專利名稱：探測來自氣體混合物的氣體的氣體濃度的方法和控制設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法、一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制設 備以及一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)。
背景技術：
化學敏感的場效應傳感器是一種用于廢氣傳感器、尤其是用于移動廢氣源的新型 技術。由于吸附測量原理，測量信號與通常代表氣體成分的濃度的被測量的依賴關系不是 線性的，而是亞線性的。這示例性地意味著，使一定的分析物的氣體濃度倍增不會導致測量 信號倍增，而是僅僅導致升高較小的比例。以信號在準恒定的噪聲背景下必然具有確定的 強度為出發(fā)點，這導致可能僅直至一定的最大濃度而測量一定的濃度變化，例如一定的氣 體種類的5ppm的變化。在較高濃度的情況下，僅還可確定改變數(shù)量級的大的濃度變化。在 更高的濃度的情況下，測量信號可變?yōu)轱柡?，即變?yōu)槿缦虑樾我獪y量的濃度的顯著升高也 不再導致信號升高。通過改變傳感器的環(huán)境條件、尤其是通過提高傳感器的溫度，可以將還 可測量的濃度范圍推向更高的濃度。與溫度提高的措施相對，傳感器在小濃度的范圍內(nèi)損 失精度。尤其是在通常在大不相同的工作狀態(tài)下運行的移動廢氣源的情況下，所期望的是 直至3個數(shù)量級上的盡可能寬的測量范圍、例如50ppm到5000ppm之間的測量范圍，同時在 小濃度的范圍內(nèi)期望高測量精度。在US 2007/0278098 Al中示出了一種場效應氣體傳感器，該場效應氣體傳感器基 于場效應晶體管并且通過最小化加熱功率來保證高的工作壽命。在此，兩條電線路與氣敏 電極相連接，其中所述氣敏電極被構(gòu)造為所述場效應晶體管上的充當絕緣柵的層。

發(fā)明內(nèi)容
在這種背景下，利用本發(fā)明介紹一種方法，此外還介紹一種使用該方法的控制設 備，以及最后介紹一種根據(jù)獨立權(quán)利要求所述的相對應的系統(tǒng)。有利的擴展方案由相應的 從屬權(quán)利要求和下面的描述得出。本發(fā)明提供一種用于探測來自氣體混合物的氣體的氣體濃度的方法，其中為了探 測而在不同工作狀態(tài)下使用多個對該氣體敏感的氣體探測器或者一個對該氣體敏感的氣 體探測器，并且其中該方法具有以下步驟
一提供氣體探測器，其中所述氣體探測器具有第一工作溫度； 一將所述氣體混合物輸送給所述氣體探測器，其中由在第一工作溫度下的所述氣體探 測器測量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度，并且表示所測量的氣體濃度的特征的第 一信號被提供；
一將所述氣體探測器的工作溫度改變?yōu)榕c第一工作溫度不同的第二工作溫度或者提 供其它氣體探測器，其中所述其它氣體探測器具有第二工作溫度；
一將所述氣體混合物引向所述氣體探測器或者所述其它氣體探測器，其中由在第二工 作溫度下的所述氣體探測器或者所述其它氣體探測器測量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度，并且表示所測量的氣體濃度的特征的第二信號被提供；以及
一在使用與第一信號相關的第一濃度值和與第二信號相關的第二濃度值的情況下確 定來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度。本發(fā)明另外提供一種控制設備，該控制設備被構(gòu)造，以便執(zhí)行或?qū)嵤└鶕?jù)本發(fā)明 的方法的步驟。通過本發(fā)明的控制設備形式的實施變型方案，也可以快速并且有效地解決 本發(fā)明所基于的任務。在此，控制設備被理解為一種處理傳感器信號并且根據(jù)所述傳感器信號輸出控制 信號的電設備。該控制設備具有可以按照硬件方式和/或按照軟件方式來構(gòu)造的接口。在 按照硬件方式構(gòu)造的情況下，所述接口例如可以是包含該控制設備的各種各樣的功能的所 謂的系統(tǒng)ASIC的部分。但是也可能的是，所述接口是專用集成電路或者至少部分地由分立 器件構(gòu)成。在按照軟件方式構(gòu)造的情況下，所述接口可以是例如在微控制器上存在于其它 軟件模塊旁邊的軟件模塊。一種具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品也是有利的，所述程序代碼被存儲在如半導 體存儲器、固定磁盤存儲器或者光存儲器的機器可讀的載體上，并且被用于當該程序在該 控制設備上被實施時執(zhí)行根據(jù)前述實施形式之一所述的方法。本發(fā)明所基于的認知是氣體探測器在不同溫度下具有不同的靈敏度。為了現(xiàn)在 能夠盡可能精確地確定氣體混合物中的氣體的氣體濃度，現(xiàn)在在不同溫度下利用一個傳感 器或探測器或者利用兩個以不同溫度運行的探測器來測量所述氣體混合物。在此，接著可 以根據(jù)所獲得的兩個測量值進行如下的粗略分類所涉及的氣體的濃度處于哪個量值范圍 (Groessenbereich)，使得針對其它方法流程使用或運行具有在根據(jù)所述粗略分類的濃度 范圍中確保對該氣體的更精確的濃度測量的那個溫度的探測器。例如，在第二工作溫度下 的所測量的氣體濃度超過閾值的情況下，第二工作溫度下的所測量的氣體濃度作為所確定 的氣體濃度被輸出。相反，如果第一工作溫度下的所測量的氣體濃度處于(第二)閾值以下， 則可以輸出所測量的氣體濃度。在本發(fā)明的特別的實施形式中，可以提供一種用于移動廢 氣源的傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)基于一個或者更多場效應化學傳感器，使得一個或者更 多傳感器可以至少在兩個不同的溫度下運行。由此擴展了能夠以一定精度或濃度分辨力 (Konzentrationsaufloesung)被測量的范圍。本發(fā)明所提供的優(yōu)點是，利用技術上簡單的裝置來即使在低濃度的情況下也保證 在高測量精度下的盡可能寬的可測量的濃度范圍。根據(jù)本發(fā)明的實施形式，提供步驟、輸送步驟、改變步驟、引向步驟以及確定步驟 可以多次地被相繼實施。本發(fā)明的這樣的實施形式所提供的優(yōu)點是，對于單個濃度值可以 檢測其它濃度值。所述濃度值可以連續(xù)地被檢測，以便根據(jù)濃度值的統(tǒng)計量作出關于平均 濃度值的其它陳述并且以便尤其是計算相對于平均濃度值的波動幅度。本發(fā)明的該實施形 式附加地提供的優(yōu)點是，可以在一定的時間間隔之后檢測濃度值，以便確定濃度值在該時 間間隔期間的變化，使得例如當濃度值超過最大極限值時實施其它步驟。另外，根據(jù)其它實施形式，在提供步驟中和/或在改變步驟中，可以根據(jù)內(nèi)燃機的 廢氣的溫度來選擇第一和/或第二工作溫度。本發(fā)明的這樣的實施形式所提供的優(yōu)點是， 例如作為被集成在廢氣通道中的廢氣凈化系統(tǒng)的工作溫度所達到的廢氣溫度可以被規(guī)定 為第一工作溫度的值。例如可以將與所述氣體探測器或者與所述其它氣體探測器熱接觸的加熱元件所具有的溫度用作第二工作溫度的值，其中第二工作溫度通過所述加熱元件被保 持恒定。因此在所述內(nèi)燃機運行期間，即使在所述加熱元件的(較高的)溫度下也可以檢測 濃度值。在附加的實施形式中，在提供步驟中和/或在改變步驟中，可以使用第一和第二 工作溫度，其中第一和第二工作溫度相差至少50K。本發(fā)明的這樣的實施形式所提供的優(yōu)點 是，當?shù)谝还ぷ鳒囟扰c第二工作溫度相等或者在第一近似(erster Naeherung)時非常相似 時，應避免測量氣體濃度。所預先給定的例如為50K的溫度差保證在足夠不同的工作溫度 的情況下明確地確定氣體濃度，使得也可以利用所述氣體探測器的不同的氣體靈敏度。根據(jù)本發(fā)明的其它實施形式，在改變步驟中，所述氣體探測器或者所述其它氣體 探測器可以具有比第一工作溫度高的第二工作溫度。此外，在確定步驟中，當?shù)谝缓偷诙?度值小于預先確定的閾值、尤其是小于IOppm時，第一濃度值可以作為氣體濃度的值被輸 出。另外，在確定步驟中，當?shù)谝缓偷诙舛戎荡笥陬A先確定的閾值、尤其是大于IOppm時， 第二濃度值可以被輸出。本發(fā)明的這樣的實施形式所提供的優(yōu)點是，根據(jù)氣體濃度選擇所 述氣體探測器的工作溫度，在所述工作溫度下，所述氣體探測器最優(yōu)地工作并且所測量的 濃度值與實際氣體濃度的由于測量誤差造成的偏差被保持得最小。由此可以實現(xiàn)較高的濃 度分辨力以及所確定的濃度值的較高的精度。在本發(fā)明的有利的實施形式中，在改變步驟中，所述氣體探測器或者所述其它氣 體探測器可以具有比第一工作溫度高的第二工作溫度。在此，在確定步驟中，當?shù)谝粷舛戎?小于所預先給定的上限濃度閾值時，第一濃度值可以作為氣體濃度的值被輸出。另外，在確 定步驟中，當?shù)诙舛戎荡笥谒A先給定的下限濃度閾值并且在此所預先給定的上限濃度 閾值大于所預先給定的下限濃度閾值時，第二濃度值可以被輸出。本發(fā)明的這樣的實施形 式所提供的優(yōu)點是，所預先給定的下限濃度閾值和所預先給定的上限濃度閾值之間的過渡 區(qū)域被確定，其中在所述過渡區(qū)域之內(nèi)，所述氣體探測器或者所述其它氣體探測器根據(jù)事 先測量的濃度值可以要么在第一工作溫度下要么在第二工作溫度下運行。由此，尤其是當 事先測量的濃度值與所預先給定的下限濃度閾值或者所預先給定的上限濃度閾值相等時， 避免頻繁地在第一或第二工作溫度下的運行之間切換。避免頻繁轉(zhuǎn)換工作溫度提高了所述 氣體傳感器的使用壽命。有利的還有，該方法在所述氣體探測器的提供步驟中和/或在所述其它氣體探測 器的提供步驟中提供化學敏感的場效應傳感器作為氣體探測器和/或其它氣體探測器。本 發(fā)明的這樣的實施形式所提供的優(yōu)點是，所述化學敏感的場效應傳感器具有氣體特定的性 質(zhì)，尤其是在小氣體濃度的情況下具有高靈敏度并且在低溫下具有高的吸附度。此外，利用 所述化學敏感的場效應傳感器，可以借助于諸如電容、電導或者電流的不同的物理量在技 術上非常簡單地確定濃度值。另外，根據(jù)一種實施形式，在確定步驟中，實施使信號與濃度值相關的步驟。在此， 該相關可以在使用預先定義的使信號值與濃度值相關的相關規(guī)則的情況下進行。本發(fā)明的 這樣的實施形式所提供的優(yōu)點是，可以例如在應當改變測量范圍時通過簡單的方式替換氣 體傳感器。接著可以省去對測量設備進行費事的重編程序或者重新布線，而是僅要改變傳 感器信號與相對應的測量值之間的相關表格的交換。根據(jù)本發(fā)明的有利的實施形式，在確定步驟之后，可以另外進行在至少一個預先定義的時期期間、尤其是在至少10秒期間測量氣體濃度的步驟。在此，可以根據(jù)(以前或者 事先)確定的氣體濃度，測量氣體濃度的步驟要么利用在第一工作溫度下的所述氣體探測 器來實施，要么利用在第二工作溫度下的所述氣體探測器來實施，要么利用在第二工作溫 度下的所述其它氣體探測器來實施。本發(fā)明的這樣的實施形式所提供的優(yōu)點是，可以利用 在該測量方法運行時所選擇的氣體探測器來執(zhí)行測量周期。在此，尤其是可以要么采用在 第一工作溫度下的所述氣體探測器，要么采用在第二工作溫度下的所述氣體探測器，要么 采用在第二工作溫度下的所述其它氣體探測器，以便以所需的測量精度來確定氣體濃度。 接著在接下來的測量周期期間，在較長的時期內(nèi)，既不進行在第一與第二工作溫度之間的 切換，也不進行在所述氣體探測器與所述其它氣體探測器之間的切換。


根據(jù)附圖示例性地進一步闡述本發(fā)明。附圖 圖1示出了氣體探測器的吸附變化曲線的圖示；
圖2示出了氣體探測器的輸出處的信號變化曲線的圖示； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于確定工作溫度的方法的流程圖； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于確定工作溫度的方法的其它流程圖； 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于探測氣體濃度的方法的流程圖；以及 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于探測氣體濃度的方法的其它流程圖。在附圖中，可以通過相同的或者類似的附圖標記來配備相同的或者類似的要素， 其中省去重復描述。另外，附圖的圖、附圖的描述以及權(quán)利要求書以組合的形式包含大量特 征。在此，本領域技術人員清楚的是這些特征也可以被單個考慮或者可以被合并成在此未 明確描述的其它組合。此外，在下面的描述中在使用不同的度量和尺寸的情況下闡述本發(fā) 明，其中應當理解本發(fā)明不限于這些度量和尺寸。另外，根據(jù)本發(fā)明的方法步驟可以重復地 和/或以與所描述的順序不同的順序被實施。如果實施例包括第一特征/步驟與第二特征 /步驟之間的“和/或”關聯(lián)，則這可以被看出來使得該實施例根據(jù)一種實施形式既具有第 一特征/第一步驟又具有第二特征/第二步驟并且根據(jù)其它實施形式要么僅具有第一特征 /步驟要么僅具有第二特征/步驟。
具體實施例方式圖1根據(jù)不同溫度下的氣體濃度示出了吸附度的變化曲線102、104的圖形圖示。 在此，水平軸(橫軸)106對應于來自氣體混合物的氣體的氣體濃度，并且垂直軸(縱軸)108 對應于來自該氣體混合物的氣體的吸附度。尤其是示出了低溫下的吸附度的變化曲線102 和高溫下的吸附度的變化曲線104。從一定的濃度值起，低溫下的吸附度的變化曲線變?yōu)轱?和的變化曲線，而高溫下的吸附度的變化曲線顯示出單調(diào)的上升而不進入飽和階段。因此， 圖1尤其是代表在兩個不同溫度下的吸附特性的圖示。圖2示出了氣體探測器在不同的氣體濃度206、208的情況下并且在不同溫度下的 與時間有關的輸出信號202、204的圖形圖示。在第一圖示210中繪出了來自氣體混合物的 氣體的氣體濃度212在時間214期間并且在350°C的溫度下的第一時間變化曲線206。在 第二圖示216中，得出該氣體探測器的輸出信號218的第一時間變化曲線202，其中輸出信號218代表該氣體探測器的根據(jù)濃度、溫度和時間的特征量。類似地針對500°C的溫度，在 第一圖示210中示出了來自氣體混合物的氣體的氣體濃度212在時間214期間的第二時間 變化曲線208，并且在第二圖示216中示出了該氣體探測器的輸出信號218的第二時間變化 曲線204。因此，在圖2中示出了化學敏感的場效應傳感器在兩個不同溫度下的典型傳感器 特性?；瘜W敏感的場效應傳感器的特征特性強烈地受吸附平衡影響?？梢砸粤己玫慕?似利用吸附平衡的相對應的特性來解釋這些傳感器的與溫度有關的和與濃度范圍有關的 特性。圖1以理論模型示出了吸附物(或者也被稱為分析物)在兩個不同溫度下的吸附特 性。可以認識到該傳感器的兩個性質(zhì)、尤其是上面描述的亞線性以及同樣還有變?yōu)轱柡偷?傾向。在特定情況下，該特性的程度是與溫度強烈有關的。在低溫下，小濃度已經(jīng)導致高的 吸附度。與之不同，在高濃度的范圍中的一定的濃度差的情況下幾乎不能識別吸附度方面 的差異。也就是說，與較高溫度相比，飽和特性已經(jīng)在較低濃度的情況下出現(xiàn)。該特性如在 圖2中所示的那樣可以在真實的場效應化學傳感器中被重新找到，并且可以在擴展測量范 圍方面被利用。在圖2的圖示的例子中，可以在350°C下測量和分辨明顯在IOppm以下的非 常小的濃度。但是相反，較高的濃度值能夠明顯較差地被彼此區(qū)分開。與之相比，在500°C 下，測量精度在低濃度方面被降低。在較高濃度的情況下的較高的測量精度明顯地更突出。圖3示出了為了確定氣體探測器的工作溫度的方法的流程圖。用于確定工作溫度 的可能的要素是電機工作狀態(tài)302、氣體探測器304，其中氣體探測器304包括傳感器306 和與傳感器306熱接觸的加熱裝置308，并且其中氣體探測器304可以在第一傳感器溫度T1 310和第二傳感器溫度T2 312下的工作狀態(tài)下運行。根據(jù)本發(fā)明的實施例，化學傳感器306(其例如是作為氣體探測器的特定的氣體敏 感的場效應晶體管)可以在350°C下或者在500°C下運行，其中化學傳感器306基于相對應 的測量分布(MeSSprofil)202、204 (如圖2中所示的那樣)。如果廢氣凈化系統(tǒng)處于要測量 的氣體類型的濃度范圍主要在IOppm以下的狀態(tài)，則進行350°C下的運行，否則進行500°C 下的運行。這樣，在IOppm以下可以測量最高Ippm的濃度差，在10 ppm與至少50 ppm之 間可以測量最高5ppm的濃度差。為此，化學傳感器306要么被調(diào)節(jié)到350°C的溫度，要么被 調(diào)節(jié)到500°C的溫度。針對兩個溫度范圍，在電子控制與調(diào)節(jié)裝置中存放有使該傳感器的輸 出信號與濃度相關的功能。與圖3不同，圖4示出了為了在使用所規(guī)定的濃度閾值的情況下確定氣體探測器 的工作溫度的方法的流程圖。除了在圖3中作為氣體探測器304、傳感器溫度T1 310和傳 感器溫度T2 312所引入的用于確定工作溫度的要素之外，需要傳感器406、加熱裝置408、 其它氣體傳感器402、當前濃度412以及具有滯后的濃度閾值414。(例如在兩個不同溫度的情況下)對一定的溫度范圍的實現(xiàn)可以根據(jù)需要來提供 要么如在圖3中所示的那樣，電機的相應工作狀態(tài)302預先給定傳感器運行在哪個溫度范 圍內(nèi)；要么如在圖4中所示的那樣，傳感器當前所測量的濃度通過利用濃度閾值來調(diào)整而 預先給定傳感器應當運行在哪個溫度范圍內(nèi)。在本發(fā)明的其它實施例中，也可以可替換地采用兩個盡可能彼此熱解耦的化學傳 感器。第一傳感器406處于350°C的恒定測量溫度，第二傳感器402處于50(TC。根據(jù)要測 量的氣體類型的濃度范圍，可以利用第一或第二傳感器實現(xiàn)對濃度差的最佳分辨。針對兩個傳感器存放有使所述傳感器的輸出信號與濃度相關的功能。接著，該電機的工作狀態(tài)預 先給定哪個傳感器信號應當被進一步處理?？梢愿爬ㄐ缘卣f，根據(jù)本發(fā)明，要么(如在圖5中所示的那樣)在時間上相繼地對一 個或更多傳感器實現(xiàn)不同的溫度，要么(如在圖6中所示的那樣)但是同時對至少兩個傳感 器實現(xiàn)不同的溫度。在后一種情況下，需要至少兩個單個傳感器306、402或熱解耦的化學 敏感的場效應傳感器306、402，其中所述單個傳感器306、402在不同的溫度下運行并且所 述溫度被調(diào)節(jié)到恒定值。如果在時間上相繼地實現(xiàn)不同的溫度，則所述溫度或者周期性地、 例如以溫度切換模式Tl 一 T2 — Tl 一 T2等等被相繼實現(xiàn)，或者根據(jù)需要實現(xiàn)一定的溫度， 如在圖3和圖4中所示的那樣在此，根據(jù)(如在圖3中所示的那樣)在一定的工作情形302 中存在哪些濃度范圍或根據(jù)(如在圖4中所示的那樣)基于瞬時測量的濃度暫時需要哪些測 量功率，電機和廢氣控制裝置或調(diào)節(jié)裝置預先給定要實現(xiàn)的溫度范圍。在最后所述的情況 下，利用濃度閾值來調(diào)整當前的濃度。所述濃度閾值的滯后可以抑制溫度范圍從第一工作 溫度到第二工作溫度以及從第二工作溫度返回到第一工作溫度的過于頻繁的切換。進行在 第一和第二工作溫度下的測量的溫度有利地處于在150°C到700°C之間的范圍。此外有利 的是，兩個或者更多不同的(工作)溫度分別彼此相差至少50K。通過這種方式，可以確保一 個/多個氣體探測器在不同工作溫度下的足夠的氣體靈敏度。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于探測來自氣體混合物的氣體的氣體濃度 的方法500。在此，可以為了探測而在不同工作狀態(tài)下使用多個對該氣體敏感的氣體探測器 或者一個對該氣體敏感的氣體探測器。下面示出在單個氣體探測器的情況下的方法500。 方法500包括氣體探測器的提供步驟502，其中所述氣體探測器具有第一工作溫度。在將所 述氣體混合物輸送給所述氣體探測器的步驟504中，所述氣體探測器與所述氣體混合物接 觸，其中由在第一工作溫度下的所述氣體探測器測量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃 度，并且表示所測量的氣體濃度的特征的第一信號被提供。另外，方法500包括將所述氣體 探測器的工作溫度改變?yōu)榕c第一工作溫度不同的第二工作溫度的步驟506。在將所述氣體 混合物引向所述氣體探測器的步驟中，其中由在第二工作溫度下的所述氣體探測器測量來 自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度，并且表示所測量的氣體濃度的特征的第二信號被提 供。此外，該方法還具有借助于與第一信號相關的第一濃度值和與第二信號相關的第二濃 度值確定來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度的步驟。與圖5不同，圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于探測來自氣體混合物的氣體 的氣體濃度的方法600。在此，可以為了探測而在不同工作狀態(tài)下使用多個對該氣體敏感的 氣體探測器或者一個對該氣體敏感的氣體探測器。下面示出在兩個單個氣體探測器的情況 下的方法600。在此，與提供步驟502和與輸送步驟504并行地實施其它氣體探測器的提供 步驟602以及將所述氣體混合物引向所述其它氣體探測器的步驟604。尤其是在提供步驟 602中，其它氣體探測器被提供，其中所述其它氣體探測器具有第二工作溫度。在將所述氣 體混合物引向所述其它氣體探測器的步驟604中，由在第二工作溫度下的所述其它氣體探 測器測量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度，并且表示所測量的氣體濃度的特征的第 二信號被提供。
權(quán)利要求
1.一種用于探測來自氣體混合物的氣體的氣體濃度的方法(500，600)，其中為了探測 而在不同工作狀態(tài)下使用多個對所述氣體敏感的氣體探測器(304，402，404)或者一個對所 述氣體敏感的氣體探測器(304，404)，并且其中所述方法(500，600)具有下列步驟一提供(502)氣體探測器(304，404)，其中氣體探測器(304，404)具有第一工作溫度 (310)；一將所述氣體混合物輸送(504)給氣體探測器(304，404)，其中由在第一工作溫度 (310)下的氣體探測器(304，404)測量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度，并且表示所 測量的氣體濃度的特征的第一信號(202)被提供；一將氣體探測器的工作溫度改變(506)為與第一工作溫度(310)不同的第二工作溫度 (312)或者提供(602)其它氣體探測器(402)，其中其它氣體探測器(402)具有第二工作溫 度(312)；一將所述氣體混合物引向(508，604)氣體探測器(304，404)或者其它氣體探測器 (402)，其中由在第二工作溫度(312)下的氣體探測器(304，404)或者其它氣體探測器 (402)測量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度，并且表示所測量的氣體濃度的特征的 第二信號(204)被提供；以及一在使用與第一信號(202)相關的第一濃度值和與第二信號(204)相關的第二濃度值 的情況下確定(510)來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(500，600)，其特征在于，提供步驟(502)、輸送步驟 (504)、改變步驟(506，602)、引向步驟(508，604)以及確定步驟(510)多次地被相繼實施。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法(500，600)，其特征在于，在提供步驟(502)中 和/或在改變步驟(506，602)中，根據(jù)內(nèi)燃機的工作狀態(tài)來選擇第一和/或第二工作溫度 (310，312)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法(500，600)，其特征在于，在提供步驟(502)中和 /或在改變步驟(506，602)中，使用相差至少50K的第一和第二工作溫度(310，312)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法(500，600)，其特征在于，在改變步驟(506，602) 中，氣體探測器(304，404)或者其它氣體探測器(402)具有比第一工作溫度(310)高的第 二工作溫度(312)，并且其中在確定步驟(510)中，當?shù)谝缓偷诙舛戎敌∮陬A先確定的閾 值、尤其是小于IOppm時，第一濃度值作為氣體濃度的值被輸出，或者在確定步驟(510)中， 當?shù)谝缓偷诙舛戎荡笥陬A先確定的閾值、尤其是大于IOppm時，第二濃度值被輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法(500，600)，其特征在于，在改變步驟(506， 602)中，氣體探測器(304，404)或其它氣體探測器(402)具有比第一工作溫度(310)高的 第二工作溫度(312)，并且其中在確定步驟(510)中，當?shù)谝粷舛戎敌∮谒A先給定的上限 濃度閾值時，第一濃度值作為氣體濃度的值被輸出，或者在確定步驟(510)中，當?shù)诙舛?值大于所預先給定的下限濃度閾值時，第二濃度值被輸出，其中所預先給定的上限濃度閾 值大于所預先給定的下限濃度閾值。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法(500，600)，其特征在于，在氣體探測器(304， 404)的提供步驟(502)中和/或在其它氣體探測器(402)的提供步驟(602)中，提供化學 敏感的場效應傳感器作為氣體探測器(304，404)和/或其它氣體探測器(402)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法(500，600)，其特征在于，在確定步驟(510)中，實施使信號與濃度值相關的步驟，其中所述相關在使用預先定義的使信號值與濃度值相關 的相關規(guī)則的情況下進行。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法(500，600)，其特征在于，在確定步驟(510)之 后，另外地進行在至少一個預先定義的時期期間、尤其是在至少10秒期間測量氣體濃度的 步驟，其中，根據(jù)一定的氣體濃度，尤其是在以前或者事先確定的氣體濃度的情況下，或者 利用在第一工作溫度(310)下的氣體探測器(304，404)或者利用在第二工作溫度(312)下 的氣體探測器(304，404)或者利用在第二工作溫度(312)下的其它氣體探測器(402)來實 施測量氣體濃度的步驟。
10.一種控制設備，其被構(gòu)造，以便執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的方法(500， 600)的步驟。
11.一種用于探測來自氣體混合物的氣體的氣體濃度的系統(tǒng)，其中在為了探測而在不 同工作狀態(tài)下使用多個對所述氣體敏感的氣體探測器(304，402，404)或者一個對所述氣體 敏感的氣體探測器(304，404)，并且其中所述系統(tǒng)具有下列裝置一用于提供氣體探測器(304，404)的裝置，其中氣體探測器(304，404)具有第一工作 溫度(310)；一用于將所述氣體混合物輸送給氣體探測器(304，404)的裝置，其中由在第一工作溫 度(310)下的氣體探測器(304，404)測量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度，并且表 示所測量的氣體濃度的特征的第一信號(202)被提供；一用于將氣體探測器的工作溫度改變?yōu)榕c第一工作溫度(310)不同的第二工作溫度 (312)或者提供其它氣體探測器(402)的裝置，其中其它氣體探測器(402)具有第二工作溫 度(312)；一用于將所述氣體混合物引向氣體探測器(304，404)或者其它氣體探測器(402)的裝 置，其中由在第二工作溫度(312)下的氣體探測器(304，404)或者其它氣體探測器(402)測 量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度，并且表示所測量的氣體濃度的特征的第二信號 (204)被提供；以及一用于在使用與第一信號(202)相關的第一濃度值和與第二信號(204)相關的第二濃 度值的情況下確定來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及探測來自氣體混合物的氣體的氣體濃度的方法和控制設備。該方法包括步驟提供具有第一工作溫度的氣體探測器；將氣體混合物輸送給氣體探測器，其中由在第一工作溫度下的氣體探測器測量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度并且表征性的第一信號被提供；將氣體探測器的工作溫度改變?yōu)榕c第一工作溫度不同的第二工作溫度或者提供具有第二工作溫度的其它氣體探測器；將氣體混合物引向氣體探測器或者其它氣體探測器，其中由在第二工作溫度下的氣體探測器或者其它氣體探測器測量來自所述氣體混合物的氣體的氣體濃度并且表征性的第二信號被提供；在使用與第一信號相關的第一濃度值和與第二信號相關的第二濃度值的情況下確定所述氣體的氣體濃度。
文檔編號G01N27/414GK102081065SQ20101056546
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者威登邁耶 M., 內(nèi)夫 P. 申請人:羅伯特 . 博世有限公司