[发明专利]用于控制用于加热车辆的空气质量传感器的传感器元件的加热元件的方法和设备以及用于车辆的空气质量传感器系统

说明书

本发明提出一种用于控制加热元件的方法，该加热元件用于加热车辆的空气质量传感器(102)的传感器元件，其中，所述空气质量传感器(102)具有用于测量所述传感器元件的温度的温度探测器。在所述方法中，对在车辆运行期间在使用所述温度探测器的情况下记录的温度变化过程进行分析处理，以便识别在所述传感器元件上的结露。响应于对结露的识别，在另一步骤中产生用于接通所述加热元件的接通信号(132)。

技术领域

本发明从根据独立权利要求的类别的一种设备或一种方法出发。本发明的主题还是一种计算机程序。

背景技术

在车辆的空气系统中，空气质量测量计可以连接在空气过滤器的后面，以便准确地确定空气质量流。通常使用微机械硅基传感器元件作为测量元件。在确定的运行状态中，在传感器元件上可能会形成露(Tau)，这可能导致错误测量。

发明内容

在此背景下，借助在此提出的方案，根据独立要权利要求提出一种用于控制用于加热车辆的空气质量传感器的传感器元件的加热元件的方法、一种使用该方法的设备、一种用于车辆的空气质量传感器系统以及一种相应的计算机程序。通过在从属权利要求中列举出的措施，可以实现在独立权利要求中说明的设备的有利的扩展方案和改善方案。

提出一种用于控制加热元件的方法，该加热元件用于加热车辆的空气质量传感器的传感器元件，其中，该空气质量传感器具有用于测量传感器元件的温度的温度探测器，其中，该方法包括以下步骤：

对在车辆运行期间在使用温度探测器的情况下记录的温度变化过程进行分析处理，以便识别传感器元件上的结露(Taubildung)；

响应于对结露的识别，产生用于接通加热元件的接通信号。

加热元件例如可以理解为例如电阻加热器形式的芯片加热器。传感器元件例如可以理解为用于测量空气质量流的微机械传感器元件。空气质量传感器例如可以理解为热膜式或热线式空气质量测量计，所述热膜式或热线式空气质量测量计放置在车辆的柴油发动机或汽油发动机的进气系统中。温度变化过程可以涉及用于随时间示出传感器元件的温度变化的温度曲线。例如可以在车辆开始运行时、尤其在车辆的发动机启动时由温度探测器记录温度变化过程。尤其可以在将空气吸入到车辆的空气系统中期间记录温度变化过程。结露例如可以理解为由于环境温度的波动而在传感器元件的表面上的冷凝物的沉积。例如，可以在分析处理中将温度变化过程的斜率变化过程与至少一个合适的分析处理参数(例如参考变化过程、温度阈值或绝对温度值)进行比较，以便根据该比较的结果来识别结露。

在此提出的方案基于以下认知：可以根据传感器元件的在测量运行期间求取的温度变化过程来如此操控用于加热空气质量传感器的传感器元件的芯片加热器，使得可以通过对传感器元件的及时加热来防止在传感器元件上的结露。

这种基于算法的冷凝保护可以有效地避免错误测量。

根据一种实施方式，可以在分析处理的步骤中求取温度变化过程的斜率，以便根据该斜率来识别结露。由此可以可靠地识别结露。

根据另一实施方式，在分析处理的步骤中，可以将温度变化过程的斜率与至少一个阈值、代表绝对温度的至少一个绝对值、至少一个参考变化过程或由上述分析处理参数中的至少两个构成的组合进行比较，以便识别结露。参考变化过程例如可以理解为在环境温度升高、但在传感器元件上没有结露的情况下的传感器元件的温度跃变。由此可以以相对较少的计算开销足够准确地识别结露。

此外有利的是，在分析处理的步骤中，如果温度变化过程在预给定的分析处理时间段内具有比参考变化过程更大的斜率，则识别出结露。由此可以特别简单且可靠地识别结露。

此外，在分析处理的步骤中，可以对响应于车辆发动机的启动或在运行中在使用温度探测器情况下记录的温度变化过程进行分析处理。由此可以在发动机启动时识别出结露，并且因此可以提前防止传感器元件的后续功能故障。