[发明专利]用于运行λ探测器的控制单元

说明书

一种用于运行具有电化学电池(401)的λ探测器的控制单元，其中，所述电化学电池(401)具有第一电极(342)、第二电极(343)和布置在所述电极(342，343)之间的固体电解质，其中，所述λ探测器借助施加在所述电化学电池(401)的电极(342，343)之间的泵电压(303)保持在极限电流运行中，由此，产生通过所述电化学电池(401)的与废气中的残余氧成比例的泵电流(304)，其中，将输入电位(UA)施加到所述电化学电池(401)的第一电极(342)上，其中，根据所产生的泵电流(304)追踪所述输入电位(UA)，其中，借助与所述电化学电池(401)串联连接的测量电阻(345)求取所述泵电流(304)，其中，所述电化学电池(401)的第二电极(343)直接地或通过所述测量电阻与虚拟地(355)连接，其中，根据所述输入电位(UA)改变所述虚拟地(355)的电位。

技术领域

本发明涉及一种用于运行具有电化学电池的λ探测器的控制单元。

背景技术

由DE 10 2013 224 811 A1已经已知一种控制单元，该控制单元用于运行内燃机的废气后处理系统的单电池宽带λ探测器，该控制单元借助泵电压保持在极限电流运行中，由此，产生与废气中的残余氧成比例的泵电流，其中，根据所产生的泵电流追踪(nachführen)泵电压。

在此，借助所存储的特性曲线由泵电流确定泵电压，该泵电流借助与虚拟地连接的测量电阻求取，该虚拟地用作电流源和/或电流宿(Stromsenke)并且提供恒定的电压。

发明内容

本发明基于如下任务：改善预先已知的控制单元的准确性、运行安全性以及与预给定的λ探测器的兼容性。

该任务通过一种具有权利要求1的特征的控制单元来解决。在此，本发明首先从如下认知出发：为了使具有电化学电池的λ探测器运行在极限电流运行中，在施加在其上的泵电压方面存在彼此冲突的边界条件。一方面，虚拟地的电位(以下也称为虚拟地)必须选择得尽可能小，以便不给由可用供给电压给定的电压预算造成非常大的负担，使得在泵电流大的情况下对输入电位的充分追踪不再完全可能。另一方面，即使在富油运行(Fettbetrieb)中，虚拟地的电位也始终必须大于最大期望泵电流在测量电阻上的电压降。

根据本发明，这种冲突通过如下方式来化解：根据输入电位改变虚拟地的电位。

尤其当输入电位减小时，虚拟地的电位增大，并且，当输入电位增大时，虚拟地的电位减小。

尤其在贫油运行(Magerbetrieb)中时——例如出现相对较大的泵电流以及在测量电阻上出现(与此关联的)电压降时，虚拟地的电位相对较低，从而可以维持极限电流运行。

另一方面，尤其在富油运行中，虚拟地的电位相对较高并且可能超过泵电流在测量电阻上的电压降。

无论如何，借助根据本发明的方法可以使用具有相对较高阻值的测量电阻(例如至少20至600欧姆)。

例如可能并且有利的是，根据输入电位如此改变虚拟地的电位，使得当输入电位以值减小时，该虚拟地的电位例如以该值增大。同样可能的是，虚拟地的电位根据输入电位如此改变，使得当输入电位以处于与之间的值减小时，该虚拟地的电位例如以增大。

可以快速地且可靠地通过模拟电路或者数字电路根据输入电位改变虚拟地的电位，其方式例如是：虚拟地通过具有至少一个运算放大器的电路实施，该运算放大器的反相输入端及其输出端通过第一电阻彼此连接，并且该运算放大器的反相输入端还通过第二电阻与输入电位连接。

在扩展方案中，可以设置，将恒定的电位施加到运算放大器的同相输入端上，从而虚拟地的电位具有值VM＝UB-(UA-UB)*R1/R2，其中，VM是虚拟地的电位，UB是施加在运算放大器的同相输入端上的恒定电位，UA是输入电位，R1是第一电阻的欧姆电阻，并且R2是第二电阻的欧姆电阻。

优选的是：1/3R1R23R1，尤其R1＝R2。