[发明专利]具有温度感测器的传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及已知的陶瓷传感器元件、尤其基于特定固体的电解特性的、也即基于该固体传导确定离子能力的传感器元件。这种传感器元件尤其被应用在汽车中。在汽车中陶瓷传感器元件的一个重要例子是用于确定空气-燃料混合物组分的传感器元件，其也被称作“拉姆达探测器”，并且不仅在快燃发动机、而且在柴油技术中在降低尾气有害物上具有重要意义。但本发明也可应用于其他方式的陶瓷传感器元件，比如尤其在尾气传感器中具有固体电解质的微粒传感器或类似方式的传感器。在不限制保护范围的情况下，本发明下面以拉姆达探测器的例子来进行解释，但其中依照上述的实施也可以制造其他方式的传感器元件。拉姆达探测器根据现有技术已知有众多不同的实施方案。拉姆达探测器的不同实施例在Robert Bosch GmbH的“Sensoren im Kraftfahrzeug”第二版，2007年四月，154-159页中有描述，其在本发明的范畴内也可以根据本发明进行变化。

背景技术

在已知的传感器元件中技术上的挑战在于，固体电解质材料传导确定离子的能力与固体电解质材料的温度密切相关。许多传感器元件从而包含有至少一个加热单元，借助该加热单元可以把该固体电解质的温度有目的地调节到确定值。为了调节温度比如可以在双单元和单单元实施中的宽带探测器中采用能斯脱单元的内阻。这比如在DE 101 01 351 A1中有描述。但这种传感器装置的缺点是，一方面其需要相对费事的控制装置。另一方面在这种传感器装置中所采用的传感器元件在制造中是相对费事的，因为一方面该加热单元的制造需要相当大的额外技术耗费，并且这样该加热单元和该传感器元件的其他部分的接线需要在传感器元件上具有多个（通常4至5个）联接触点。但是，尤其对于造价合理的应用，比如在两轮车辆领域中，期望利用相对简单传感器元件来构造的、但仍旧能够为发动机控制可靠检测测量值的传感器装置。

发明内容

从而本发明推荐了一种传感器装置以及适合应用在这种传感器装置中的传感器元件。该传感器装置用于检测在测量气体室中气体的至少一个特性，尤其物理和/或化学特性。所述至少一个特性尤其是在气体中气体组分、比如氧气的份额。该份额比如可以通过一个百分比或分压来表示。与此相应，该传感器装置尤其可以构造用于检测在内燃机尾气中的氧气份额。本发明下面主要参照作为拉姆达探测器的这种构造来阐述，但其中原则上其他的构造也是可以的，比如用于测量其他气体组分的构造、作为微粒传感器或类似传感器的构造。

本发明的基本想法是，如果该传感器装置能够组合地测量能斯脱信号和温度测量，那么就能够大大简化传感器元件的电子接线和/或构造。具有组合测量功能的这种传感器装置尤其能够非常良好地满足两轮车应用的要求。能够优选地完全省略使用加热单元，使得比如气体、比如热尾气的温度本身能够被利用，以把该传感器元件带到所需的运行温度。

该传感器装置包含有至少两个部件，也即至少一个控制装置和至少一个传感器元件。该控制装置在此可以完全或部分地集成在该传感器元件中，但是也可以完全或部分地作为外部控制装置来构造，并用于控制和分析所述至少一个传感器元件。该控制装置也可以完全或部分地与系统的其他部件相集成，比如汽车的发动机控制装置。