JP2022547486A - 排ガスセンサ用のコントロールユニットを作動させる方法および演算装置 - Google Patents

Abstract

排ガスセンサ用の、特に自動車の内燃機関用の特に広帯域ラムダセンサ用のコントロールユニットを作動させる方法であって、コントロールユニットは、排ガスセンサの電気的な駆動制御のために構成されており、コントロールユニットは、特に、特定用途向け集積回路、ＡＳＩＣの形態で構成されており、この方法は、コントロールユニットおよび／または排ガスセンサの作動のための制御データを演算装置によって設定するステップ、コントロールユニットおよび／または排ガスセンサの作動を特徴付ける作動データを演算装置によって受信するステップ、を有している、方法。

Description

背景技術
本開示は、排ガスセンサ用の、特に広帯域ラムダセンサ用のコントロールユニットを作動させる方法に関する。

本開示はさらに、このような方法を実行するための演算装置に関する。

発明の開示
好適な実施形態は、排ガスセンサ用の、特に自動車の内燃機関用の特に広帯域ラムダセンサ用のコントロールユニットを作動させる方法であって、コントロールユニットは、排ガスセンサの電気的な駆動制御のために構成されており、コントロールユニットは、特に、特定用途向け集積回路、ＡＳＩＣの形態で構成されており、この方法は、コントロールユニットおよび／または排ガスセンサの作動のための制御データを演算装置によって設定するステップ、コントロールユニットおよび／または排ガスセンサの作動を特徴付ける作動データを演算装置によって受信するステップ、を有している、方法に関する。これにより、演算装置は、排ガスセンサの作動を変更するために、例えば、様々なコンピュータプログラムを実行することができ、かつ／または従来のＡＳＩＣとは異なり、効果的に（新規に）プログラミングすることができるので、排ガスセンサの作動のために、例えばＡＳＩＣしか設けられていない従来のシステムよりも向上した柔軟性が得られる。例えば、排ガスセンサを新規の制御データによって作動させるべき場合には、例えば制御データを生成する、演算装置用の相応のコンピュータプログラムを変更して、コントロールユニットに、排ガスセンサの作動のための変更された制御データを供給することができる。好適には、例えば、コントロールユニット自体の変更は必要なく、このような変更は、従来のシステムにおいてＡＳＩＣとして構成されている場合には、比較的大きな手間（例えば、ＡＳＩＣ用のマスク変更、新規のチップマスタ）を要する。

さらなる好適な実施形態では、演算装置は、少なくとも１つのコンピュータプログラムを実行するための少なくとも１つの演算ユニットを有し、コンピュータプログラムは、特に、コントロールユニットおよび／または排ガスセンサの作動を少なくとも一時的に、制御するように、かつ／または制御データを生成するように、かつ／または作動データを受信するように、構成されていることが想定されている。

さらなる好適な実施形態では、演算装置は、排ガスセンサの作動のためのシーケンス制御装置を少なくとも部分的に構成しており、特に、シーケンス制御装置を、少なくとも部分的に、少なくとも１つのコンピュータプログラムによってもしくは前記の少なくとも１つのコンピュータプログラムによって設定することが想定されている。したがって、少なくとも、ソフトウェア、すなわち、例えば上記のコンピュータプログラムによって実現される、シーケンス制御の部分は、既存のＡＳＩＣの変更と比較して、比較的簡単に変更可能である。

さらなる好適な実施形態では、演算装置は、排ガスセンサの作動のための一次シーケンス制御装置を少なくとも部分的に構成しており、特に、コントロールユニットの二次シーケンス制御装置を一次シーケンス制御装置によって制御することが想定されている。これにより、シーケンス制御を好適には、演算装置とコントロールユニットとに分割することができ、この場合、例えば、簡単に変更可能であることが望ましい、排ガスセンサの作動のためのシーケンス制御の部分は、演算装置によって、例えば、コンピュータプログラムの形態で実施され、例えば、特別なタイミング要件を有し、比較的変更頻度が低いことが望ましい、排ガスセンサの作動のためのシーケンス制御の部分は、例えば、ＡＳＩＣとして構成されているコントロールユニットによって実施される。

さらなる好適な実施形態では、排ガスセンサの作動のためのシーケンス制御装置は、「シーケンサ」と記載されてもよく、この場合、さらなる好適な実施形態によれば、ハイレベルシーケンサは、例えば、例として上述した一次シーケンス制御装置の形態で、演算装置によって実現され、さらなる好適な実施形態によれば、ローレベルシーケンサは、例えば、例として上述した二次シーケンス制御装置の形態で、コントロールユニットによって、例えばＡＳＩＣの形態で、実現される。

さらなる好適な実施形態では、シーケンス制御装置および／または一次シーケンス制御装置は、以下のシーケンスのうちの少なくとも１つを少なくとも一時的に、制御することが想定されている：ａ）測定の時間間隔の決定、ｂ）スイッチ位置のための設定値の、コントロールユニットへの伝達、ｃ）特にコントロールユニットによって算出可能な測定値の、演算装置への伝達、ｄ）コントロールユニットによって受信された測定値の、特にその都度期待される測定値に対する同定および／または妥当性確認、ｅ）コントロールユニットの状態情報、特にエラー情報の取得、ｆ）特に新規のネルンスト電圧測定値の受け取り後の、コントロールユニットのポンプ電流調整器の駆動制御（「トリガ」）、ｇ）特に短絡および／または電流の遮断を阻止するための、コントロールユニットのスイッチの調節、ｈ）特に基準信号もしくは基準クロックに同期した、アナログ・デジタル変換器による測定の開始、ｉ）アナログ・デジタル変換器の入力フィルタのリセット（再設定）、ｊ）特に、シリアルデータインターフェースを介して行われる、特にコントロールユニットから演算装置への、かつ／またはその逆のデータ転送、ｋ）特に、測定が終了したことを知らせる作動情報の生成、ｌ）エラー情報の生成。

さらなる好適な実施形態では、特に、上述のシーケンスのａ）～ｆ）が、一次シーケンス制御装置（ハイレベルシーケンサ）によって実行可能であり、特に上述のシーケンスのｇ）～ｌ）が、二次シーケンス制御装置（ローレベルシーケンサ）によって実行可能であることが想定されている。

さらなる好適な実施形態は、実施形態による方法を実行するための演算装置に関する。

さらなる好適な実施形態では、演算装置は、少なくとも１つの演算ユニットと、この演算ユニットに配属された、コンピュータプログラムおよび／またはデータ（例えば、排ガスセンサの作動のシーケンス制御装置のためのデータ）を少なくとも一時的に、記憶するためのメモリユニットとを有し、この場合、コンピュータプログラムは、特に、実施形態による方法の１つまたは複数のステップを実行するように構成されていることが想定されている。

さらなる好適な実施形態では、演算ユニットは、以下のエレメントのうちの少なくとも１つを有している：マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、プログラム可能な論理回路（例えば、ＦＰＧＡ、ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、少なくとも１つの計算機。さらなる好適な実施形態では、これらの組み合わせも考えられる。

さらなる好適な実施形態では、メモリユニットは、以下のエレメントのうちの少なくとも１つを有している：揮発性メモリ、特にワーキングメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性メモリ、特にＦｌａｓｈ－ＥＥＰＲＯＭ。

さらなる好適な実施形態は、コンピュータ、例えば上述した演算ユニットによってコンピュータプログラムが実行される際に、コンピュータに実施形態による方法を実行させるコマンドを含む、コンピュータプログラム（製品）に関する。

さらなる好適な実施形態は、コンピュータによって実行される際に、コンピュータに実施形態による方法を実行させる、特にコンピュータプログラムの形態のコマンドを含む、コンピュータ読取り可能なメモリ媒体に関する。

さらなる好適な実施形態は、実施形態によるコンピュータプログラムを特徴付ける、かつ／または伝達するデータキャリア信号に関する。例えば、演算装置は、データキャリア信号を受信するための、好適には双方向の、オプションとしてのデータインターフェースを有していてもよい。さらなる好適な実施形態では、演算装置は、オプションとしてのデータインターフェースによって、例えば、排ガスセンサおよび／またはコントロールユニットから、例えば、演算装置の作動のために利用可能な入力信号を受信することもでき、かつ／または出力信号、例えば排ガスセンサおよび／またはコントロールユニットの作動のための制御データを、コントロールユニットおよび／または排ガスセンサに送信することもできる。

さらなる好適な実施形態では、演算装置が、アナログ・デジタル変換器、ＡＤＣを有し、排ガスセンサの少なくとも１つのアナログ信号および／またはコントロールユニットによって排ガスセンサのアナログ信号から導き出されたアナログ信号を、少なくとも一時的に、デジタル化することが想定されている。ＡＤＣは、さらなる好適な実施形態では、例えば、データインターフェースの部分であってもよい。

さらなる好適な実施形態は、排ガスセンサ用の、特に自動車の内燃機関用の特に広帯域ラムダセンサ用のコントロールユニットであって、コントロールユニットは、排ガスセンサの電気的な駆動制御のために構成されており、コントロールユニットは、特に、特定用途向け集積回路、ＡＳＩＣの形態で構成されており、このコントロールユニットは以下のステップ、すなわち、コントロールユニットおよび／または排ガスセンサの作動のための制御データを演算装置から受信するステップであって、この演算装置は特に実施形態により構成されている、ステップ、コントロールユニットおよび／または排ガスセンサの作動を特徴付ける作動データを演算装置に送信するステップ、を実行するように構成されているコントロールユニットに関する。

さらなる好適な実施形態では、コントロールユニットは、排ガスセンサの作動のためのシーケンス制御装置を、少なくとも部分的に構成しており、コントロールユニットのシーケンス制御装置は、少なくとも一時的に、以下のシーケンス、すなわち、Ｇ）特に短絡および／または電流の遮断を阻止するための、コントロールユニットのスイッチの調節、Ｈ）特に基準信号もしくは基準クロックに同期した、好適にはコントロールユニットに組み込まれた、アナログ・デジタル変換器による測定の開始、Ｉ）アナログ・デジタル変換器の入力フィルタのリセット、Ｊ）特に、シリアルデータインターフェースを介して行われる、特にコントロールユニットから演算装置への、かつ／またはその逆のデータ転送、Ｋ）特に、測定が終了したことを知らせる作動情報の生成、Ｌ）エラー情報の生成、のシーケンスうちの少なくとも１つを制御することが想定されている。

本発明のさらなる特徴、使用可能性、および利点は、図面に示された本発明の実施例の以下の説明により明らかである。この場合、記載したまたは図示したすべての特徴は、単独でまたは任意の組み合わせで、特許請求の範囲における本発明の要約または特許請求の範囲の従属関係にかかわらず、ならびに明細書もしくは図面における記載や図示にかかわらず、本発明の対象を成す。

好適な実施形態による方法を利用することができる内燃機関の簡略化されたブロック図を概略的に示す図である。 さらなる好適な実施形態による演算装置の簡略化されたブロック図を概略的に示すである。 さらなる好適な実施形態による簡略化されたブロック図を概略的に示す図である。 さらなる好適な実施形態による簡略化されたブロック図を概略的に示す図である。 さらなる好適な実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す図である。 さらなる好適な実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す図である。 さらなる好適な実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す図である。

図１は、好適な実施形態による方法を使用することができる技術的な周辺状況を、ガソリンエンジンの一例において概略的に示している。内燃機関１０には、吸気系統１１を介して空気が供給され、空気の質量はエアマスセンサ１２によって特定される。このエアマスセンサ１２は、ホットフィルム式エアマスセンサとして構成されていてもよい。内燃機関１０の排ガスは、排ガス通路１６を介して導出され、排ガスの流れ方向で内燃機関１０の後方には、排ガス浄化装置１７が設けられている。内燃機関１０を制御するために、エンジンコントロール１４が設けられており、このエンジンコントロール１４は、一方では、燃料調量部１３を介して内燃機関１０に供給される燃料の量を制御しており、他方では、エアマスセンサ１２の信号が、エンジンコントロール１４に供給され、さらに排ガス通路１６内で例えば排ガス浄化装置１７の手前に配置された排ガスセンサ１５に供給される。排ガスセンサ１５は、内燃機関１０に供給される燃料・空気混合物のラムダ実際値を特定し、例えば、内燃機関１０に配属されているラムダコントロール回路の一部を構成することができる。排ガスセンサ１５は、例えば、広帯域ラムダセンサとして構成されていてもよい。

排ガスセンサ１５の作動のために、好適な実施形態では、コントロールユニット１００が設けられており、このコントロールユニットは特に、排ガスセンサ１５もしくは排ガスセンサ１５の構成要素の電気的な駆動制御ａ１のために構成されている。例えば、コントロールユニット１００は、ＡＳＩＣの形態で構成されていてもよく、例えば、エンジンコントロール１４に組み込まれていてもよい。

好適な実施形態は、排ガスセンサ１５用の、特に自動車の内燃機関用の特に広帯域ラムダセンサ用のコントロールユニット１００を作動させる方法に関し、この方法は、以下のステップ（図５Ａのフローチャート参照）、すなわち、コントロールユニット１００および／または排ガスセンサ１５の作動のための制御データＳＤを演算装置３００（図１）によって設定するステップ２０５、コントロールユニット１００および／または排ガスセンサ１５の作動を特徴付ける作動データＢＤを演算装置３００によって受信するステップ２１０（図５Ａ）、を有している。これにより、演算装置３００は、排ガスセンサ１５もしくはコントロールユニット１００の作動を変更するために、例えば、様々なコンピュータプログラムを実行することができ、かつ／または（新規に）プログラミングすることができるので、排ガスセンサ１５の作動のために、例えばＡＳＩＣしか設けられていない従来のシステムよりも向上した柔軟性が得られる。例えば、排ガスセンサ１５を新規の制御データＳＤによって作動させるべき場合には、例えば制御データＳＤを生成する演算装置３００用の相応のコンピュータプログラムを変更して、コントロールユニット１００に、排ガスセンサ１５の作動のための変更された制御データＳＤを供給することができる。好適には、例えば、コントロールユニット１００自体の変更は必要なく、このような変更は、コントロールユニット１００がＡＳＩＣとして構成されている場合には、比較的大きな手間（例えば、ＡＳＩＣ用のマスク変更、新規のチップマスタ）を要する。

図５Ａのステップ２０５，２１０により、好適には、排ガスセンサ１５および／またはそのコントロールユニット１００の作動のための、効率的かつフレキシブルなシーケンス制御装置２００が記載されている。さらなる好適な実施形態では、制御データＳＤの設定のステップ２０５は、演算装置３００により、例えばコンピュータプログラムによって、制御データＳＤを生成するステップ２０５ａ（図５Ａ）を有していてもよい。

さらなる好適な実施形態（図２参照）では、演算装置３００が、少なくとも１つのコンピュータプログラムＰＲＧ１を実行するための少なくとも１つの演算ユニット３０２を有し、このコンピュータプログラムは、特に、コントロールユニット１００（図１）および／または排ガスセンサ１５の作動を少なくとも一時的に、制御するように、かつ／または制御データＳＤを生成するように（図５Ａのステップ２０５ａ参照）、かつ／または作動データＢＤを受信する２１０ように、構成されていることが想定されている。

さらなる好適な実施形態では、演算装置３００（図２）が、排ガスセンサ１５の作動のためのシーケンス制御装置２００（図５Ａ）を少なくとも部分的に構成し、この場合、特に、シーケンス制御装置２００は、少なくとも部分的に、少なくとも１つのコンピュータプログラムＰＲＧ１（図２）によって設定されることが想定されている。したがって、少なくとも、ソフトウェア、すなわち、例えば上記のコンピュータプログラムＰＲＧ１によって実現される、シーケンス制御装置２００の部分は、既存のＡＳＩＣ１００の変更と比較して、比較的簡単に変更可能である。

さらなる好適な実施形態では、演算装置３００は、少なくとも１つの演算ユニット３０２と、この演算ユニット３０２に配属された、コンピュータプログラムＰＲＧ１および／またはデータＤＡＴ（例えば、排ガスセンサ１５の作動のシーケンス制御装置２００のためのデータ）を少なくとも一時的に、記憶するための少なくとも１つのメモリユニット３０４とを有し、この場合、コンピュータプログラムＰＲＧ１は、特に、実施形態による方法の１つまたは複数のステップを実行するように構成されていることが想定されている。

さらなる好適な実施形態では、演算ユニット３０２は、以下のエレメントのうちの少なくとも１つを有している：マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、プログラム可能な論理回路（例えば、ＦＰＧＡ、ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、少なくとも１つの計算機。さらなる好適な実施形態では、これらの組み合わせも考えられる。好適には、演算装置３００は、例えば、１つまたは複数の計算機３０２を備えたマイクロコントローラとして構成されている。

さらなる好適な実施形態では、メモリユニット３０４は、以下のエレメントのうちの少なくとも１つを有している：揮発性メモリ３０４ａ、特にワーキングメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性メモリ３０４ｂ、特にＦｌａｓｈ－ＥＥＰＲＯＭ。

さらなる好適な実施形態は、コンピュータ３０２によってコンピュータプログラムＰＲＧが実行される際に、コンピュータに実施形態による方法を実行させるコマンドを含む、コンピュータプログラム（製品）ＰＲＧ１に関する。

さらなる好適な実施形態は、コンピュータ３０２によって実行される際に、コンピュータに実施形態による方法を実行させる、特にコンピュータプログラムＰＲＧ２の形態のコマンドを含む、オプションとしてのコンピュータ読取り可能なメモリ媒体ＳＭに関する。

さらなる好適な実施形態は、実施形態によるコンピュータプログラムＰＲＧ１，ＰＲＧ２を特徴付ける、かつ／または伝達するデータキャリア信号ＤＳに関する。例えば、演算装置３００は、データキャリア信号ＤＳを受信するための、好適には双方向の、オプションとしてのデータインターフェース３０６を有していてもよい。さらなる好適な実施形態では、演算装置３００は、オプションとしてのデータインターフェース３０６によって、例えば、排ガスセンサ１５および／またはコントロールユニット１００から、例えば、演算装置の作動のために利用可能な入力信号ＢＤを受信することもでき、かつ／または出力信号、例えば排ガスセンサ１５および／またはコントロールユニット１００の作動のための制御データＳＤをコントロールユニット１００および／または排ガスセンサ１５に送信することもできる。

さらなる好適な実施形態では、演算装置３００が、アナログ・デジタル変換器、ＡＤＣ、３０５を有し、排ガスセンサ１５の少なくとも１つのアナログ信号ａ２および／またはコントロールユニット１００によって排ガスセンサ１５のアナログ信号ａ２から導き出されたアナログ信号ａ２を、少なくとも一時的に、デジタル化することが想定されている。ＡＤＣ３０５は、さらなる好適な実施形態では、例えば、データインターフェース３０６の部分であってもよい。例えば、排ガスセンサ１５もしくはコントロールユニット１００からのアナログ信号ａ２の受信は、図５Ｂのステップ２１０ａに示されていて、ＡＤＣ３０５（図２）によるデジタル化は図５Ｂのステップ２１１に示されている。このようにして得られたデジタル化されたデータは、さらなる好適な実施形態では、シーケンス制御装置２００のために、特に演算装置３００による、排ガスセンサ１５もしくはコントロールユニット１００の作動の調整のためにも特に使用することができる。

図３は、さらなる好適な実施形態による簡略化されたブロック図を概略的に示している。例えば、図２による構成３００と同一または類似の構成を有することができる演算装置３００ａには、この場合、コントロールユニット１００ａによる排ガスセンサ１５の作動のためのシーケンス制御装置３０３が、特に完全なシーケンス制御装置が設けられている。このために、シーケンス制御装置３０３は、好適には双方向のデータ接続部ＤＶ（図２のエレメント３０６も参照）を介して（図５Ａの制御データＳＤと同様の）制御データＡ，Ｂ，Ｃをコントロールユニット１００ａへと送信する。図３の制御データＡ，Ｂ，Ｃは、例えば、それぞれ、コントロールユニット１００ａに含まれる少なくとも１つのマルチプレクサ（「ＭＵＸ」）１０６の制御のための切替え位置と、コントロールユニット１００ａに含まれるデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）１０４ａの通電を特徴付ける通電情報とを含んでいる。符号１０２は、排ガスセンサ１５へのコントロールユニット１００ａの電気的接続を表している（図１）。排ガスセンサ１５へのコントロールユニット１００ａの電気的接続１０２のための例示的な詳細は、例えば、本出願人により販売されているタイプ「ＣＪ１３５」の制御モジュールのデータシートから読み取ることができる。

コントロールユニット１００ａによって算出可能な作動データＢＤは、好適には、コントロールユニット１００ａからデータ接続部ＤＶを介して演算装置３００ａへと伝達される。作動データＢＤは、例えば、アナログ測定値Ｄ，Ｅを含んでいる。符号ａ２も参照（図２も参照）。

図３を参照して例示的に上述した構成では、演算装置３００ａが、排ガスセンサ１５の作動のために必要なシーケンス制御の比較的多くの割合を、好適には、相応のコンピュータプログラムＰＲＧ１（図２）の制御下で実行する。

特に、さらなる好適な実施形態では、すべてのシーケンス制御も、例えば、ハイレベルシーケンサおよびローレベルシーケンサの両タスクを行う、演算装置３００ａのシーケンサ３０３を介して実施することができる。この態様は、例えば、演算装置３００ａがＡＤＣ３０５を有し、ＡＤＣ３０５を、例えば、演算装置３００ａの演算ユニット３０２（図２）による、特にコントロールユニット１００ａと演算装置３００ａとの間の伝達なしに、直接、駆動制御することができる場合に、使用することができる。さらに好適には、場合によっては、コントロールユニット１００ａ内に存在するスイッチ構造１０６を、ＡＤＣ入力の切替のために使用することができ、例えば、ＭＵＸスイッチ１０６を介して実現することができる。これにより、例えば、時分割多重化モードで、排ガスセンサ１５の様々なアナログ信号ａ２を、ＡＤＣ３０５の入力部に接続することができる。したがって好適には、従来のコントロールユニットでは生じるおそれのあるような、特にスイッチ１０６の異なる開閉時間による短絡は発生し得ない。したがって、図３の構成では、好適には、コントロールユニット１００ａにおける局所的なシーケンサ（シーケンス制御装置）の、特にローレベルシーケンサの必要性が省かれ、これによりコントロールユニット１００ａの構成の複雑性を減じることができる。

図４は、さらなる好適な実施形態による簡略化されたブロック図を概略的に示している。図４に示された構成では、演算装置３００ｂが、排ガスセンサ１５の作動のための一次シーケンス制御装置３０３ａを少なくとも部分的に構成しており、この場合、特にコントロールユニット１００ｂ内に、演算装置３００ｂの一次シーケンス制御装置３０３ａによって制御される二次シーケンス制御装置１０３が設けられていることが想定されている。これにより、排ガスセンサ１５（図１）の作動のためのシーケンス制御を好適には、演算装置３００ｂとコントロールユニット１００ｂとに分割することができ、この場合、例えば、簡単に変更可能であることが望ましい、排ガスセンサ１５の作動のためのシーケンス制御の部分は、演算装置３００ｂによって、例えば、コンピュータプログラムＰＲＧ１，ＰＲＧ２（図２）の形態で実施され、例えば、特別なタイミング要件（例えば、時間的に高速変化する連続信号）を有し、比較的変更頻度が低いことが望ましい、排ガスセンサ１５の作動のためのシーケンス制御の部分は、例えば、ＡＳＩＣとして構成されているコントロールユニット１００ｂによって実施される。

さらなる好適な実施形態では、排ガスセンサの作動のためのシーケンス制御装置は、上述したように、「シーケンサ」と記載されてもよく、この場合、さらなる好適な実施形態によれば、ハイレベルシーケンサは、例えば、例として上述した一次シーケンス制御装置３０３ａの形態で、演算装置３００ｂによって実現され、さらなる好適な実施形態によれば、ローレベルシーケンサは、例えば、例として上述した二次シーケンス制御装置１０３の形態で、コントロールユニット１００ｂ（例えば、ＡＳＩＣ）によって実現される。

さらなる好適な実施形態では、シーケンス制御装置２００（図５Ａ），３０３（図３）、および／または一次シーケンス制御装置３０３ａ（図４）は、以下のシーケンスのうちの少なくとも１つを少なくとも一時的に、制御することが想定されている：ａ）測定の時間間隔の決定、ｂ）スイッチ位置のための設定値の、コントロールユニットへの伝達、ｃ）特にコントロールユニットによって算出可能な測定値の、演算装置への伝達、ｄ）コントロールユニットによって受信された測定値の、特にその都度期待される測定値に対する同定および／または妥当性確認、ｅ）コントロールユニットの状態情報、特にエラー情報の取得、ｆ）特に新規のネルンスト電圧測定値の受け取り後の、コントロールユニットのポンプ電流調整器の駆動制御（「トリガ」）、ｇ）特に短絡および／または電流の遮断を阻止するための、コントロールユニットのスイッチの調節、ｈ）特に基準信号もしくは基準クロックに同期した、アナログ・デジタル変換器による測定の開始、ｉ）アナログ・デジタル変換器の入力フィルタのリセット（再設定）、ｊ）特に、シリアルデータインターフェースを介して行われる、特にコントロールユニットから演算装置への、かつ／またはその逆のデータ転送、ｋ）特に、測定が終了したことを知らせる作動情報の生成、ｌ）エラー情報の生成。

さらなる好適な実施形態では、特に、上述のシーケンスのａ）～ｆ）が、一次シーケンス制御装置３０３ａ（図４）（ハイレベルシーケンサ）によって実行可能であり、特に上述のシーケンスのｇ）～ｌ）が、二次シーケンス制御装置１０３（ローレベルシーケンサ）によって実行可能であることが想定されている。例えば、さらなる好適な実施形態では、スイッチ位置、タイミング、電源に関する測定の定義は、演算装置３００ｂのコンピュータプログラムＰＲＧ１内で、ハイレベルシーケンサ３０３ａにおいて実行可能である。個々の測定のための、スイッチ１０７、電源、ＡＤＣ１０４ｂの駆動制御の正確な時間での切替えは、例えば、好適にはＡＳＩＣとして構成されたコントロールユニット１００ｂ内に位置するローレベルシーケンサ１０３内で行われる。

さらなる好適な実施形態では、ローレベルシーケンサ１０３は、演算装置３００ｂもしくはそのハイレベルシーケンサ３０３ａによって提供することができる基準信号（例えば、データ接続部ＤＶを介して伝達可能、図３）によって、ハイレベルシーケンサ３０３ａと同期されることが想定されている。

さらなる好適な実施形態では、ハイレベルシーケンサ３０３ａは、演算装置３００ｂの基準信号と、例えば、演算装置３００ｂもしくはその演算ユニット３０２のチップセレクト（「ＣＳ」）信号と同期されることが想定される。

さらなる好適な実施形態では（例えば、図３参照）、シーケンサ３０３は、上述したシーケンスａ）～ｌ）のうちの複数をもしくはすべてを、少なくとも一時的に、実行することができる。

図４による制御データＳＤは、さらなる好適な実施形態では、例えば、スイッチ構造１０７のためのスイッチ位置およびコントロールユニット１００ｂのＤＡＣ１０４ａのための通電を含む、コントロールユニット１００ｂのＡＤＣ１０４ｂによって実行すべき測定のための測定もしくは制御情報に相当する。図４の作動データＢＤは、さらなる好適な実施形態では、例えば測定値Ｄ，Ｅおよび状態情報Ｆに相当する。スイッチ構造１０７は、さらなる好適な実施形態では、例えば、互いに独立的に切替え可能な複数のスイッチを有することができる。

さらなる好適な実施形態は、排ガスセンサ１５用の、特に自動車の内燃機関用の特に広帯域ラムダセンサ用のコントロールユニット１００，１００ａ，１００ｂに関し、この場合、コントロールユニットは、排ガスセンサ１５の電気的な駆動制御ａ１（図１）のために構成されており、コントロールユニットは、特に、特定用途向け集積回路、ＡＳＩＣの形態で構成されており、コントロールユニットは、以下のステップ（図６参照）、すなわち、コントロールユニット１００，１００ａ，１００ｂおよび／または排ガスセンサ１５の作動のための制御データＳＤを、特に実施形態により構成されている演算装置３００，３００ａ，３００ｂから受信するステップ４００、コントロールユニットおよび／または排ガスセンサの作動を特徴付ける作動データＢＤを演算装置３００，３００ａ，３００ｂに送信するステップ４１０（図６）、を実行するために構成されている。

さらなる好適な実施形態では（例えば、図４参照）、コントロールユニット１００ｂが、排ガスセンサ１５の作動のためのシーケンス制御装置１０３を、少なくとも部分的に構成し、この場合、コントロールユニット１００ｂのシーケンス制御装置１０３（例えば、ローレベルシーケンサ）は、少なくとも一時的に、以下のシーケンスのうちの少なくとも１つを制御することが想定されている：Ｇ）特に短絡および／または電流の遮断を阻止するための、コントロールユニット１００ｂのスイッチ１０７の調節、Ｈ）好適にはコントロールユニット１００ｂに組み込まれた、アナログ・デジタル変換器１０４ｂによる、特に（例えば、データ接続部ＤＶ（図３）を介して演算装置３００ｂ（図４）によって設定可能な）基準信号もしくは基準クロックに同期して行われる測定の開始、Ｉ）アナログ・デジタル変換器１０４ｂの入力フィルタ（図示せず）のリセット、Ｊ）特に、シリアルデータインターフェースＤＶを介して行われる、特にコントロールユニット１００ｂから演算装置３００ｂへの、かつ／またはその逆のデータ転送、Ｋ）特に、測定が終了したことを知らせる作動情報ＢＤの生成、Ｌ）エラー情報の生成。

好適な実施形態による原理により、特に測定順序定義に関して、従来の手法に対して著しく向上された柔軟性が提供される。シーケンス制御装置２００は、例えば、電源の調節、スイッチ１０７の切替え、ひいては電源および測定の作動シーケンスを定義する。好適な実施形態による原理により、ソフトウェアＰＲＧ１、ＰＲＧ２における変更により、例えば、様々な測定順序および／または通電を、特に、好適にはＡＳＩＣとして構成されたコントロールユニット１００，１００ａ，１００ｂの変更なしに、その都度のシステム要求に柔軟に適合させることができる。少なくともいくつかの好適な実施形態により少なくとも部分的に得られる他の利点は：ａ）ソフトウェア変更（ＰＲＧ１，ＰＲＧ２）による、シーケンス制御装置２００の自由にプログラミング可能な適合、ｂ）シーケンス時間の効率的な利用、ひいては測定の高頻度の実施のために、サブミクロン秒範囲でコントロールユニットのスイッチおよび電源を駆動制御することができる、ｃ）ＡＳＩＣ１００，１００ａ，１００ｂにおける資源節約、ｄ）ＡＳＩＣ１００，１００ａ，１００ｂにおいて演算機構は不要であり、マイクロコントローラリソース（特に、演算装置３００）は、計算、および／または測定のトリガのために使用される、ｅ）測定値が直接伝達される場合は、ＡＳＩＣ１００，１００ａ，１００ｂにおけるメモリは不要である、ｆ）ＡＳＩＣ１００，１００ａ，１００ｂの全体構造の簡素化が可能、ｇ）ＡＤＣ３０５が演算装置３００ａ内に設けられている場合には、ＡＳＩＣ１００ａと演算装置３００ａ（図３）との間の伝達データ量が僅かである、ということにある。

Claims (12)

1. 排ガスセンサ（１５）用の、特に自動車の内燃機関（１０）用の特に広帯域ラムダセンサ（１５）用のコントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）を作動させる方法であって、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）は、前記排ガスセンサ（１５）を電気的に駆動制御（ａ１）するように構成されており、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）は、特に、特定用途向け集積回路、ＡＳＩＣの形態で構成されており、前記方法は、
   前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）および／または前記排ガスセンサ（１５）の作動のための制御データ（ＳＤ）を演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）によって設定するステップ（２０５）と、
   前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）および／または前記排ガスセンサ（１５）の作動を特徴付ける作動データ（ＢＤ）を前記演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）によって受信するステップ（２１０；２１０ａ）と、
   を有している、方法。
2. 前記演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）は、少なくとも１つのコンピュータプログラム（ＰＲＧ１）を実行するための少なくとも１つの演算ユニット（３０２）を有し、前記コンピュータプログラムは、特に、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）および／または前記排ガスセンサ（１５）の作動を少なくとも一時的に、制御する（２０５）ように、かつ／または前記制御データ（ＳＤ）を生成する（２０５ａ）ように、かつ／または前記作動データ（ＢＤ）を受信する（２１０；２１０ａ）ように構成されている、請求項１記載の方法。
3. 前記演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）は、前記排ガスセンサ（１５）の作動のためのシーケンス制御装置（２００）を少なくとも部分的に構成しており、特に、前記シーケンス制御装置（２００）を、少なくとも部分的に、少なくとも１つのコンピュータプログラム（ＰＲＧ１）によってもしくは前記少なくとも１つのコンピュータプログラム（ＰＲＧ１）によって設定する、請求項１または２記載の方法。
4. 前記演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）は、前記排ガスセンサ（１５）の作動のための一次シーケンス制御装置（３０３ａ）を少なくとも部分的に構成しており、特に、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）の二次シーケンス制御装置（１０３）を前記一次シーケンス制御装置（３０３ａ）によって制御する、請求項１から３までの少なくとも１項記載の方法。
5. 前記シーケンス制御装置（２００）および／または前記一次シーケンス制御装置（３０３ａ）は、少なくとも一時的に、
   ａ）測定の時間間隔の決定、
   ｂ）スイッチ位置のための設定値の、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）への伝達、
   ｃ）特に前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）によって算出可能な測定値の前記演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）への伝達、
   ｄ）前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）によって受信された測定値の、特にその都度期待される測定値に対する同定および／または妥当性確認、
   ｅ）前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）の状態情報、特にエラー情報の取得、
   ｆ）特に新規のネルンスト電圧測定値の受け取り後の、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）のポンプ電流調整器の駆動制御、
   ｇ）特に短絡および／または電流の遮断を阻止するための、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）のスイッチの調節、
   ｈ）特に基準信号もしくは基準クロックに同期した、アナログ・デジタル変換器（３０５；１０４ｂ）による測定の開始、
   ｉ）１つのもしくは前記アナログ・デジタル変換器（３０５；１０４ｂ）の入力フィルタのリセット、
   ｊ）特に、シリアルデータインターフェースを介して行われる、特に前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）から前記演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）への、かつ／またはその逆のデータ転送、
   ｋ）特に、測定が終了したことを知らせる制御情報の生成、
   ｌ）エラー情報の生成、
   のシーケンスのうちの少なくとも１つを制御する、請求項３または４記載の方法。
6. 前記演算装置（３００）は、アナログ・デジタル変換器、ＡＤＣ、（３０５）を有し、前記排ガスセンサ（１５）の少なくとも１つのアナログ信号（ａ２）および／または前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）によって前記排ガスセンサ（１５）の前記アナログ信号（ａ２）から導き出されたアナログ信号（ａ２）を、少なくとも一時的に、デジタル化する（２１１）、請求項１から５までの少なくとも１項記載の方法。
7. 請求項１から６までの少なくとも１項による方法を実行するための演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）。
8. コンピュータ（３０２）によって実行される際に、前記コンピュータに請求項１から６までの少なくとも１項による方法を実行させるコマンド（ＰＲＧ２）を含む、コンピュータ読取り可能なメモリ媒体（ＳＭ）。
9. コンピュータ（３０２）によってプログラム（ＰＲＧ１）が実行される際に、前記コンピュータに請求項１から６までの少なくとも１項による方法を実行させるコマンドを含む、コンピュータプログラム（ＰＲＧ１）。
10. 請求項９記載のコンピュータプログラムを特徴付けるおよび／または伝達するデータキャリア信号（ＤＳ）。
11. 排ガスセンサ（１５）用の、特に自動車の内燃機関（１０）用の特に広帯域ラムダセンサ（１５）用のコントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）であって、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）は、前記排ガスセンサ（１５）の電気的な駆動制御（ａ１）のために構成されており、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）は、特に、特定用途向け集積回路、ＡＳＩＣの形態で構成されており、前記コントロールユニットは、
    前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）および／または前記排ガスセンサ（１５）の作動のための制御データ（ＳＤ）を演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）から受信するステップ（４００）であって、前記演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）は特に請求項７により構成されている、ステップ（４００）と、
    前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）および／または前記排ガスセンサ（１５）の作動を特徴付ける作動データ（ＢＤ）を前記演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）に送信するステップ（４１０）と、
    を実行するように構成されている、コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）。
12. 前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）は、前記排ガスセンサ（１５）の作動のためのシーケンス制御装置を、少なくとも部分的に構成しており、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）の前記シーケンス制御装置は、少なくとも一時的に、
    Ｇ）特に短絡および／または電流の遮断を阻止するための、前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）のスイッチの調節、
    Ｈ）特に基準信号もしくは基準クロックに同期した、好適には前記コントロールユニットに組み込まれた、アナログ・デジタル変換器（１０４ｂ）による測定の開始、
    Ｉ）１つのもしくは前記アナログ・デジタル変換器（１０４ｂ）の入力フィルタのリセット、
    Ｊ）特に、シリアルデータインターフェースを介して行われる、特に前記コントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）から前記演算装置（３００；３００ａ；３００ｂ）への、かつ／またはその逆のデータ転送、
    Ｋ）特に、測定が終了したことを知らせる作動情報の生成、
    Ｌ）エラー情報の生成、
    のシーケンスうちの少なくとも１つを制御する、請求項１１記載のコントロールユニット（１００；１００ａ；１００ｂ）。

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