[发明专利]用于评估用于探测碳黑的传感器的功能能力的方法

说明书

一种用于评估用于探测碳黑的陶瓷传感器(10)的功能能力的方法，其中，所述传感器(10)包括两个能够暴露在废气中的、相互间隔开的测量电极(20)并且包括电阻加热元件(14)，其中，所述方法包括以下步骤：激活所述电阻加热元件(14)，以便加热所述传感器(10)并且以便所述两个测量电极(20)自洁式燃烧掉碳黑，随后停用所述电阻加热元件(14)，随后等待预给定的第一持续时间和/或等待直到由所述传感器(10)接收的、代表所述传感器温度(34)的信号达到预给定的第一值，随后测量代表所述测量电极(20)之间的电阻的第一量值，随后基于代表所述测量电极(20)之间的电阻的所述第一量值来评估所述传感器(10)的功能能力。

背景技术

由申请人的DE 10 2012 210 525 A1已经已知用于探测内燃机废气中的碳黑颗粒的一种方法和一种设备。

尤其已知具有两个可暴露在废气中的测量电极并且具有电阻加热元件的陶瓷的电阻式碳黑传感器。在此，对废气中碳黑浓度的测量基于碳黑颗粒在测量电极之间的沉积以及测量电极之间的电阻由此减小。借助电阻加热元件可以将碳黑颗粒烧掉，从而可以开始新的测量。

此外已知，通过以下方式监测电极的完整性，从而监测传感器的功能性：在还原(Regeneration)之后，当碳黑导致无法导电连接时，借助电阻加热元件使传感器的温度保持恒定并且在此期间将一电压施加到电极上，如果产生的测量电流高于阈值，则电极被评估为完好无损的。在DE 10 2012 210 525 A1中也公开了一种测量方法，该测量方法设置对在传感器的两种不同的温度下产生的测量电流的两个测量。

发明内容

本发明基于发明人的以下认识：为了评估传感器的功能能力而对在陶瓷传感器的测量电极之间的电流进行的测量潜在地可能由于传感器在测量期间的受热而失真。尤其已经认识到，施加在电阻加热元件上的电压或者说电势能够使传感器中的离子移动，从而导致到测量电极或者在测量电极之间或者到与测量电极连接的控制设备的电流，所述电流使对与被施加在测量电极之间的测量电压相关的测量电流真正有意进行的测量失真。尤其还认识到，电阻加热元件的接通过程和关断过程(例如伴随着将传感器温度调准至恒定的温度)导致对测量电流的干扰。

因此，根据本发明设置，在测量电极自洁式燃烧掉碳黑之后，停用电阻加热元件，从而在根据本发明的方法的后续步骤期间，电加热功率为0W并且不再引起传感器中的离子的运动。然后，在等待之后，在电阻加热元件被停用的情况下，可以以高的准确性执行对代表测量电极之间的电阻的第一量值的测量。因此，也可以以更高的可靠性执行对传感器的功能能力的评估。

在本申请的框架下，电阻被认为是通过电压除以电流而得到的量值，即例如具有单位欧姆。

在本申请的框架下，代表电阻的量值也被理解为至少在当前情况下与电阻一一对应地关联的量值。例如，代表电阻的量值可以是电阻，或者代表电阻的量值在给定电压的情况下可以是电流或反向电流。在另一示例中，在给定电流的情况下，代表电阻的量值可以是电压。

所述等待可以是预给定的等待时间，例如至少50ms的等待时间和/或最多一秒钟的等待时间。

但是，所述等待也可以是，一直等待到传感器冷却到预给定的温度并且由传感器接收的、代表传感器温度的信号达到相应的预给定的第一值。该温度可以是例如780℃或者在700℃和800℃之间的值。

代表传感器温度的信号可以是例如代表电阻的信号，参见上文。传感器可以具有例如温度测量元件、例如Pt100等，并且该传感器可以被根据本发明的方法相应地操控。