优选地通过补偿参数 可以例如直接地修正用于给双层电容重复充电所需的电流。这例如具有积极的附加效应， 即也可以通过例如也能在没有栗浦电压跟踪的情况下进行的电极重复充电来补偿至少一 个信号延迟，从而例如作为信号的修正测量参数在具有也称为栗浦电压跟踪的Up跟踪的 情况下甚至可以比在没有Up跟踪的情况下更具有动态性。图2特别是示出一个根据本发 明的方法的所述实施例的简图，然而特别是作为控制装置120的CJ135不会脉冲式地运行 并且没有由于阶梯形的栗浦电压跟踪而产生的信号波动，其中，但是这不应该改变基本的 变化曲线。通过根据本发明的方法的所述实施例可以至少部分地、优选地完全地补偿过冲 130,例如前提是，在尽可能准确地已知和/或检测电极电容C ipe和/或电压曲线的U dl(t)。
[0033] 在图2中特别是示出了一个根据本发明的例如在CJ135作为控制装置120的情 况下通过Up(Pulspause)进行修正的实施例。曲线132特别是表示修正的测量参数、例如 IpkMT的示例性的变化曲线。曲线134表示在没有Up跟踪的情况下的栗浦电流Ip。曲线 136表示在脉冲间歇内的栗浦电压的示例性的变化曲线Up(Pulspause) = U(IPE)。在图2 中可以清楚地看到所述的在曲线126下方的过冲130。特别是在具有或没有Up-跟踪的情 况下的栗浦电流Ip的曲线126与曲线134之间的面积相应于用于重复充电所需的充电电 量。例如通过模拟产生例如在气体含量改变时、特别是在例如从6%至21 %的氧（O2)进行 气体交换时的图2中所示的曲线。
[0034] 在属于图3中的根据本发明的方法的另外的实施例中，可以检测至少一个栗浦 电流的至少一个时间变化量I。例如可以确定至少一个栗浦电压的至少一个时间变化量 ^。在使用栗浦电流的时间变化量$和栗浦电压的时间变化量$和至少一部分固体电 解质116的至少一个欧姆电阻RElditrolyt的情况下、特别是在使用公；>
的情况 下，可以计算电化学双层上的电压的时间变化曲线的优选地如上定义的至少一个导数 在所述实施例中，例如ASIC CJ125可以用作控制装置120。在使用ASIC CJ125的情况下， 通常不能直接测量电极双层电容上的下降的电压的变化量$。然而可以由栗浦电压的变 化量至少估算电极双层电容上的下降的电压，对于跟踪、特别是对于Up跟踪，可以在控制 装置120中、特别是在控制装置ASIC CJ125中计算所述栗浦电压的变化量。为此，栗浦电 压的总变化量AUp能够优选地以一个下述的部分减少，所述部分作为欧姆损耗通过固体 电解质116下降。例如可以得出栗浦电压的总变化量AUp，其方式是，在考虑低通滤波器、 例如PT-I-滤波器的情况下，如在下述公式中所示地：AUp = AUpsoll · (l_e( At+T))，可 以检测能由用于栗浦电压跟踪的斜坡计算的Upsoll的变化量、例如AUpsoll。在根据本 发明的方法的所述另外的实施例中，这特别是涉及优选地在使用至少一个ASIC CJ125作为 控制装置120的情况下通过预定的栗浦电压的变化量进行修正。如在图3中可以看到，当 由Up跟踪中估计电极双层电容、例如电极电压的变化量时，可以明显地减少过冲130、特别 是信号过冲。图2特别是示出，可替换地或附加地，如曲线138所示地通过所施加的栗浦电 压的变化量进行修正可以显著地减少过冲130。曲线138特别是表示修正的测量参数、例如 IPkMT。曲线140表示在没有跟踪的情况下的栗浦电流Ip。曲线142表示栗浦电压Up。
[0035] 在根据本发明的方法的一个实施例中，例如在上述实施例之一中，可以例如附加 地检测至少一个电极电容C ipe。在所述方法中可以给栗浦电池114施加例如至少一个随时 间改变的电压。可以检测至少一个栗浦电流的至少一个时间变化曲线。由栗浦电流的时间 变化曲线可以推断出电极电容C ipe。特别是为了确定补偿参数、例如补偿函数，一个对于根 据本发明的方法的实施例的前提条件可以是，可以已知或检测电极电容C ipe。因为电极电容 的值例如由于老化会极强地改变，有利的是，在运行状态中、例如在执行根据本发明的方法 时测量电极电容。这可以例如通过以下方式进行，优选地，在极限电流运行中，给传感器元 件112、特别是给探测器施加电压电流并且对电流响应下的面积进行分析。
【主权项】
1. 一种用于运行传感器元件（112)的方法，所述传感器元件用于检测在测量气体空间 中的气体的至少一个含量，其中，所述传感器元件（112)具有至少一个栗浦电池（114)，所 述栗浦电池具有至少两个通过至少一个固体电解质（116)彼此连接的栗浦电极（118)，其 中，在所述方法中检测至少一个测量参数，其中，此外确定至少一个补偿参数，其中，所述补 偿参数至少部分地与所述栗浦电极（118)的至少一个和所述固体电解质（116)之间的至少 一个过渡部上的电容效应有关，其中，由所述测量参数和所述补偿参数确定至少一个修正 的测量参数，其中，由所述修正的测量参数确定测量气体空间中的气体的含量。2. 根据前述权利要求所述的方法，其中，所述测量参数包括至少一个栗浦电流Ip， 其中，所述补偿参数包括至少一个重新充电电流AIp，其中，特别是在使用公式IPk_ = Ip-AIp的情况下确定所述修正的测量参数IPkMT。3. 根据前述权利要求中一个任意的项所述的方法，其中，所述方法至少部分地通过至 少一个控制装置（120)执行。4. 根据前述权利要求中一个任意的项所述的方法其中，在所述方法确定至少一个电化 学双层上的至少一个电压的时间变化曲线Udl(t)，其中，在所述方法中在使用所述电化学双 层上的所述电压的所述时间变化曲线Udl(t)和至少一个电极电容CIPE的情况下、特别是在 使用公式妙=|=^￡^的情况下确定至少一个重新充电电流AIp作为补偿参数。5. 根据前述权利要求中一个任意的项所述的方法，其中，所述栗浦电池（114)脉冲式 地运行，其中，在电压脉冲和/或电流脉冲之间分别出现脉冲间歇，其中，通过在至少两个 不同的脉冲间歇中进行测量来检测所述电化学双层上的所述电压的时间变化曲线Udl(t)。6. 根据前述权利要求中一个任意的项所述的方法，其中，在时间间隔Aty中使用至 少一个第i个脉冲间歇和至少一个第j个脉冲间歇，其中，检测所述第i个脉冲间歇期间的 至少一个栗浦电压UPl，并且检测第j个脉冲间歇期间的至少一个栗浦电压UP]，其中，在使 用公式的情况下确定所述电化学双层上的所述电压的所述时间变化曲线的导 数争。7. 根据前述权利要求中一个任意的项所述的方法，其中，检测至少一个栗浦电流的时 间变化￥<，其中，确定至少一个栗浦电压的时间变化$，其中，在使用所述栗浦电流的 时间变化f和所述栗浦电压的时间变化$和所述固体电解质的至少一部分的至少一个 欧姆电阻，的情况下、特别是在使用公式f的情况下计算所述电化 学双层上的所述电压的时间变化曲线的至少一个导数f。8. 根据前述权利要求中一个任意的项所述的方法，其中，检测至少一个电极电容CIPE。9. 根据前述权利要求中一个任意的项所述的方法，其中，将至少一个随时间变化的栗 浦电压施加给所述栗浦电池（114)，其中，检测至少一个栗浦电流的时间变化曲线，其中，由 所述栗浦电流的时间变化曲线推断出所述电极电容CIPE。10. -种包括至少一个传感器元件（122)的装置（110)，所述传感器元件用于检测在测 量气体空间中的气体的至少一个含量，其中，所述传感器元件（112)具有至少一个栗浦电 池（114)，所述栗浦电池具有至少两个通过至少一个固体电解质（116)彼此连接的栗浦电 极（118)，其中，所述装置（110)包括至少一个控制装置（120)，其中，所述控制装置（120) 设置用于执行根据前述权利要求中一个任意的项所述的用于运行传感器元件（112)的方 法。
【专利摘要】本发明涉及一种用于运行传感器元件(112)的方法，所述传感器元件用于检测在测量气体空间中的气体的至少一个含量。传感器元件(112)具有至少一个泵浦电池(114)，所述泵浦电池具有至少两个通过至少一个固体电解质(116)彼此连接的泵浦电极(118)。在所述方法中检测至少一个测量参数。此外，确定至少一个补偿参数。补偿参数至少部分地与泵浦电极(118)的至少一个和固体电解质(116)之间的至少一个过渡部上的电容效应有关。由测量参数和补偿参数确定至少一个修正的测量参数。由修正的测量参数确定在测量气体空间中的气体的含量。
【IPC分类】G01N27/406, F02D41/14
【公开号】CN105102973
【申请号】CN201380058673
【发明人】B·莱德曼, H·莱勒, G·赖因哈特
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2013年9月20日
【公告号】DE102012220567A1, US20150293052, WO2014072112A1