WO2018202432A1 - Vorrichtung und verfahren zum betreiben eines partikelsensors - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum betreiben eines partikelsensors Download PDF

Info

Publication number
WO2018202432A1
WO2018202432A1 PCT/EP2018/060083 EP2018060083W WO2018202432A1 WO 2018202432 A1 WO2018202432 A1 WO 2018202432A1 EP 2018060083 W EP2018060083 W EP 2018060083W WO 2018202432 A1 WO2018202432 A1 WO 2018202432A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
electrode
potential
electric field
ground electrode
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/060083
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Simon Genter
Franziska Rohlfing
Daniel Krebs
Radoslav Rusanov
Imke Heeren
Andy Tiefenbach
Niels Bode
Henrik Schittenhelm
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to CN201880029123.4A priority Critical patent/CN110582695B/zh
Publication of WO2018202432A1 publication Critical patent/WO2018202432A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1466—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a soot concentration or content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/05—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a particulate sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/281—Interface circuits between sensors and control unit
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
    • G01N2015/0046—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for operating a particle sensor, in particular an electrostatic particle sensor.
  • Particle sensors are used for soot mass determination in an exhaust tract of a
  • Particle concentration or mass by measuring electric charge currents allows. Such approaches are described in WO 2012089924 A1, US 20120312074 A1, US 20130219990 A1.
  • These particle sensors comprise at least one high-voltage electrode and at least one ground electrode.
  • the high voltage electrode is operated with a DC high voltage, DC high voltage, typically at a high electrical potential in the range of kilovolts, kV.
  • the earth electrode lies on
  • the particle sensor is designed so that an exhaust gas enriched with soot particles flows past at least one of the electrodes and can deposit soot particles there.
  • soot particle dendrites Due to the existing electric field between both electrodes, a characteristic growth of soot particle dendrites, i. Tree or shrubby structures of soot particles, which preferably form along the field lines.
  • the soot particle dendrites protrude during the
  • soot particles By attaching the soot particles in particular at the high voltage electrode creates a static charge of the soot particles, corresponding to a potential of the high voltage electrode.
  • This dissipated charge must be returned to the high voltage electrode in the form of an electrical current to maintain DC high voltage at the same potential.
  • This current serves as a measuring signal. Due to the very low current levels, sensitive devices, such as an electrometer or amplifier with a very high amplification factor, are used to detect the measurement signal.
  • the growth and in particular the tearing off of the soot particle dendrites can occur irregularly and undefined. This must be taken into account, in particular in the case of non-stationary operating conditions of the internal combustion engine.
  • the method includes the steps of generating an electric field between the at least one high voltage electrode and the at least one ground electrode, and measuring a charge balance current associated with the at least one
  • High-voltage electrode and / or the at least one ground electrode flows, while an exhaust gas flow flows at least partially in a region of the electric field between the at least one high-voltage electrode and the at least one ground electrode, wherein the electric field at least in a period of time during the measurement of the charge compensation current by an AC voltage between the at least one high voltage
  • Electrode and the at least one ground electrode is generated.
  • a setpoint value for the AC voltage is predetermined, wherein the setpoint value depends on an operating state of a
  • Internal combustion engine that generates the exhaust gas flow, from an operating state of a motor vehicle with an internal combustion engine that generates the exhaust gas flow, and / or by a predetermined frequency. This allows one for each
  • the electric field is at least in a first
  • Time interval during the measurement of the charge balance current generated by the AC voltage wherein the electric field is generated at least in a second time period during the measurement of the charge balance current by a DC voltage which can be applied between the at least one high-voltage electrode and the at least one ground electrode.
  • a DC voltage which can be applied between the at least one high-voltage electrode and the at least one ground electrode.
  • Measurement accuracy This allows real-time measurement within a few seconds with high measurement accuracy.
  • the alternating voltage is a sawtooth voltage, a square-wave voltage or a triangular voltage. These voltage forms are simple and can be produced with inexpensive components.
  • AC voltage is a frequency modulated voltage, a pulse width modulated voltage, a pulse width modulated voltage, or a constant frequency voltage. These modulations are simple and can be generated with cheap components.
  • rising edges of the alternating voltage rising from a first potential to a second potential and falling edges of the alternating voltage from the second potential to the first potential falling.
  • the potentials are related to the balance of power in an exhaust pipe in which
  • the growth of dendrites depends on the fluid dynamic and electrostatic forces.
  • the second potential is a potential having or exceeding a height required for demolishing grown dendrites.
  • the first potential is
  • a potential that at least persists to influence a time of a change from separation phase to deposition phase For example, a potential that at least persists to influence a time of a change from separation phase to deposition phase.
  • the first potential is a ground potential of a
  • Ground lines can be used to contact the ground electrode. This simplifies the construction and connection of the particle sensor.
  • the first potential is higher than a ground potential of an internal combustion engine that generates the exhaust gas flow, or a motor vehicle with an internal combustion engine that generates the exhaust gas flow.
  • a corresponding device for operating the particle sensor comprises a processor, a measuring device and a voltage supply unit, wherein the electric field between the at least one high-voltage
  • Electrode and the at least one ground electrode can be generated, the
  • Measuring device is formed, a charge equalization current flowing to the at least one high-voltage electrode and / or the at least one ground electrode, while an exhaust gas flow at least partially in a region of the electric field between the at least one
  • High-voltage electrode and the at least one ground electrode flows to and the processor is configured to drive the voltage supply unit to generate the electric field at least in a period of time during the measurement of the charge balance current by an AC voltage between the at least one high voltage electrode and the at least one ground electrode.
  • FIG. 1 shows schematically a part of a device for operating a
  • Particle sensor schematically AC voltage waveforms for operating the particle sensor, schematically a voltage curve for operating the
  • FIG. 1 schematically shows a device 100 for operating a
  • the particle sensor is, for example, one of the particle sensors mentioned, which operate on an electrostatic measuring principle, which is a real-time measurement of a particle concentration or mass in a
  • the particle sensor comprises at least one high-voltage electrode 102 and at least one ground electrode 104. Between the at least one
  • an electric field E can be generated.
  • the at least one ground electrode 104 is grounded.
  • ground denotes a ground potential of a
  • the potential of the at least one ground electrode 104 may also be higher than the ground potential, as described below.
  • the device 100 has a processor 106, a measuring device 108 and a voltage supply unit 110.
  • the measuring device 108 is configured to measure a charge balance current I which is connected to the at least one high voltage electrode 102 and / or the at least one
  • Ground electrode 104 flows while an exhaust gas stream at least partially flows in a region of the electric field E between the at least one high-voltage electrode 102 and the at least one ground electrode 104.
  • the voltage supply unit 1 10 includes an AC voltage source 1 12, which is designed to provide an AC voltage U.
  • the processor 106 is configured to control the voltage supply unit 110 in order to generate the electric field E through the AC voltage U between the at least one high-voltage electrode 102 and the at least one ground electrode 104.
  • the processor 106 is configured to synchronize the measurement of the charge balance current I and the generation of the electric field E. This means, at least during a period of time during the measurement of the
  • the alternating voltage U is preferably in the kilovolt range.
  • a signal evaluation for determining the particle concentration or amount is preferably carried out with a lock-in amplifier or a
  • Eliminated current component which is caused by the AC voltage U.
  • the measurement of the charge balance current I occurs, for example, when a maximum value or a minimum value of the AC voltage U occurs, since in this case the current component caused by the AC voltage U becomes approximately zero. This increases signal quality or accuracy.
  • the voltage supply unit 1 10 may also have a DC voltage source 1 14 and a switching device 1 16 for selectively providing an AC voltage U or a DC voltage G.
  • the processor 106 is designed in this case, the power supply unit 1 10, for example by means of the switching device 1 16 to control the electric Field E at least in a first time period during the measurement of the charge balance current I by the AC voltage U between the at least one high voltage electrode 102 and the at least one ground electrode 104 to generate, and the electric field E at least in a second time period during the measurement of
  • the processor 106 is for driving via a first signal line 1 18 with the measuring device 108 and a second signal line 120 with the
  • Power supply unit 1 10 is connected via a high voltage line 122 to the high voltage electrode 102 and via a ground line 124 to the ground electrode 104.
  • the measuring device 108 is arranged in the first high-voltage line 122 between the voltage supply unit 110 and the high-voltage electrode 102.
  • Figures 2 to 10 relate to the process advantageous voltage waveforms of the AC voltage U, which are shown in Figures 2 to 10 as a time course in a measuring interval MI.
  • the method comprises the steps in a measuring interval MI
  • High-voltage electrode 102 flows, while the exhaust gas flow flows at least partially in the region of the electric field E between the at least one high-voltage electrode 102 and the at least one ground electrode 104.
  • the electric field E is at least in a period of time during the measurement of the charge compensation current I by the AC voltage U between the at least one high voltage electrode 102 and the at least one ground electrode 104. As the alternating voltage U increases, soot particles accumulate and form dendrites in an addition phase. If the AC voltage U exceeds a certain potential, the
  • the attachment phase begins after the tearing off, when a current potential of the AC voltage U and instantaneous flow conditions again allow an attachment.
  • the Agglomeration begins, for example, already at falling edge of the AC voltage U.
  • the huirungs- and separation phases can be very short (a few seconds), so that a quasi-real-time measurement is possible.
  • the particle sensor is operated by using the AC voltage U only partially with maximum high voltage. This reduces the required power (energy consumption) compared to
  • the AC voltage U may be a frequency modulated voltage, a pulse width modulated voltage, a pulse height modulated voltage or a constant frequency voltage.
  • the alternating voltage U is, for example, a sawtooth voltage, as shown in FIGS. 2 to 4.
  • FIG. 2 shows a first time course with a constant frequency.
  • the potential U0 is the ground potential. This will repeat itself
  • Figure 3 shows a second time course with variable frequency. Thereby result in different strongly rising or falling flanks. As a result, the length of the deposition phases or the deposition phases is adjustable.
  • Rising edges of the alternating voltage U rise in FIG. 4 from a third potential U2 to a fourth potential U3.
  • the third potential U2 is different in the example from the first potential U0. Falling flanks of the
  • the alternating voltage U is a square-wave voltage as shown in FIGS. 5 to 8.
  • FIG. 5 shows a fourth time profile of the square-wave voltage between a fifth potential U4 and a sixth potential U5 with a constant frequency.
  • FIG. 6 shows a fifth time profile of the square-wave voltage between the fifth potential U4 and the sixth potential U5, with pulses
  • the length of the deposition phases or the separation phases becomes adjustable.
  • FIG. 7 shows a sixth time profile of the square-wave voltage between the fifth potential U4 and the sixth potential U5, with pulses of the same width on the sixth potential U5 and different pulse widths on the fifth potential U4.
  • FIG. 8 shows a seventh time characteristic of the square-wave voltage with a constant frequency between the fifth potential U4 and the sixth potential U5, with pulses of a first level up to the sixth potential, pulses of a second level up to a seventh potential U6 and pulses of a third level up to an eighth potential U7.
  • FIG. 9 shows an eighth time course in which the
  • AC voltage U for example, a symmetrical delta voltage between the first potential U0 and the second potential U1.
  • the AC voltage U may also be a pulse width modulated voltage as shown in FIG.
  • Dependency e.g. pulse width modulated from certain operating points or conditions. These concern e.g. Engine speed, exhaust gas velocity or exhaust gas mass flow in an exhaust pipe of the motor vehicle.
  • the slope of the edges, the width of the pulses, the height of the pulses, the frequency or the time of occurrence of a respective edge or pulse are determined, for example, as a parameter depending on the mentioned operating condition or the assigned frequency. For example, values for these parameters are given depending on events that characterize an operating condition.
  • the setpoint value for the alternating voltage U is thus predefinable depending on an operating state of the internal combustion engine which generates the exhaust gas flow and / or on an operating state of the motor vehicle with the
  • the setpoint can also depend on a predefinable frequency.
  • the electrostatic particle sensor is targeted with a pure DC operation of the electrodes thus the electrostatic particle sensor is targeted with a pure DC operation of the electrodes thus the electrostatic particle sensor is targeted with a pure DC operation of the electrodes thus the electrostatic particle sensor is targeted with a pure DC operation of the electrodes thus the electrostatic particle sensor is targeted with a pure DC operation of the electrodes thus the electrostatic particle sensor is targeted with a pure DC operation of the electrodes thus the electrostatic particle sensor is targeted with a
  • High voltage AC voltage operated for measuring For this purpose, preferably the aforementioned pulsed high voltages are used.
  • the electric field E which significantly affects the deposition of soot particles and thus the formation / growth of the soot dendrites, specifically changed and thus at the same time the electrical forces that ultimately tore off the Dendrites lead. This change has a direct effect on the measurement of the charge balance current I.
  • the AC voltage U becomes slow, i. for example, with lower slope or with slowly increasing pulse height, increased and with the
  • Figure 1 1 shows schematically a voltage curve for operating the
  • Particle sensor in which the electric field E is generated at least in a first time T1 during the measurement of the charge balance current I by the AC voltage U, and wherein the electric field E at least in a second time T2 during the measurement of the charge compensation current I generated by the DC voltage G. which can be applied between the at least one high-voltage electrode 102 and the at least one ground electrode 104.
  • the charge compensation current I is measured between a beginning M1 of a measuring interval M and an end M2 of the measuring interval M.
  • the second time period T2 begins in the example at a time TA and ends within the measurement interval M at a time TB.
  • the first period starts at the time TB and ends at the time TA 'within the
  • Measurement interval M The time periods can also be interrupted by pauses.
  • another period T2 ' follows, in which the electric field E is generated by the DC voltage G.
  • the particle sensor is first driven for a certain time in a DC mode to grow dendrites quickly. Then change in an AC mode to accelerate the detachment of the dendrites.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

Vorrichtung (100) zum Betreiben eines Partikelsensors, der wenigstens eine Hochspannungs-Elektrode (102) und wenigstens eine Masseelektrode (104) umfasst, wobei die Vorrichtung (100) einen Prozessor (106), eine Messeinrichtung (108) und eine Spannungsversorgungseinheit (110) aufweist, wobei ein elektrisches Feld (E) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) erzeugbar ist, die Messeinrichtung (108) ausgebildet ist einen Ladungsausgleichsstrom (I), der zu der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und/oder der wenigstens einen Masseelektrode (104) fließt, während ein Abgasstrom zumindest teilweise in einem Bereich des elektrischen Feldes (E) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) strömt, zu messen, der Prozessor (106) ausgebildet ist die Spannungsversorgungseinheit (110) anzusteuern, um das elektrische Feld (E) zumindest in einem Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms (I) durch eine Wechselspannung (U) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs- Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) zu erzeugen. Verfahren zum Betreiben des Partikelsensors.

Description

Beschreibung
Titel
Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Partikelsensors Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Partikelsensors, insbesondere eines elektrostatischen Partikelsensors. Partikelsensoren werden zur Rußmassenbestimmung in einem Abgastrakt einer
Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug beispielsweise zur Überwachung von Diesel-Partikelfiltern eingesetzt. Bekannte Partikelsensoren arbeiten nach einem elektrostatischen Messprinzip, das eine Echtzeitmessung einer
Partikelkonzentration oder -masse durch Messung elektrischer Ladungsströme ermöglicht. In WO 2012089924 A1 , US 20120312074 A1 , US 20130219990 A1 werden solche Ansätze beschrieben. Diese Partikelsensoren umfassen mindestens eine Hochspanungs-Elektrode und mindestens eine Masseelektrode. Die Hochspannungselektrode wird mit einer Gleichstrom Hochspannung, DC- Hochspannung, betrieben, die auf einem hohen elektrischen Potential typischerweise im Bereich von Kilovolt, kV, liegt. Die Masseelektrode liegt auf
Masse. Zwischen den Elektroden entsteht ein elektrisches Feld.
Der Partikelsensor ist so ausgelegt, dass ein mit Rußpartikeln angereichertes Abgas an wenigstens einer der Elektroden vorbeifließt und sich dort Rußpartikel anlagern können.
Aufgrund des bestehenden elektrischen Feldes zwischen beiden Elektroden entsteht ein charakteristisches Wachstum von Rußpartikel-Dendriten, d.h. baum- oder strauchförmigen Strukturen aus Rußpartikeln, welche sich bevorzugt entlang der Feldlinien ausbilden. Die Rußpartikel-Dendriten ragen während des
Wachstums immer weiter in vorbeiströmendes Abgas hinein und erfahren neben der damit steigenden fluiddynamischen Kraft gleichzeitig eine steigende elektrische Anziehungskraft ausgehend von der Gegenelektrode, welche durch die Potentialdifferenz zwischen beiden Elektroden entsteht. Erreichen diese Kräfte für einen Rußpartikel-Dendriten einen kritischen Wert, führt dies zum Ablösen dieses Rußpartikel-Dendriten bei einer Abrisslänge des Rußpartikel- Dendriten.
Die Abrisslänge des Dendriten und damit die Zeit bis zum Ablösen, hängen bei einer konstanten Rußpartikelkonzentration im Abgas u. a. von der elektrischen Feldstärke und einer Strömungsgeschwindigkeit des Abgases im Partikelsensor ab.
Durch das Anlagern der Rußpartikel insbesondere an der Hochspannungs- Elektrode entsteht eine statische Aufladung der Rußpartikel, entsprechend eines Potentials der Hochspannungs-Elektrode. Beim Abreißen der Rußpartikel- Dendriten insbesondere von der Hochspannungs-Elektrode wird deren Ladung von der Hochspannungs-Elektrode abgeführt. Diese abgeführte Ladung muss in Form eines elektrischen Stroms auf die Hochspannungs-Elektrode zurückgeführt werden, um Gleichstrom Hochspannung auf demselben Potential aufrecht zu erhalten.
Dieser Strom dient als Messsignal. Auf Grund der sehr kleinen Stromstärken kommen empfindliche Geräte, wie zum Beispiel ein Elektrometer oder Verstärker mit sehr hohem Verstärkungsfaktor, zum Einsatz, um das Messsignal zu erfassen.
Das Wachstum und insbesondere das Abreißen der Rußpartikel-Dendriten kann unregelmäßig und Undefiniert auftreten. Insbesondere bei nicht stationären Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ist dies zu Berücksichtigen.
Wünschenswert ist es daher eine gegenüber derartigen Einflüssen robusten Partikelsensors bereitzustellen.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Partikelsensors, der wenigstens eine Hochspannungs-Elektrode und wenigstens eine Masseelektrode umfasst, gemäß Anspruch 1 gelöst. Das Verfahren umfasst die Schritte Erzeugen eines elektrischen Feldes zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode und der wenigstens einen Masseelektrode, und Messen eines Ladungsausgleichsstroms, der zu der wenigstens einen
Hochspannungs-Elektrode und/oder der wenigstens einen Masseelektrode fließt, während ein Abgasstroms zumindest teilweise in einem Bereich des elektrischen Feldes zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode und der wenigstens einen Masseelektrode strömt, wobei das elektrische Feld zumindest in einem Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms durch eine Wechselspannung zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-
Elektrode und der wenigstens einen Masseelektrode erzeugt wird. Die
Wechselspannung ermöglicht das Betreiben des Partikelsensors mit
vorgebbaren, sich abwechselnden Anlagerungs- und Ablösungsphasen für die Partikel. Dies erhöht die Messgenauigkeit.
Vorteilhafterweise wird ein Soll-Wert für die Wechselspannung vorgegeben, wobei der Soll-Wert abhängt von einem Betriebszustand einer
Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, von einem Betriebszustand eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, und/oder von einer vorgebbaren Frequenz. Dies ermöglicht eine für die jeweilige
Situation bestmögliche Vorgabe der Anlagerungs- und Ablösungsphasen.
Vorteilhafterweise wird das elektrische Feld zumindest in einem ersten
Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms durch die Wechselspannung erzeugt, wobei das elektrische Feld zumindest in einem zweiten Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms durch eine Gleichspannung erzeugt wird, die zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode und der wenigstens einen Masseelektrode anlegbar ist. Im Zeitabschnitt mit Gleichspannung wird das Wachstum von Dendriten der Partikel beschleunigt. Der Zeitabschnitt mit Wechselspannung verbessert die
Messgenauigkeit. Dies ermöglicht eine Echtzeitmessung innherhalb weniger Sekunden mit hoher Messgenauigkeit.
Vorteilhafterweise ist die Wechselspannung eine Sägezahnspannung, eine Rechteckspannung oder eine Dreieckspannung. Diese Spannungsformen sind einfach und mit günstigen Bauteilen erzeugbar. Vorteilhafterweise ist Wechselspannung eine frequenzmodulierte Spannung, eine pulsweitenmodulierte Spannung, eine pulshohenmodulierte Spannung, oder eine Spannung mit konstanter Frequenz. Diese Modulationen sind einfach und mit günstigen Bauteilen erzeugbar.
Vorteilhafterweise sind ansteigende Flanken der Wechselspannung von einem ersten Potential zu einem zweiten Potential ansteigend, und fallende Flanken der Wechselspannung vom zweiten Potential zum ersten Potential fallend. Die Potentiale sind an die Kräfteverhältnisse in einem Abgasrohr in dem die
Elektroden angeordnet anpassbar. Das Wachstum von Dendriten hängt von den fluiddynamischen und elektrostatischen Kräften ab. Das zweite Potential ist beispielsweise ein Potential, das eine für einen Abriss gewachsener Dendriten erforderliche Höhe hat, oder diese übersteigt. Das erste Potential ist
beispielsweise ein Potential das mindestens bestehen bleibt, um einen Zeitpunkt eines Wechsels von Ablösungsphase zu Anlagerungsphase zu beeinflussen.
Vorteilhafterweise ist das erste Potential ein Massepotential einer
Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, oder eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, ist. Bestehende
Masseleitungen können hierbei zur Kontaktierung der Masselektrode verwendet werden. Dies vereinfacht den Aufbau und Anschluss des Partikelsensors.
Vorteilhafterweise ist das erste Potential höher als ein Massepotential einer Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, oder eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, ist. Der Zeitpunkt des
Wechsels von Ablösungsphase zu Anlagerungsphase wird damit vorgebbar.
Eine entsprechende Vorrichtung zum Betreiben des Partikelsensors weist einen Prozessor, eine Messeinrichtung und eine Spannungsversorgungseinheit auf, wobei das elektrische Feld zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-
Elektrode und der wenigstens einen Masseelektrode erzeugbar ist, die
Messeinrichtung ausgebildet ist, einen Ladungsausgleichsstrom, der zu der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode und/oder der wenigstens einen Masseelektrode fließt, während ein Abgasstrom zumindest teilweise in einem Bereich des elektrischen Feldes zwischen der wenigstens einen
Hochspannungs-Elektrode und der wenigstens einen Masseelektrode strömt, zu messen, und der Prozessor ausgebildet ist, die Spannungsversorgungseinheit anzusteuern, um das elektrische Feld zumindest in einem Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms durch eine Wechselspannung zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode und der wenigstens einen Masseelektrode zu erzeugen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 schematisch einen Teil einer Vorrichtung zum Betreiben eines
Partikelsensors, schematisch Wechselspannungsverläufe zum Betreiben des Partikelsensors, schematisch einen Spannungsverlauf zum Betreiben des
Partikelsensors.
Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 100 zum Betreiben eines
Partikelsensors. Der Partikelsensor ist beispielsweise einer der erwähnten Partikelsensoren, die nach einem elektrostatischen Messprinzip arbeiten, das eine Echtzeitmessung einer Partikelkonzentration oder -masse in einem
Abgasstrom durch Messung elektrischer Ladungsströme ermöglicht.
Der Partikelsensor umfasst wenigstens eine Hochspannungs-Elektrode 102 und wenigstens eine Masseelektrode 104. Zwischen der wenigstens einen
Hochspannungs-Elektrode 102 und der wenigstens einen Masseelektrode 104 ist ein elektrisches Feld E erzeugbar. Die wenigstens eine Masseelektrode 104 liegt auf Masse. Masse bezeichnet beispielsweise ein Massepotential einer
Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, oder ein Massepotential eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt. Das Potential der wenigstens einen Masseelektrode 104 kann, wie im Folgenden beschrieben, auch höher als das Massepotential sein.
Die Vorrichtung 100 weist einen Prozessor 106, eine Messeinrichtung 108 und eine Spannungsversorgungseinheit 1 10 auf. Die Messeinrichtung 108 ist ausgebildet, einen Ladungsausgleichsstrom I zu messen, der zu der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode 102 und/oder der wenigstens einen
Masseelektrode 104 fließt, während ein Abgasstrom zumindest teilweise in einem Bereich des elektrischen Feldes E zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode 102 und der wenigstens einen Masseelektrode 104 strömt.
Die Spannungsversorgungseinheit 1 10 umfasst eine Wechselspannungsquelle 1 12, die ausgebildet ist eine Wechselspannung U bereitzustellen. Der Prozessor 106 ist ausgebildet, die Spannungsversorgungseinheit 1 10 anzusteuern, um das elektrische Feld E durch die Wechselspannung U zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode 102 und der wenigstens einen Masseelektrode 104 zu erzeugen. Der Prozessor 106 ist ausgebildet, das Messen des Ladungsausgleichstroms I und die Erzeugung des elektrischen Feldes E zu synchronisieren. Das bedeutet, zumindest in einem Zeitabschnitt während des Messens des
Ladungsausgleichsstroms I wird das elektrische Feld E durch die
Wechselspannung U erzeugt. Die Wechselspannung U liegt vorzugsweise im Kilovolt Bereich.
Eine Signalauswertung zur Bestimmung der Partikelkonzentration oder -menge erfolgt vorzugsweise mit einem Lock-in-Verstärker oder einem
Korrelationsverfahren, das durch Korrelation zwischen angelegter
Wechselspannung U und dem gemessenem Ladungsausgleichsstrom I den
Stromanteil eliminiert, der durch die Wechselspannung U entsteht. Die Messung des Ladungsausgleichsstroms I erfolgt beispielsweise beim Auftreten eines Maximalwerts oder eines Minimalwerts der Wechselspannung U, da hierbei der von der Wechselspannung U verursachte Stromanteil näherungsweise Null wird. Dadurch wird eine Signalqualität oder -genauigkeit erhöht.
Die Spannungsversorgungseinheit 1 10 kann zudem eine Gleichspannungsquelle 1 14 sowie eine Schalteinrichtung 1 16 zum wahlweisen Bereitstellen einer Wechselspannung U oder einer Gleichspannung G aufweisen. Der Prozessor 106 ist in diesem Fall ausgebildet die Spannungsversorgungseinheit 1 10 beispielsweise mittels der Schalteinrichtung 1 16 anzusteuern, um das elektrische Feld E zumindest in einem ersten Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms I durch die Wechselspannung U zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode 102 und der wenigstens einen Masseelektrode 104 zu erzeugen, und um das elektrische Feld E zumindest in einem zweiten Zeitabschnitt während des Messens des
Ladungsausgleichsstroms I durch die Gleichspannung G zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode 102 und der wenigstens einen Masseelektrode 104 zu erzeugen.
Der Prozessor 106 ist zur Ansteuerung über eine erste Signalleitung 1 18 mit der Messeinrichtung 108 und über eine zweite Signalleitung 120 mit der
Spannungsversorgungseinheit 1 10 verbunden. Die
Spannungsversorgungseinheit 1 10 ist über eine Hochspannungsleitung 122 mit der Hochspannungs-Elektrode 102 und über eine Masseleitung 124 mit der Masseelektrode 104 verbunden. Die Messeinrichtung 108 ist in der ersten Hochspannungsleitung 122 zwischen der Spannungsversorgungseinheit 1 10 und der Hochspannungs-Elektrode 102 angeordnet.
Ein Verfahren zum Betreiben des Partikelsensors wird im Folgenden
beschrieben. Die Figuren 2 bis 10 betreffen für das Verfahren vorteilhafte Spannungsverläufe der Wechselspannung U, die in Figuren 2 bis 10 als zeitlicher Verlauf in einem Messintervall MI dargestellt sind.
Das Verfahren umfasst in einem Messintervall MI die Schritte
Erzeugen des elektrischen Feldes E zwischen der wenigstens einen
Hochspannungs-Elektrode 102 und der wenigstens einen Masseelektrode 104,
Messen des Ladungsausgleichsstroms I, der zu der wenigstens einen
Hochspannungs-Elektrode 102 fließt, während der Abgasstrom zumindest teilweise in dem Bereich des elektrischen Feldes E zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode 102 und der wenigstens einen Masseelektrode 104 strömt.
Das elektrische Feld E wird zumindest in einem Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms I durch die Wechselspannung U zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode 102 und der wenigstens einen Masseelektrode 104 erzeugt. Mit steigender Wechselspannung U lagern sich Rußpartikel an und bilden in einer Anlagerungsphase Dendriten. Übersteigt die Wechselspannung U ein bestimmtes Potential, reißen die
Dendriten in Ablösungsphasen ab. Die Anlagerungsphase beginnt nach dem Abreißen, wenn ein momentanes Potential der Wechselspannung U und momentane Strömungsbedingungen wieder ein Anlagern zulassen. Die
Anlagerungsphase beginnt beispielsweise bereits bei fallender Flanke der Wechselspannung U. Bei geeigneter Anpassung, können die Anlagerungs- und Ablösungsphasen sehr kurz (wenige Sekunden) sein, so dass eine Quasi- Echtzeitmessung möglich ist.
Weiterhin wird der Partikelsensor durch Verwendung der Wechselspannung U nur teilweise mit maximaler Hochspannung betrieben. Dies reduziert die erforderliche Leistung (Energieverbrauch) im Vergleich zum
reinen Gleichstrom-Betrieb.
Es wird beispielsweise ein Soll-Wert für die Wechselspannung U vorgegeben. Die Wechselspannung U kann eine frequenzmodulierte Spannung, eine pulsweitenmodulierte Spannung, eine pulshöhenmodulierte Spannung oder eine Spannung mit konstanter Frequenz sein.
Die Wechselspannung U ist beispielsweise eine Sägezahnspannung, wie in den Figuren 2 bis 4 dargestellt.
Ansteigende Flanken der Wechselspannung U steigen in Figur 2 von einem ersten Potential U0 zu einem zweiten Potential 111 an. Fallende Flanken der Wechselspannung U fallen vom zweiten Potential U1 zum ersten Potential U0. Figur 2 zeigt einen ersten zeitlichen Verlauf mit konstanter Frequenz. Im Beispiel ist das Potential U0 das Massepotential. Dadurch wiederholen sich
Anlagerungsphasen und Ablösungsphasen regelmäßig.
Ansteigende Flanken der Wechselspannung U steigen in Figur 3 von dem ersten Potential U0 zu dem zweiten Potential U1 an. Fallende Flanken der
Wechselspannung U fallen vom zweiten Potential U1 zum ersten Potential U0. Figur 3 zeigt einen zweiten zeitlichen Verlauf mit variabler Frequenz. Dadurch resultieren unterschiedliche stark ansteigende oder abfallende Flanken. Dadurch ist die Länge der Anlagerungsphasen oder der Ablagerungsphasen einstellbar.
Ansteigende Flanken der Wechselspannung U steigen in Figur 4 von einem dritten Potential U2 zu einem vierten Potential U3 an. Das dritte Potential U2 ist im Beispiel vom ersten Potential U0 verschieden. Fallende Flanken der
Wechselspannung U fallen vom vierten Potential U3 zum dritten Potential U2. Figur 4 zeigt einen dritten zeitlichen Verlauf mit konstanter Frequenz.
Die Wechselspannung U ist in einem anderen Beispiel eine Rechteckspannung wie in den Figuren 5 bis 8 dargestellt.
Figur 5 zeigt einen vierten zeitlichen Verlauf der Rechteckspannung zwischen einem fünften Potential U4 und einem sechsten Potential U5 mit konstanter Frequenz.
Figur 6 zeigt einen fünften zeitlichen Verlauf der Rechteckspannung zwischen dem fünften Potential U4 und dem sechsten Potential U5, mit Pulsen
unterschiedlicher Pulsbreiten. Dadurch wird die Länge der Anlagerungsphasen oder der Ablösungsphasen einstellbar.
Figur 7 zeigt einen sechsten zeitlichen Verlauf der Rechteckspannung zwischen dem fünften Potential U4 und dem sechsten Potential U5, mit Pulsen derselben Breite auf dem sechsten Potzential U5 und unterschiedlicher Pulsbreiten auf dem fünften potential U4.
Figur 8 zeigt einen siebten zeitlichen Verlauf der Rechteckspannung mit konstanter Frequenz zwischen dem fünften Potential U4 und dem sechsten Potential U5, mit Pulsen einer ersten Höhe bis zum sechsten Potential, Pulsen einer zweiten Höhe bis zu einem siebten Potential U6 und Pulsen einer dritten Höhe bis zu einem achten Potential U7.
Figur 9 zeigt einen achten zeitlichen Verlauf, in der die
Wechselspannung U beispielsweise eine symmetrische Dreieckspannung zwischen dem ersten Potential U0 und dem zweiten Potential U1 ist. Die Wechselspannung U kann auch eine pulsweitenmodulierte Spannung wie in Figur 10 dargestellt sein. Vorzugsweise wird die Wechselspannung U in
Abhängigkeit z.B. von bestimmten Betriebspunkten bzw. -bedingungen pulsweitenmoduliert. Diese betreffen z.B. Motordrehzahl, Abgasgeschwindigkeit oder Abgasmassenfluss in einem Abgasrohr des Kraftfahrzeugs.
Die Steigung der Flanken, die Breite der Pulse, die Höhe der Pulse, die Frequenz oder der Zeitpunkt eines Auftretens einer jeweiligen Flanke oder eines jeweiligen Pulses werden beispielsweise als Parameter abhängig von dem erwähnten Betriebszustand oder der vergebenen Frequenz bestimmt. Beispielsweise werden Werte für diese Parameter abhängig von Ereignissen vorgegeben, die einen Betriebszustand charakterisieren.
Der Soll-Wert für die Wechselspannung U ist somit vorgebbar abhängig von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt und/oder von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs mit der
Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt. Der Sollwert kann auch von einer vorgebbaren Frequenz abhängen.
Anstelle eines reinen Gleichspannungs-Betriebs der Elektroden wird somit der elektrostatische Partikelsensor gezielt mit einer
Hochspannungswechselspannung zum Messen betrieben. Dazu kommen vorzugsweise die erwähnten pulsförmigen Hochspannungen zum Einsatz.
Andere Wechselstrom-Signalformen sind ebenfalls möglich.
Durch das Anlegen der Wechselspannung U an die Elektroden wird das elektrische Feld E, das maßgeblich die Anlagerung von Rußpartikeln und somit die Ausbildung / das Wachstum von den Ruß-Dendriten beeinflusst, gezielt verändert und damit gleichzeitig auch die elektrischen Kräfte, die letztlich zum Abreißen der Dendriten führen. Diese Veränderung wirkt sich direkt auf die Messung des Ladungsausgleichsstroms I aus.
Vorteilhafterweise wird während einer Wachstumsphase der Dendriten die Wechselspannung U langsam, d.h. beispielsweise mit geringere Steigung oder mit langsam steigender Pulshöhe, erhöht und mit dem
Erreichen des Maximalwertes zu einem bestimmten Zeitpunkt wird das Abreißen gezielt ausgelöst.
Figur 1 1 zeigt schematisch einen Spannungsverlauf zum Betreiben des
Partikelsensors, bei dem das elektrische Feld E zumindest in einem ersten Zeitabschnitt T1 während des Messens des Ladungsausgleichsstroms I durch die Wechselspannung U erzeugt wird, und wobei das elektrische Feld E zumindest in einem zweiten Zeitabschnitt T2 während des Messens des Ladungsausgleichsstroms I durch die Gleichspannung G erzeugt wird, die zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode 102 und der wenigstens einen Masseelektrode 104 anlegbar ist.
Im Beispiel wird der Ladungsausgleichsstrom I zwischen einem Beginn M1 eines Messintervalls M und einem Ende M2 des Messintervalls M gemessen. Der zweite Zeitabschnitt T2 beginnt im Beispiel zu einem Zeitpunkt TA und endet innerhalb des Messintervalls M zu einem Zeitpunkt TB. Der erste Zeitabschnitt beginnt zum Zeitpunkt TB und endet zum Zeitpunkt TA' innerhalb des
Messintervalls M. Die Zeitabschnitte können auch durch Pausen unterbrochen werden. Im Beispiel schließt sich ein weiterer Zeitabschnitt T2' an, in dem das elektrische Feld E durch die Gleichspannung G erzeugt wird.
In dieser Ausführung wird der Partikelsensor zunächst für eine bestimmte Zeit in einem Gleichspannungs-Modus bestrieben um Dendriten schnell wachsen zu lassen. Dann wird in einem Wechselspannungs-Modus gewechselt, um die Ablösung der Dendriten zu beschleunigen. Auch hier ist die Verwendung der erwähnten Lock-in-Verstärker oder Korrelationstechniken zwischen
Wechselspannung U und Ausgleichsladestrom I zur Optimierung möglich.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines Partikelsensors, der wenigstens eine
Hochspannungs-Elektrode (102) und wenigstens eine Masseelektrode (104) umfasst, mit den Schritten
Erzeugen eines elektrischen Feldes (E) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104),
Messen eines Ladungsausgleichsstroms (I), der zu der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und/oder der wenigstens einen
Masseelektrode (104) fließt, während ein Abgasstroms zumindest teilweise in einem Bereich des elektrischen Feldes (E) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrischen Feld (E) zumindest in einem Zeitabschnitt während des Messens des
Ladungsausgleichsstroms (I) durch eine Wechselspannung (U) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Soll-Wert für die Wechselspannung (U) vorgegeben wird, wobei der Soll-Wert abhängt von einem Betriebszustand einer Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, von einem Betriebszustand eines Kraftfahrzeugs mit einer
Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, und/oder von einer vorgebbaren Frequenz.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
elektrische Feld (E) zumindest in einem ersten Zeitabschnitt (T2) während des Messens des Ladungsausgleichsstroms (I) durch die Wechselspannung (U) erzeugt wird, und wobei das elektrische Feld zumindest in einem zweiten
Zeitabschnitt (T1 ) während des Messens des Ladungsausgleichsstroms (I) durch eine Gleichspannung (G) erzeugt wird, die zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen
Masseelektrode (104) anlegbar ist.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung (U) eine Sägezahnspannung, eine
Rechteckspannung oder eine Dreieckspannung ist.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Wechselspannung (U) eine frequenzmodulierte Spannung ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass die Wechselspannung (U) eine pulsweitenmodulierte Spannung ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass die Wechselspannung (U) eine Spannung mit konstanter Frequenz ist.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung (U) eine pulshöhenmodulierte Spannung ist.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ansteigende Flanken der Wechselspannung (U) von einem ersten Potential (Uo, U4) zu einem zweiten Potential (Ui, Us ) ansteigen, und fallende Flanken der Wechselspannung (U) vom zweiten Potential (Ui, U4 ) zum ersten Potential fallen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Potential (Uo) ein Massepotential einer Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, oder eines Kraftfahrzeugs mit einer
Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, ist.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Potential (U4) höher als ein Massepotential einer Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, oder eines Kraftfahrzeugs mit einer
Brennkraftmaschine, die den Abgasstrom erzeugt, ist.
2. Vorrichtung (100) zum Betreiben eines Partikelsensors, der wenigstens eine Hochspannungs-Elektrode (102) und wenigstens eine Masseelektrode (104) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) einen
Prozessor (106), eine Messeinrichtung (108) und eine
Spannungsversorgungseinheit (1 10) aufweist, wobei ein elektrisches Feld (E) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) erzeugbar ist, die Messeinrichtung (108) ausgebildet ist, einen Ladungsausgleichsstrom (I), der zu der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und/oder der wenigstens einen Masseelektrode (104) fließt, während ein Abgasstrom zumindest teilweise in einem Bereich des elektrischen Feldes (E) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) strömt, zu messen,
der Prozessor (106) ausgebildet ist, die Spannungsversorgungseinheit (1 10) anzusteuern, um das elektrische Feld (E) zumindest in einem Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms (I) durch eine
Wechselspannung (U) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs- Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) zu erzeugen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Spannungsversorgungseinheit (1 10) eine Wechselspannungsquelle (1 12), eine Gleichspannungsquelle (1 14) und eine Schalteinrichtung (1 16) zum wahlweisen Bereitstellen einer Wechselspannung (U) oder einer
Gleichspannung (G) umfasst, wobei der Prozessor (106) ausgebildet ist die Spannungsversorgungseinheit (1 10) anzusteuern, um das elektrische Feld (E) zumindest in einem ersten Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms (I) durch die Wechselspannung (U) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) zu erzeugen, und um das elektrische Feld (E) zumindest in einem zweiten Zeitabschnitt während des Messens des Ladungsausgleichsstroms (I) durch die Gleichspannung (G) zwischen der wenigstens einen Hochspannungs-Elektrode (102) und der wenigstens einen Masseelektrode (104) zu erzeugen.
PCT/EP2018/060083 2017-05-03 2018-04-19 Vorrichtung und verfahren zum betreiben eines partikelsensors WO2018202432A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880029123.4A CN110582695B (zh) 2017-05-03 2018-04-19 用于运行颗粒传感器的设备和方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017207400.0A DE102017207400A1 (de) 2017-05-03 2017-05-03 Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Partikelsensors
DE102017207400.0 2017-05-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018202432A1 true WO2018202432A1 (de) 2018-11-08

Family

ID=62104237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/060083 WO2018202432A1 (de) 2017-05-03 2018-04-19 Vorrichtung und verfahren zum betreiben eines partikelsensors

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN110582695B (de)
DE (1) DE102017207400A1 (de)
WO (1) WO2018202432A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1655595A1 (de) * 2004-11-03 2006-05-10 Heinz Burtscher Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Anzahlkonzentration und des mittleren Durchmessers von in einem Trägergas suspendierten Partikeln
WO2012089924A1 (en) 2010-12-31 2012-07-05 Pegasor Oy Apparatus for monitoring particles in an aerosol
US20120312074A1 (en) 2011-05-26 2012-12-13 Emisense Technologies, Llc Agglomeration and charge loss sensor for measuring particulate matter
US20130219990A1 (en) 2011-05-26 2013-08-29 Emisense Technologies, Llc Agglomeration and charge loss sensor for measuring particulate matter
JP2015094670A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 日野自動車株式会社 粒子センサ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010029575A1 (de) * 2010-06-01 2011-12-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Partikelsensor zum Erfassen von Partikeln in einem Abgasstrom
JP2012037504A (ja) * 2010-07-12 2012-02-23 Ngk Insulators Ltd 粒子状物質検出装置、及び粒子状物質の検出方法
JP5223905B2 (ja) * 2010-10-28 2013-06-26 株式会社デンソー 粒子状物質検出素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1655595A1 (de) * 2004-11-03 2006-05-10 Heinz Burtscher Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Anzahlkonzentration und des mittleren Durchmessers von in einem Trägergas suspendierten Partikeln
WO2012089924A1 (en) 2010-12-31 2012-07-05 Pegasor Oy Apparatus for monitoring particles in an aerosol
US20120312074A1 (en) 2011-05-26 2012-12-13 Emisense Technologies, Llc Agglomeration and charge loss sensor for measuring particulate matter
US20130219990A1 (en) 2011-05-26 2013-08-29 Emisense Technologies, Llc Agglomeration and charge loss sensor for measuring particulate matter
JP2015094670A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 日野自動車株式会社 粒子センサ

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017207400A1 (de) 2018-11-08
CN110582695A (zh) 2019-12-17
CN110582695B (zh) 2022-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3509118C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Durchsatzes eines ein Rohr durchströmenden Mediums
AT405352B (de) Verfahren zur läuferpositionsbestimmung für einen rotations- oder linear-motor und schaltungsanordnung zur durchführung dieses verfahrens
DE2942250C2 (de)
DE102006051365B4 (de) Messverstärkungsvorrichtung und -verfahren
DE4208714C2 (de) Verfahren zur Detektierung eines Fahrzeugzusammenstoßes
EP3224465B1 (de) Verfahren zum ermitteln des ankerhubs eines magnetaktors
DE102014107927A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter
EP1121601B1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur signalverarbeitung für einen bewegungssensor
DE2830674A1 (de) Verfahren zur messung von antriebssystem-kenndaten und vorrichtung zu dessen ausfuehrung
DE102012218773A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Messung eines Stroms durch einen Schalter
EP3559603B1 (de) Verfahren zum betreiben eines magnetisch-induktiven durchflussmessgeräts und durchflussmessgerät
DE102011077926B4 (de) Sensormesssystem, das impulsstromsignale verwendet
DE2715464C2 (de) Vorrichtung zum Messen der Lastbedingungen eines Antriebs
WO2018202432A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum betreiben eines partikelsensors
DE102016124977B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts und ein solches Durchflussmessgerät
EP3853452A1 (de) VERFAHREN ZUR PARTIKELGRÖßEN-SELEKTIVEN ERFASSUNG VON PARTIKELZAHLEN IM ABGAS EINER VERBRENNUNGSVORRICHTUNG
EP3374696B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur flammensignalerfassung
DE102021101693B3 (de) Verfahren zur Messimpuls-Fehlererkennung und Verfahren zur Bestimmung einer Netzableitkapazität für die Anwendung in einem Verfahren zur Isolationsüberwachung in einem ungeerdeten Stromversorgungssystem
AT523591A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Eigenschaften eines Fluids
DE19653184C2 (de) Signalverarbeitungsschaltung für eine Durchflußmeßeinrichtung
WO2020094335A1 (de) Partikelsensor und betriebsverfahren hierfür
DE102018251790A1 (de) Partikelsensor und Betriebsverfahren hierfür
DE102013222759B4 (de) Ladungsverstärker für einen kapazitiven Sensor
DE102006032192A1 (de) Drehwinkelbestimmung eines Elektromotors
DE102021201671A1 (de) Verfahren zur Erfassung wenigstens eines Phasenstroms einer dreiphasigen elektrischen Maschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18721708

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18721708

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1