollwert dieser Größe vorbestimmten Stufe über mehrere Perioden erfasst werden, wobei die gespeicherten Abweichungen zum Berechnen von Stellwerten des Ausgangssignals, die vorbestimmten Stufen entsprechen, für die mehrere Perioden verwendet werden, so dass ein Mittelwert der das Ausgangssignal beschreibenden Größen der mehreren Perioden dem Sollwert dieser Größe entspricht.

Description

Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Sensoren und Verfahren zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum bekannt. Dabei kann es sich grundsätzlich um beliebige physikalische und/oder chemische Eigenschaften des Messgases handeln, wobei eine oder mehrere Eigenschaften erfasst werden können. Die Erfindung wird im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf eine qualitative und/oder quantitative Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente des Messgases beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf eine Erfassung eines Sauerstoffanteils in dem Messgasteil. Der Sauerstoffanteil kann beispielsweise in Form eines Partialdrucks und/oder in Form eines Prozentsatzes erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich sind jedoch auch andere Eigenschaften des Messgases erfassbar, wie beispielsweise die Temperatur.
Aus dem Stand der Technik sind insbesondere keramische Sensoren bekannt, welche auf der Verwendung von Sensorelementen mit elektrolytischen Eigenschaften bestimmter Festkörper basieren, also auf Ionen leitenden Eigenschaften dieser Festkörper. Insbesondere kann es sich bei diesen Festkörpern um keramische Festelektrolyte handeln, wie beispielsweise Zirkoniumdioxid (ZrO₂), insbesondere yttriumstabilisiertes Zirkoniumdioxid (YSZ) und scandiumdotiertes Zirkoniumdioxid (ScSZ), die geringe Zusätze an Aluminiumoxid (Al₂O₃) und/oder Siliziumoxid (SiO₂) enthalten können.
Beispielsweise können derartige Sensoren als so genannte Lambdasonden ausgestaltet sein, wie sie beispielsweise aus Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, S. 160–165, bekannt sind. Mit Breitband-Lambdasonden, insbesondere mit planaren Breitband-Lambdasonden, kann beispielsweise die Sauerstoffkonzentration im Abgas in einem großen Bereich bestimmt und damit auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Brennraum geschlossen werden. Die Luftzahl beschreibt dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
Trotz der Vorteile der aus dem Stand der Technik bekannten Sensoren beinhalten diese noch Verbesserungspotential. So müssen bei derartigen Sensoren üblicherweise die für die Funktion vorgesehenen elektrochemischen Zellen, wie beispielsweise Nernstzelle oder Pumpzelle, auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden. Aus diesem Grund weisen die bekannten Sensoren üblicherweise ein Heizelement auf. Zum Betreiben des Heizelements ist eine Regelung vorgesehen, die das Heizelement basierend auf einer gemessenen Temperatur des Sensorelements mit einem pulsweitenmodulierten Ausgangssignal ansteuert, um die angelegte Spannung auf eine gewünschten Effektivspannung zu reduzieren. Dabei kann das Heizelement nur zeitlich eingeschränkt eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Die Einschränkung kann aus einem festen Berechnungsabstand der Ein- und Ausschaltzeitpunkte der Pulsweitenmodulation herrühren oder durch eine Mindest- oder Maximaldauer der Pulse verursacht sein. Dadurch ist das pulsweitenmodulierte Signal in seiner Auflösung eingeschränkt. Entsprechend lässt sich der Tastgrad des pulsweitenmodulierten Signals nur in vorbestimmten Stufen verändern und damit auch die Effektivspannung und die Heizleistung nur in Stufen einstellen.
Offenbarung der Erfindung
Es wird daher Verfahren zum Betreiben eines Sensors zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum vorgeschlagen, welcher die Nachteile bekannter Sensorheizungsansteuerungen zumindest weitegehend vermeidet und bei dem es möglich ist, für ein pulsweitenmoduliertes Heizungsansteuerungsignal mit eingeschränkter zeitlicher Möglichkeit, den Ausgang zu schalten, dennoch eine hohe Auflösung der Tastgrades, der Effektivspannung und der Heizleistung der Sensorheizungsansteuerung darzustellen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Sensors zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum, insbesondere zur Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente in dem Messgas oder einer Temperatur des Messgases, wird nachstehend ausführlicher beschrieben, wobei der Sensor ein Sensorelement mit mindestens einer elektrochemischen Zelle und einem Heizelement zum Erwärmen der elektrochemischen Zelle aufweist, wobei das Heizelement mittels eines pulsweitenmodulierten Ausgangssignals geregelt wird, wobei das Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte aufweist, wobei das Ausgangssignal in vorbestimmten Stufen stellbar ist, wobei Abweichungen einer das Ausgangssignal beschreibenden Größe von einem Sollwert dieser Größe über mehrere Perioden erfasst werden, wobei die gespeicherten Abweichungen zum Berechnen von Stellwerten des Ausgangssignals, die vorbestimmten Stufen entsprechen, für die mehrere Perioden verwendet werden, so dass ein Mittelwert der das Ausgangssignal beschreibenden Größen der mehreren Perioden dem Sollwert dieser Größe entspricht.
Die das Ausgangssignal beschreibende Größe kann ein Tastgrad, eine elektrische Effektivspannung oder eine elektrische Leistung des Heizelements sein. Der Sollwert kann ein Tastgrad, eine elektrische Effektivspannung oder eine elektrische Leistung des Heizelements sein. Bevorzugt werden die Abweichungen gespeichert, beispielsweise in einem Ausgleichspeicher. Die vorbestimmten Stufen können Zeitintervalle sein, wobei der Sollwert in eine erste Anzahl an Zeitintervallen umgerechnet wird, wobei die erste Anzahl an Zeitintervallen auf einen ersten Wert aufgerundet oder abgerundet wird, wobei der erste Wert einer ersten Anzahl an stellbaren Stufen entspricht, wobei eine erste Abweichung als erste Differenz zwischen der ersten Anzahl an Zeitintervallen und dem ersten Wert erfasst und gespeichert wird, wobei eine erste Periode des Ausgangssignals mit einem ersten Stellwert basierend auf dem ersten Wert ausgegeben wird, wobei die erste Differenz für die Berechnung eines zweiten Stellwerts einer der ersten Periode nachfolgenden zweiten Periode verwendet wird, falls die erste Differenz größer oder kleiner Null ist, wobei zum Berechnen einer zweiten Anzahl an Zeitintervallen die erste Differenz zu der ersten Anzahl an Zeitintervallen addiert wird, wobei die zweite Anzahl an Zeitintervallen auf einen zweiten Wert aufgerundet oder abgerundet wird, wobei der zweite Wert einer zweiten Anzahl an stellbaren Stufen entspricht, wobei eine zweite Abweichung als zweite Differenz zwischen der zweiten Anzahl an Zeitintervallen und dem zweiten Wert erfasst und gespeichert wird, wobei die zweite Periode des Ausgangssignals mit dem zweiten Stellwert basierend auf dem zweiten Wert ausgegeben wird, wobei mindestens einer der Verfahrensschritte wiederholt wird. Mindestens einer der Verfahrensschritte wird wiederholt bis ein Mittelwert mehrere Stellwerte dem Sollwert entspricht.
Es wird weiterhin ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen.
Es wird weiterhin ein elektronisches Speichermedium vorgeschlagen, auf welchem ein solches Computerprogramm gespeichert ist.
Es wird weiterhin ein elektronisches Steuergerät vorgeschlagen, welches ein solches elektronisches Speichermedium umfasst.
Das elektronische Steuergerät kann weiterhin einen Ausgleichspeicher zum Speichern von Abweichungen einer das Ausgangssignal beschreibenden Größe von einem Sollwert dieser Größe umfassen.
Unter einem Festelektrolyten ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Körper oder Gegenstand mit elektrolytischen Eigenschaften, also mit Ionen leitenden Eigenschaften, zu verstehen. Insbesondere kann es sich um einen keramischen Festelektrolyten handeln. Dies umfasst auch das Rohmaterial eines Festelektrolyten und daher die Ausbildung als so genannter Grünling oder Braunling, der erst nach einem Sintern zu einem Festelektrolyten wird. Insbesondere kann der Festelektrolyt als Festelektrolytschicht oder aus mehreren Festelektrolytschichten ausgebildet sein. Unter einer Schicht ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine einheitliche Masse in flächenhafter Ausdehnung mit einer gewissen Höhe zu verstehen, die über, unter oder zwischen anderen Elementen liegt.
Unter einer Elektrode ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein ein Element zu verstehen, welches in der Lage ist, den Festelektrolyten derart zu kontaktieren, dass durch den Festelektrolyten und die Elektrode ein Strom aufrechterhalten werden kann. Dementsprechend kann die Elektrode ein Element umfassen, an welchem die Ionen in den Festelektrolyten eingebaut und/oder aus dem Festelektrolyten ausgebaut werden können. Typischerweise umfassen die Elektroden eine Edelmetallelektrode, welche beispielsweise als Metall-Keramik-Elektrode auf dem Festelektrolyten aufgebracht sein kann oder auf andere Weise mit dem Festelektrolyten in Verbindung stehen kann. Typische Elektrodenmaterialien sind Platin-Cermet-Elektroden. Auch andere Edelmetalle, wie beispielsweise Gold oder Palladium, sind jedoch grundsätzlich einsetzbar.
Unter einem Heizelement ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element zu verstehen, das zum Erwärmen des Festelektrolyten und der Elektroden auf mindestens ihre Funktionstemperatur und vorzugsweise auf ihre Betriebstemperatur dient. Die Funktionstemperatur ist diejenige Temperatur, ab der der Festelektrolyt für Ionen leitend wird und die ungefähr 350 °C beträgt. Davon ist die Betriebstemperatur zu unterscheiden, die diejenige Temperatur ist, bei der das Sensorelement üblicherweise betrieben wird und die höher ist als die Funktionstemperatur. Die Betriebstemperatur kann beispielsweise von 700 °C bis 950 °C sein. Das Heizelement kann einen Heizbereich und mindestens eine Zuleitungsbahn umfassen. Unter einem Heizbereich ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Bereich des Heizelements zu verstehen, der in dem Schichtaufbau entlang einer zu der Oberfläche des Sensorelements senkrechten Richtung mit einer Elektrode überlappt. Üblicherweise erwärmt sich der Heizbereich während des Betriebs stärker als die Zuleitungsbahn, so dass diese unterscheidbar sind. Die unterschiedliche Erwärmung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Heizbereich einen höheren elektrischen Widerstand aufweist als die Zuleitungsbahn. Der Heizbereich und/oder die Zuleitung sind beispielsweise als elektrische Widerstandsbahn ausgebildet und erwärmen sich durch Anlegen einer elektrischen Spannung. Das Heizelement kann beispielsweise aus einem Platin-Cermet hergestellt sein.
Unter einem pulsweitenmodulierten Ausgangssignal ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Ausgangssignal zu verstehen, bei dem eine technische Größe, wie beispielsweise elektrische Spannung, zwischen zwei Werten wechselt. Bei einem derartigen mittels Pulsweitenmodulation gebildeten Signal wird bei konstanter Frequenz der Tastgrad eines Rechteckpulses moduliert, also die Breite der ihn bildenden Impulse. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird insbesondere die an das Heizelement angelegte elektrische Spannung pulsweitenmoduliert.
Unter einem Tastgrad ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Angabe für eine periodische Folge von Impulsen zu verstehen, die das Verhältnis der Impulsdauer zur Periodendauer angibt. Der Tastgrad wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als dimensionslose Verhältniszahl mit einem Wertebereich von 0 bis 100 % angegeben.
Unter einem Impuls ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein einzelner zeitlich begrenzter stoßartiger Strom-, Spannungs- oder Leistungsverlauf zu verstehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einem Impuls insbesondere der Verlauf einer an das Heizelement angelegten elektrischen Spannung zu verstehen.
Aus dem Tastgrad und der Spannung U während des Impulses ergibt sich die Effektivspannung als U_eff = U·√Tastgrad und die Leistung als P_eff = Tastgrad·U·U/R, wobei R der Widerstand des Heizelements ist.
Unter einer Periode ist im Rahmen der vorliegenden eine nicht konstante, aber sich regelmäßig wiederholende physikalische Erscheinung zu verstehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einer Periode insbesondere die Wiederholung eines Anlegens einer elektrischen Spannung an das Heizelement zu verstehen. Die Periodendauer ist bei der nicht konstanten, aber sich regelmäßig wiederholenden physikalischen Erscheinung das kleinste örtliche oder zeitliche Intervall, nach dem sich der Vorgang wiederholt.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist, eine Abweichung zwischen einem gewünschten Ausgangssignal und dem tatsächlich gestellten zu speichern und für die Berechnungen der nachfolgenden Perioden zu berücksichtigen, so dass sich im Mittel über die aktuelle und die nachfolgenden Perioden als Ergebnis der Regelschleife im Mittel der gewünschte Wert einstellt. Dies kann wie in dem folgende Beispiel auf Basis der Tastgrades erfolgen oder auf Basis der Effektivspannung oder der effektiven Heizleitung. Bei konstanter Spannung U und konstantem Widerstand R des Heizelementes ist der Ausgleich auf Basis des Tastgrades identisch zum Ausgleich auf Basis der Heizleistung.
Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass das Ein- und Ausschalten des Heizelements nur in einem festen Zeitraster erfolgen kann und dass daher die Beschränkung rührt. Im Beispiel soll eine Periode aus zehn Zeitscheiben bestehen und nur zu Beginn einer solchen Zeitscheibe ein Ein- oder Ausschalten des Ausganges möglich sein. Damit kann eine angeforderte Pulsweitenmodulation mit einem Tastgrad von 0 %, 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 100% umgesetzt werden, davon abweichende Werte aber nicht direkt.
Im Rahmen der Erfindung wird beispielsweise der gewünschte Tastgrad in eine Anzahl von Zeitscheiben für das Ein- und eine Anzahl von Zeitscheiben für das Ausschalten umgerechnet, die zusammen die vorgegebene Periodendauer ergeben. Bei einer Anforderung von beispielsweise 18 % kann dies durch Abrunden zu einem Ausgangswert von 1 Zeitscheibe berechnet werden. Die Differenz von 1,8 – 1 = 0,8 Zeitscheiben wird einem Ausgleichsspeicher hinzugezählt, der bei der nächsten Periode zum Sollwert addiert wird. Bei unverändertem Sollwert ergibt sich für die nächste Periode ein Stellwert von 1,8 + 0,8 = 2,6 Zeitscheiben, der durch Abrunden als 2 Zeitscheiben gestellt wird. Die Differenz zum Sollwert beträgt 1,8 – 2 = –0,2. Der Ausgleichsspeicher wird also von 0,8 auf 0,6 reduziert. Für die nächste Periode ergibt sich ein Wert von 1,8 + 0,6 = 2,4 Zeitscheiben, der durch Abrunden als 2 Zeitscheiben gestellt wird. Im langfristigen Verlauf wird also einmal eine Pulsweitenmodulationen mit einem Tastgrad von 10 % eingestellt, gefolgt von viermaliger Pulsweitenmodulation von 20 %, so dass sich im Mittel eine Pulsweitenmodulation von 18 % ergibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind.
Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Sensor und
2 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Regelung des Heizelements.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt einen Sensor 10, der zum Nachweis von physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften eines Messgases verwendet werden kann, wobei eine oder mehrere Eigenschaften erfasst werden können. Die Erfindung wird im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf eine qualitative und/oder quantitative Erfassung einer Gaskomponente des Messgases beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf eine Erfassung eines Stickstoffoxidanteils in dem Messgas. Der Stickstoffoxidanteil kann beispielsweise in Form eines Partialdrucks und/oder in Form eines Prozentsatzes erfasst werden. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Arten von Gaskomponenten erfassbar, wie beispielsweise Sauerstoff, Kohlenwasserstoffe und/oder Wasserstoff. Alternativ oder zusätzlich sind jedoch auch andere Eigenschaften des Messgases erfassbar. Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik einsetzbar, so dass es sich bei dem Messgasraum insbesondere um einen Abgastrakt einer Brennkraftmaschine handeln kann und bei dem Messgas insbesondere um ein Abgas. Der Sensor 10 wird beispielhaft als Breitbandlambdasonde beschrieben. Es wird jedoch explizit betont, dass die Erfindung analog bei einer Sprungsonde implementiert werden kann.
Der Sensor 10 weist ein Sensorelement 12 auf. Das Sensorelement 12 weist einen Festelektrolyten 14 und mindestens eine äußere Pumpelektrode 16 und eine innere Pumpelektrode 18 auf. Der Festelektrolyt 14 kann aus mehreren keramischen Schichten in Form von Festelektrolytschichten zusammengesetzt sein oder mehrere Festelektrolytschichten umfassen. Die äußere Pumpelektrode 16 und die innere Pumpelektrode 18 sind durch den Festelektrolyten 14 miteinander verbunden, insbesondere elektrisch verbunden, so dass diese eine elektrochemische Zelle 20 in Form einer Pumpzelle 21 bilden.
Der Sensor 10 weist ferner einen Gaszutrittsweg 22 auf. Der Gaszutrittsweg 22 weist ein Gaszutrittsloch 24 auf, das sich von einer Oberfläche 26 des Festelektrolyten 14 in sein Inneres erstreckt. In dem Festelektrolyten 14 ist ein Elektrodenhohlraum 28 vorgesehen, der das Gaszutrittsloch 24 umgibt, beispielsweise ringförmig oder rechteckig. Der Elektrodenhohlraum 28 ist Teil des Gaszutrittswegs 22 und kann über das Gaszutrittsloch 24 mit dem Messgasraum in Verbindung stehen. Beispielsweise erstreckt sich das Gaszutrittsloch 24 als zylindrisches Sackloch senkrecht zu der Oberfläche 26 des Festelektrolyten 14 in sein Inneres. Zwischen dem Gaszutrittsloch 24 und dem Elektrodenhohlraum 28 ist ein Kanal 30 angeordnet, welcher ebenfalls Bestandteil des Gaszutrittswegs 22 ist. In diesem Kanal 30 ist eine Diffusionsbarriere 32 angeordnet, welche ein Nachströmen von Gas aus dem Messgasraum in den Elektrodenhohlraum 28 vermindert oder sogar verhindert und lediglich eine Diffusion ermöglicht.
Über die Diffusionsbarriere 32 lässt sich ein Grenzstrom der Pumpzelle 20 einstellen. Die Pumpzelle 20 umfasst die auf der Oberfläche 26 des Festelektrolyten 14 angeordnete äußere Pumpelektrode 16 und die in dem Elektrodenhohlraum 28 angeordnete innere Pumpelektrode 18. Der oben genannte Grenzstrom stellt somit einen Stromfluss zwischen der äußeren Pumpelektrode 16 und der inneren Pumpelektrode 18 über den Festelektrolyten 14 dar.
Das Sensorelement 12 weist weiterhin eine Nernstelektrode 34, eine Referenzelektrode 36 und einen Luftreferenzkanal 38 auf. Der Luftreferenzkanal 38 kann sich senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung des Gaszutrittslochs 24 erstrecken. Der Luftreferenzkanal 38 kann sich beispielsweise parallel zu dem Kanal 30 erstrecken. Es wird ausdrücklich erwähnt, dass der Luftreferenzkanal 38 auch in einer gedachten Verlängerung des Gaszutrittslochs 24 und somit weiter im Inneren des Festelektrolyten 14 angeordnet sein kann. Der Luftreferenzkanal 38 muss nicht als makroskopischer Luftreferenzkanal ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Luftreferenzkanal 38 als so genannte gepumpte Referenz ausgeführt sein, d. h. als künstliche Referenz.
Die Nernstelektrode 34 ist in dem Elektrodenhohlraum 28 angeordnet und liegt beispielsweise der inneren Pumpelektrode 18 gegenüber. Die Referenzelektrode 36 ist in dem Luftreferenzkanal 38 angeordnet. Die Nernstelektrode 34, die Referenzelektrode 36 und der Teil des Festelektrolyten 14 zwischen diesen bilden eine elektrochemische Zelle 40 in Form einer Nernstzelle 4120. Die äußere Pumpelektrode 16 ist mit einer Pumpstromleitung 42 verbunden. Die innere Pumpelektrode 18 ist mit der Nernstelektrode 34 über den Festelektrolyten 14 kontaktiert und mit einer Messleitung 44 verbunden. Aus diesem Grunde können die innere Pumpelektrode 18 und die Nernstelektrode 34 auch als eine einzige Elektrode betrachtet werden bzw. die Nernstelektrode 34 kann entfallen, sofern die innere Pumpelektrode 18 mit der Messleitung 44 verbunden ist wird. Mit anderen Worten müssen sich die Nernstelektrode 34 und die Nernstelektrode 34 nicht unterscheiden, sondern können das gleiche Bauteil sein und bezeichnen. Die Referenzelektrode 36 ist mit einer Referenzpumpstromleitung 46 verbunden. Der Sensor 10 weist weiterhin ein Heizelement 48 zum Erwärmen der elektrochemischen Zellen 20, 40 in Form der Pumpzelle 21 und der Nernstzelle 41 auf.
Der Sensor 10 weist weiterhin ein Regelgerät 50 zum Regeln des Heizelements 48 auf. Das Heizelement 48 wird dabei basierend auf einer gemessenen Temperatur des Sensorelements 12 geregelt. Die Temperatur kann dabei die Temperatur der Pumpzelle 21 und/oder der Nernstzelle 41 sein. Für die Regelung des Heizelements 48 ist das Regelgerät 50 zum Ausgeben eines pulsweitenmodulierten Ausgangssignals ausgebildet. Dieses pulsweitenmodulierte Ausgangssignal dient als Eingangsgröße für das Ansteuern des Heizelements 48. Dabei kann das Heizelement 48 nur zeitlich eingeschränkt eingeschaltet und ausgeschaltet werden, weil es in einem festen Zeitraster gestellt werden kann. Entsprechend ist ein Tastgrad des pulsweitenmodulierten Ausgangsignals in vorbestimmten Stufen stellbar. Beispielsweise lassen sich Tastgrade von 0 %, 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 100% stellen. Mit anderen Worten lässt sich der Tastgrad in 10 %-Stufen stellen bzw. verändern. Davon abweichende Werte des Tastgrads lassen sich nicht direkt stellen.
2 zeigt die Regelungsschleife des Regelgeräts 50. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Regeln des Heizelements 48 wird nachstehend anhand der 2 beschrieben. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, das bei dem oben beschriebenen Sensor 10 angewandt werden kann, lässt sich insbesondere eine hohe Auflösung des Ausgangssignals darstellen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Das Regelgerät 50 weist mindestens eine Rechnereinheit auf. Beispielsweise weist das Regelgerät 50 eine erste Rechnereinheit 52 und eine zweite Rechnereinheit 54 auf. Das Regelgerät 50 ist zum Erfassen einer Abweichung einer das Ausgangssignal beschreibenden Größe von einem Sollwert dieser Größe über mehrere Perioden ausgebildet. Bei dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Sollwert ein Soll-Tastgrad und die das Ausgangssignal beschreibende Größe ist ebenfalls ein Tastgrad. Das Regelgerät 50 erfasst Abweichungen des Soll-Tastgrads von einem Tastgrad einer stellbaren Stufe. Wird dem Regelgerät 50 beispielsweise ein angeforderter Tastgrad von 18 % als Soll-Tastgrad zugeführt, erfasst das Regelgerät 50 eine Abweichung des Soll-Tastgrads von der stellbaren Stufe mit einem Tastgrad von 10 % in Höhe von 8 %. Der Soll-Tastgrad kann beispielsweise von einem Motorsteuergerät einer Brennkraftmaschine ausgegeben werden. In der ersten Rechnereinheit 52 erfolgt eine Berechnung der An-/Aus-Zeiten für das Heizelement 48 für den Soll-Tastgrad von 18 %. Die berechneten An-/Aus-Zeiten werden als separate Größen der zweiten Rechnereinheit 54 zugeführt. In der zweiten Rechnereinheit 54 wird dann basierend auf den An-Zeiten und den Aus-Zeiten des Heizelements 48 die Abweichung des Soll-Tastgrads von der stellbaren Stufe mit einem Tastgrad von 10 % berechnet.
Das Regelgerät 50 und insbesondere die zweite Rechnereinheit 54 ist zum Durchführen weitere Berechnung ausgebildet, die nachstehend ausführlicher beschrieben werden. Die stellbaren Stufen können Zeitintervalle sein. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Unterteilen der Perioden in Zeitintervalle ausgebildet. So wird beispielsweise eine Periode in 10 gleich große Zeitintervalls unterteilt. Eine übliche Periodendauer ist 10 ms. Entsprechend umfasst jedes Zeitintervall einen Zeitwert von 1 ms. Das Regelgerät 50 ist zum Umrechnen von Tastgraden in solche Zeitintervalle ausgebildet. So wird beispielsweise ein Tastgrad von 10 % in 1 Zeitintervall, ein Tastgrad von 20 % in 2 Tastintervalle, ein Tastgrad von 30 % in 3 Zeitintervalle usw. von dem Regelgerät 50 umgerechnet. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Umrechnen des Soll-Tastgrads in eine erste Anzahl an Zeitintervallen ausgebildet. Der oben genannte Soll-Tastgrad von 18 % wird entsprechend von dem Regelgerät 50 in 1,8 Zeitintervalle umgerechnet. Das Regelgerät 50 rundet nun den in Zeitintervalle umgerechneten Tastgrad auf einen ersten Wert ab. Die aus dem obigen genannten Soll-Tastgrad von 18 % umgerechneten Zeitintervalle von 1,8 werden entsprechend von dem Regelgerät 50 zu 1 Zeitintervall abgerundet. Dieses abgerundete Zeitintervall wird von dem Regelgerät 50 zurück in einen Tastgrad von 10 % umgerechnet, was einer stellbaren Stufe entspricht, so dass das Heizelement 48 in einer ersten Periode mit einem ersten Stellwert in Form eines Tastgrads von 10 % betrieben wird. Weiterhin erfasst das Regelgerät 50 an der Stelle 56 eine erste Differenz zwischen der ersten Anzahl an Zeitintervallen und dem ersten Wert. Die aus dem obigen genannten Soll-Tastgrad von 18 % umgerechneten und abgerundeten Zeitintervalle werden entsprechend von dem Regelgerät 50 als Differenz in Form von 1,8 – 1 = 0,8 Zeitintervallen berechnet.
Das Regelgerät 50 weist weiterhin einen Ausgleichspeicher 58 auf. Das Regelgerät 50 ist zum Speichern der ersten Differenz in dem Ausgleichspeicher 58 ausgebildet. Entsprechend speichert das Regelgerät 50 die Differenz von 0,8 Zeitintervallen in dem Ausgleichspeicher 58. Die erste Differenz wird für die Berechnung eines zweiten Stellwerts einer der ersten Periode nachfolgenden zweiten Periode verwendet, falls die erste Differenz größer oder kleiner Null ist. Zum Berechnen einer zweiten Anzahl an Zeitintervallen wird die erste Differenz zu der ersten Anzahl an Zeitintervallen addiert. Entsprechend addiert das Regelgerät 50 an der Stelle 60 den in dem Ausgleichspeicher 58 gespeicherten Wert von 0,8 Zeitintervallen zu dem aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Wert an Zeitintervallen von 1,8 in der Form 1,8 + 0,8 = 2,6. Diese zweite Anzahl an Zeitintervallen in Höhe von 2,6 wird wiederum der ersten Rechnereinheit 52 zugeführt. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Abrunden der zweiten Anzahl auf einen zweiten Wert, wobei der zweite Wert einer zweiten Anzahl an stellbaren Stufen entspricht. Entsprechend rundet das Regelgerät 50 den Wert von 2,6 Zeitintervallen auf einen zweiten Wert von 2 Zeitintervallen ab. Diese abgerundete Zeitintervalle werden von dem Regelgerät 50 zurück in einen Tastgrad von 20 % umgerechnet, was einer stellbaren Stufe entspricht, so dass das Heizelement 48 in einer der ersten Periode nachfolgenden zweiten Periode mit einem zweiten Stellwert in Form eines Tastgrads von 20 % betrieben wird.
Weiterhin erfasst das Regelgerät 50 eine zweite Abweichung als zweite Differenz zwischen der zweiten Anzahl an Zeitintervallen und dem zweiten Wert. Die aus dem obigen genannten Soll-Tastgrad von 18 % umgerechneten und abgerundeten Zeitintervalle von 1,8 werden entsprechend von dem Regelgerät 50 als zweite Differenz in Form von 1,8 – 2 = –0,2 Zeitintervallen berechnet. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Zuführen der zweiten Differenz des aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Zeitintervalls und des durch Abrunden der aus den umgerechneten Zeitintervallen gebildeten Werts zu dem Ausgleichspeicher 58 ausgebildet. Entsprechend führt das Regelgerät 50 die zweite Differenz von –0,2 Zeitintervallen dem Ausgleichspeicher 58 zu und speichert die zweite Differenz dort.
Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Addieren der zugeführten zweiten Differenz zu dem bereits in dem Ausgleichspeicher 58 gespeicherten Wert ausgebildet. Dabei wird diese zweite Differenz zu dem bereits in dem Ausgleichspeicher 58 gespeicherten Wert von 0,8 addiert. Es ergibt sich somit ein reduzierter dritter Wert von 0,8 + (–0,2) = 0,6. Dieser reduzierte Wert wird nun in dem Ausgleichspeicher 58 gespeichert. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Addieren des reduzierten dritten Werts zu den aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Zeitintervallen ausgebildet. Entsprechend addiert das Regelgerät 50 den Wert von 0,6 Zeitintervallen zu dem aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Wert an Zeitintervallen von 1,8 in der Form 1,8 + 0,6 = 2,4. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Abrunden der dritten Anzahl auf einen dritten Wert, wobei der dritte Wert einer dritten Anzahl an stellbaren Stufen entspricht. Entsprechend rundet das Regelgerät 50 den Wert von 2,4 Zeitintervallen zu einer dritten Anzahl von 2 Zeitintervallen ab. Diese abgerundete Zeitintervalle werden von dem Regelgerät 50 zurück in einen Tastgrad von 20 % umgerechnet, was einer stellbaren Stufe entspricht, so dass das Heizelement 48 in einer der zweiten Periode nachfolgenden dritten Periode mit einem dritten Stellwert in Form eines Tastgrads von 20 % betrieben wird.
Weiterhin berechnet das Regelgerät 50 erfasst das Regelgerät 50 eine dritte Abweichung als dritte Differenz zwischen der dritten Anzahl an Zeitintervallen und dem dritten Wert.. Die aus dem obigen genannten Soll-Tastgrad von 18 % umgerechneten und abgerundeten Zeitintervalle von 1,8 werden entsprechend von dem Regelgerät 50 als Differenz in Form von 1,8 – 2 = –0,2 Zeitintervallen berechnet. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Zuführen der Differenz des aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Zeitintervalls und des durch Abrunden der aus den umgerechneten Zeitintervallen gebildeten Werts zu dem Ausgleichspeicher 58 ausgebildet. Entsprechend führt das Regelgerät 50 die dritte Differenz von –0,2 Zeitintervallen dem Ausgleichspeicher 58 zu und speichert diese dort.
Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Addieren der zugeführten dritten Differenz zu dem bereits in dem Ausgleichspeicher 58 gespeicherten Wert ausgebildet. Dabei wird diese Differenz zu dem bereits in dem Ausgleichspeicher 58 gespeicherten Wert von 0,6 addiert. Es ergibt sich somit ein reduzierter vierte Wert von 0,6 + (–0,2) = 0,4. Dieser reduzierte Wert wird nun in dem Ausgleichspeicher 58 gespeichert. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Addieren des reduzierten dritten Werts zu den aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Zeitintervallen ausgebildet. Entsprechend addiert das Regelgerät 50 den Wert von 0,4 Zeitintervallen zu dem aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Wert an Zeitintervallen von 1,8 in der Form 1,8 + 0,4 = 2,2. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Abrunden der vierten Anzahl auf einen dritten Wert, wobei der dritte Wert einer dritten Anzahl an stellbaren Stufen entspricht. Entsprechend rundet das Regelgerät 50 den Wert von 2,2 Zeitintervallen zu einem Wert von 2 Zeitintervallen ab. Diese abgerundete Zeitintervalle werden von dem Regelgerät 50 zurück in einen Tastgrad von 20 % umgerechnet, was einer stellbaren Stufe entspricht, so dass das Heizelement 48 in einer der dritten Periode nachfolgenden vierten Periode mit einem vierten Stellwert in Form eines Tastgrads von 20 % betrieben wird.
Weiterhin berechnet das Regelgerät 50 eine Differenz zwischen dem Wert des aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Zeitintervalls und dem durch Abrunden des aus den umgerechneten Zeitintervallen gebildeten Werts. Die aus dem obigen genannten Soll-Tastgrad von 18 % umgerechneten und abgerundeten Zeitintervalle von 1,8 werden entsprechend von dem Regelgerät 50 als Differenz in Form von 1,8 – 2 = –0,2 Zeitintervallen berechnet. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Zuführen der Differenz des aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Zeitintervalls und des durch Abrunden der aus den umgerechneten Zeitintervallen gebildeten Werts zu dem Ausgleichspeicher 58 ausgebildet. Entsprechend führt das Regelgerät 50 die Differenz von –0,2 Zeitintervallen dem Ausgleichspeicher 58 zu. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Addieren der zugeführten Differenz zu dem bereits in dem Ausgleichspeicher 58 gespeicherten Wert ausgebildet. Dabei wird diese Differenz zu dem bereits in dem Ausgleichspeicher 58 gespeicherten Wert von 0,4 addiert. Es ergibt sich somit ein reduzierter Wert von 0,4 + (–0,2) = 0,2. Dieser reduzierte Wert wird nun in dem Ausgleichspeicher 58 gespeichert. Das Regelgerät 50 ist weiterhin zum Addieren der Differenz zu den aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Zeitintervallen ausgebildet. Entsprechend addiert das Regelgerät 50 den Wert von 0,2 Zeitintervallen zu dem aus dem Soll-Tastgrad umgerechneten Wert an Zeitintervallen von 1,8 in der Form 1,8 + 0,2 = 2,0. Da dieser Wert an Zeitintervallen bei einer Umrechnung in einen Tastgrad von 20 % einer stellbaren Stufe entspricht, beendet das Regelgerät 50 an dieser Stelle zunächst die Berechnungen und bewirkt, dass das Heizelement 48 in einer der vierten Periode nachfolgenden fünften Periode mit einem fünften Tastgrad von 20 % betrieben wird.
Basierend auf der eingangs erwähnten Abweichung des Soll-Tastgrads in Höhe von 8 % von einem Tastgrad einer stellbaren Stufe in Höhe von 10 % ist das Regelgerät 50 zum Berechnen von Tastgraden von stellbaren Stufen mehrerer Perioden des Ausgangssignals ausgebildet. Ein Mittelwert der berechneten Tastgrade von stellbaren Stufen entspricht dem Soll-Tastgrad in Höhe von 18 %. Mit anderen Worten werden von dem Regelgerät 50 Tastgrade für aufeinander folgende Perioden anhand der stellbaren Stufen berechnet, deren Mittelwert dem gewünschten Soll-Tastgrad entspricht. Der Mittelwert ist dabei insbesondere ein zeitlicher Mittelwert. Das Regelgerät 50 ist wie oben beschrieben zum Berechnen des Mittelwerts basierend auf den Zeitintervallen ausgebildet. So wird von dem Regelgerät der Soll-Tastgrad in Höhe von 18 % dadurch realisiert, dass im Verlauf von fünf aufeinander folgenden Perioden eine Periode mit einem Tastgrad in Höhe von 10 % und vier Perioden mit jeweils einem Tastgrad in Höhe von 20 % gestellt wird, so dass sich im zeitlichen Mittelwert ein Tastgrad in Höhe von 18 % ergibt, der dem Soll-Tastgrad entspricht.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Sollwert eine Effektivspannung. Beispielsweise wird eine Effektivspannung in Höhe von 12 V gewünscht. Das Heizelement 48 kann nur zeitlich eingeschränkt eingeschaltet und ausgeschaltet werden, weil es in einem festen Zeitraster gestellt werden kann. Entsprechend ist ein Tastgrad des pulsweitenmodulierten Ausgangsignals in vorbestimmten Stufen stellbar. Beispielsweise lassen sich Tastgrade von 0 %, 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 100% stellen. Mit anderen Worten lässt sich der Tastgrad in 10 %-Stufen stellen bzw. verändern. Davon abweichende Werte des Tastgrads lassen sich nicht direkt stellen.
Das Heizelement 48 wird üblicherweise über eine Bordspannung von 13,9 V versorgt bzw. betrieben. Daraus ergibt sich ein Tastgrad als die Ausgangssignal beschreibende Größe von (12V/13.9V)^2 = 0,745. Nun wird daraus aufgrund der Begrenzung auf einen ersten Wert in Form eines Tastgrads von 0.7 abgerundet, der einer stellbaren Stufe entspricht. Daraus wird eine tatsächliche Effektivspannung als Ueff = U·√ Tastgrad = 13,9 V·√(0,7) = 11,62 V berechnet. Daraus ergibt sich eine erste Differenz zum Soll-Wert von 12 V – 11,62 V = 0,38V, die in dem Ausgleichspeicher 58 gespeichert wird. Folglich wird eine erste Periode aufgrund des Tastgrads von 0,7 mit einem ersten Stellwert von 11, 62 V ausgegeben.
Im nächsten Schritt wird die erste Differenz für die Berechnung eines zweiten Stellwerts einer der ersten Periode nachfolgenden zweiten Periode verwendet, falls die erste Differenz größer oder kleiner Null ist. Zum Berechnen einer zweiten Anzahl an Zeitintervallen wird die erste Differenz zu der ersten Anzahl an Zeitintervallen addiert. So ergibt sich ein neuer Tastgrad als ((12 V + 0.38 V)/13.9V)^2 = 0.79. Diese zweite Anzahl an Zeitintervallen wird auf einen zweiten Wert in Höhe von 0,7 abgerundet, wobei der zweite Wert einer zweiten Anzahl an stellbaren Stufen entspricht. Daraus wird eine tatsächliche Effektivspannung als Ueff = U·√ Tastgrad = 13,9 V·√(0,7) = 11,62 V berechnet. Eine zweite Abweichung wird als zweite Differenz zwischen der zweiten Anzahl an Zeitintervallen und dem zweiten Wert erfasst und gespeichert. Daraus ergibt sich eine zweite Differenz zum Soll-Wert von 12 V – 11,62 V = 0,38V, die in dem Ausgleichspeicher 58 gespeichert und zu der ersten Differenz als 0,38 V + 0,38 V = 0,76 V addiert wird. Die zweite Periode des Ausgangssignals wird mit einem zweiten Stellwert basierend auf dem zweiten Wert ausgegeben.
Im nächsten Schritt wird die Effektivspannung entsprechend angepasst. Als Tastgrad ergibt sich ((12 V + 0,76 V)/13,9V)^2 = 0.84. Durch Abrunden auf eine stellbare Stufe ergibt sich 0,8. Die tatsächliche Effektivspannung Ueff = 13,9·√(0.8) = 12,4 V. Als Differenz zum Sollwert ergibt sich 12 V – 12,4 V = –0,4 V. Als in dem Ausgleichspeicher 58 aufintegrierte Differenz ergibt sich 0,76 V – 0,4 V = 0.36 V. Die Verfahrensschritte werden nachfolgend in der zuvor beschrieben Weise wiederholt bis ein Mittelwert mehrerer Stellwerte dem Sollwert entspricht.
Das beschriebene Verfahren zum Regeln bzw. Ansteuern des Heizelements 48 kann einfach gemessen werden. Aus einem Ansteuermuster mit regelmäßiger sporadischer Änderung kann ein Einsatz vermutet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, S. 160–165 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Sensors (10) zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum, insbesondere zur Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente in dem Messgas oder einer Temperatur des Messgases, wobei der Sensor (10) ein Sensorelement (12) mit mindestens einer elektrochemischen Zelle (20, 40) und einem Heizelement (48) zum Erwärmen der elektrochemischen Zelle (20, 40) aufweist, wobei das Heizelement (48) mittels eines pulsweitenmodulierten Ausgangssignals geregelt wird, wobei das Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte aufweist, wobei das Ausgangssignal in vorbestimmten Stufen stellbar ist, wobei Abweichungen einer das Ausgangssignal beschreibenden Größe von einem Sollwert dieser Größe über mehrere Perioden erfasst werden, wobei die gespeicherten Abweichungen zum Berechnen von Stellwerten des Ausgangssignals, die vorbestimmten Stufen entsprechen, für die mehrere Perioden verwendet werden, so dass ein Mittelwert der das Ausgangssignal beschreibenden Größen der mehreren Perioden dem Sollwert dieser Größe entspricht.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die das Ausgangssignal beschreibende Größe ein Tastgrad, eine elektrische Effektivspannung oder eine elektrische Leistung des Heizelements ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sollwert ein Tastgrad, eine elektrische Effektivspannung oder eine elektrische Leistung des Heizelements ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abweichungen gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmten Stufen Zeitintervalle sind, wobei der Sollwert in eine erste Anzahl an Zeitintervallen umgerechnet wird, wobei die erste Anzahl an Zeitintervallen auf einen ersten Wert aufgerundet oder abgerundet wird, wobei der erste Wert einer ersten Anzahl an stellbaren Stufen entspricht, wobei eine erste Abweichung als erste Differenz zwischen der ersten Anzahl an Zeitintervallen und dem ersten Wert erfasst und gespeichert wird, wobei eine erste Periode des Ausgangssignals mit einem ersten Stellwert basierend auf dem ersten Wert ausgegeben wird, wobei die erste Differenz für die Berechnung eines zweiten Stellwerts einer der ersten Periode nachfolgenden zweiten Periode verwendet wird, falls die erste Differenz größer oder kleiner Null ist, wobei zum Berechnen einer zweiten Anzahl an Zeitintervallen die erste Differenz zu der ersten Anzahl an Zeitintervallen addiert wird, wobei die zweite Anzahl an Zeitintervallen auf einen zweiten Wert aufgerundet oder abgerundet wird, wobei der zweite Wert einer zweiten Anzahl an stellbaren Stufen entspricht, wobei eine zweite Abweichung als zweite Differenz zwischen der zweiten Anzahl an Zeitintervallen und dem zweiten Wert erfasst und gespeichert wird, wobei die zweite Periode des Ausgangssignals mit dem zweiten Stellwert basierend auf dem zweiten Wert ausgegeben wird, wobei mindestens einer der Verfahrensschritte wiederholt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mindestens einer der Verfahrensschritte wiederholt wird bis ein Mittelwert mehrere Stellwerte dem Sollwert entspricht.
Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Elektronisches Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach dem vorhergehenden Anspruch gespeichert ist.
Elektronisches Steuergerät, welches ein elektronisches Speichermedium nach dem vorhergehenden Anspruch umfasst.
Elektronisches Steuergerät nach dem vorhergehenden Anspruch, weiterhin umfassend einen Ausgleichspeicher zum Speichern von Abweichungen einer das Ausgangssignal beschreibenden Größe von einem Sollwert dieser Größe.