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用于内燃机的控制装置和用于该控制装置的运行方法

申请号 CN201710329426.5 申请日 2017-05-11 公开(公告)号 CN107387248A 公开(公告)日 2017-11-24
申请人 罗伯特·博世有限公司; 发明人 A.克尼尔; A.奥厄; C.贝福特; M.格吕内瓦尔德;
摘要 本 发明 涉及一种用于 内燃机 (20)、尤其是车辆的内燃机的控制装置(100),其中为内燃机(20)配属有至少一个 氧 传感器 (22),并且其中控制装置(100)具有一个计算单元(110),该计算单元用于控制内燃机(20)的运行,其特征在于,计算单元(110)具有至少一个集成的模拟/数字、A/D-转换器(112)和配属于至少一个集成的A/D-转换器(112)的多路复用器(114),并且该多路复用器(114)构造用于:使得A/D-转换器(112)的至少一个输入端(ADC0、ADC1、ADC2、ADC3)至少有时候与氧传感器(22)的 信号 输出端连接。
权利要求

1.用于内燃机(20)的、尤其是用于机动车的内燃机的控制装置(100),其中为所述内燃机(20)配属了至少一个传感器(22),并且其中该控制装置(100)具有计算单元(110),该计算单元用于控制所述内燃机(20)的运行,其特征在于,所述;计算单元(110)具有至少一个集成的模拟/数字、A/D-转换器(112)和配属于至少一个集成的A/D-转换器(112)的多路复用器(114),并且该多路复用器(114)构造用于:使得所述A/D-转换器(112)的至少一个输入端(ADC0、ADC1、ADC2、ADC3)至少有时候与所述氧传感器(22)的信号输出端(Lambda1、Lambda2、Lambda3、Lambda4)连接。
2. 根据权利要求1所述的控制装置(100),其中所述计算单元(110)具有第一A/D-转换器(112),该第一A/D-转换器优选根据逐步接近原理工作,英语:sukzessive approximation register;并且其中所述计算单元(110)具有第二A/D-转换器,该第二A/D-转换器优选根据西格玛-德尔塔原理工作;并且其中所述多路复用器(114)构造用于:使得所述第一和第二A/D-转换器(112)的至少一个输入端(ADC0、ADC1、ADC2、ADC3)至少有时候与所述氧传感器(22)的信号输出端(Lambda1、Lambda2、Lambda3、Lambda4)连接,尤其为了不仅通过所述第一A/D-转换器(112)而且通过所述第二A/D-转换器实现基本同时转换所述氧传感器(22)的相同的输出信号
3.根据上述权利要求中任一项所述的控制装置(100),其中所述多路复用器(114)构造用于:使得所述至少一个A/D-转换器(112)的所述至少一个输入端(ADC0、ADC1、ADC2、ADC3)至少有时候与不同于所述氧传感器(22)的其他的部件(24、26)的信号输出端(S1、S2、S3、S4)连接。
4.根据上述权利要求中任一项所述的控制装置(100),其中所述多路复用器(114)构造用于:使得所述至少一个A/D-转换器(112)的所述至少一个输入端(ADC0、ADC1、ADC2、ADC3)至少有时候与表征参考电势的电路节点(GND、vGND)连接。
5.根据上述权利要求中任一项所述的控制装置(100),其中数字信号处理单元(116)被集成进所述计算单元(110)中,并且其中所述数字信号处理单元(116)构造用于:执行借助于所述至少一个A/D-转换器(112)获得的数字信号(ds)的数字信号处理,尤其执行代表所述氧传感器(22)的输出信号的数字信号的数字信号处理。
6.根据权利要求5所述的控制装置(100),其中所述数字信号处理单元(116)构造用于:
控制(116a)所述至少一个A/D-转换器(112)的运行和/或所述多路复用器(114)的运行。
7.根据上述权利要求中任一项所述的控制装置(100),其中所述计算单元(110)构造用于:评估所述氧传感器(22)的输出信号和/或执行所述氧传感器(22)的电诊断和/或获取所述氧传感器(22)的内电阻
8.根据上述权利要求中任一项所述的控制装置(100),其中所述计算单元(110)具有集成定时器元件(GTM)。
9.用于运行用于内燃机(20)的、尤其是用于机动车的内燃机的控制装置(100)的方法,其中为所述内燃机(20)配属了至少一个氧传感器(22),并且其中该控制装置(100)具有计算单元(110),该计算单元用于控制所述内燃机(20)的运行,其特征在于,所述计算单元(110)具有至少一个集成的模拟/数字,A/D-转换器(112)和配属于所述至少一个集成的A/D-转换器(112)的多路复用器(114),并且该多路复用器(114)将所述A/D-转换器(112)的至少一个输入端(ADC0、ADC1、ADC2、ADC3)至少有时候与所述氧传感器(22)的信号输出端(Lambda1、Lambda2、Lambda3、Lambda4)连接(200)。
10. 根据权利要求9所述的方法,其中所述计算单元(110)具有第一A/D-转换器(112),该第一A/D-转换器优选根据逐步接近原理工作,英语:sukzessive approximation register;并且其中所述计算单元(110)具有第二A/D-转换器,该第二A/D-转换器优选根据西格玛-德尔塔原理工作;并且其中所述多路复用器(114)将所述第一和第二A/D-转换器(112)的至少一个输入端(ADC0、ADC1、ADC2、ADC3)至少有时候与所述氧传感器(22)的信号输出端(Lambda1、Lambda2、Lambda3、Lambda4)连接,尤其为了不仅通过所述第一A/D-转换器(112)而且通过所述第二A/D-转换器实现基本同时转换所述氧传感器(22)的相同的输出信号。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其中所述多路复用器(114)将所述至少一个A/D-转换器(112)的所述至少一个输入端(ADC0、ADC1、ADC2、ADC3)至少有时候与不同于所述氧传感器(22)的其他的部件(24、26)的信号输出端(S1、S2、S3、S4)连接(202)。
12.根据权利要求至11中任一项所述的方法,其中数字信号处理单元(116)被集成进所述计算单元(100)中,并且其中所述数字信号处理单元(116)执行借助于所述至少一个A/D-转换器(112)获得的数字信号(ds)的数字信号处理,尤其执行代表所述氧传感器(22)的输出信号的数字信号的数字信号处理。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述数字信号处理单元(116)控制(116a)所述至少一个A/D-转换器(112)的运行和/或所述多路复用器(114)的运行。

说明书全文

用于内燃机的控制装置和用于该控制装置的运行方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于内燃机的、尤其是用于机动车的内燃机的控制装置,其中为该内燃机配属了至少一个传感器(Lambdasonde),并且其中所述控制装置具有计算单元,该计算单元用于控制所述内燃机的运行。
[0002] 此外,本发明还涉及一种用于运行这种控制装置的方法。

背景技术

[0003] 这样的控制装置从DE 10 2008 001 697 A1中是已知的。该已知的控制装置具有微控制器作为计算单元,并且为了操控和评估所述氧传感器还需要一种分开的、构造为ASIC(应用特定的集成电路)的控制-和评估单元。除其他事项外,传统系统的ASIC控制氧传感器,接收所述氧传感器的信号,并经由数字接口与所述计算单元的微控制器通讯。分开的ASIC的天性决定了传统系统的高成本。此外,在此出现了功能性缺陷,因为计算单元不能够直接作用在氧传感器上或直接获取该氧传感器的信号。

发明内容

[0004] 据此,本发明的任务是:如下地改进开头所述类型的控制装置和运行方法,从而减少或避免上述缺点。
[0005] 就开头所述类型的控制装置而言,这个任务借此解决:所述计算单元具有至少一个集成的模拟/数字、A/D-转换器和配属于所述至少一个集成的A/D-转换器的多路复用器,并且所述多路复用器构造用于:使得所述至少一个A/D-转换器的所述至少一个输入端至少有时候与所述氧传感器的信号输出端连接。通过这种方式,所述控制装置的计算单元有利地实现了:能够直接获取氧传感器的输出信号(“Lambda(λ)信号”),因此-至少在这个方面中-能够放弃由传统系统公开的ASIC的相应的功能,这节省了成本。此外,在使用所述集成在控制装置的计算单元中的至少一个A/D-转换器来获取所述氧传感器的输出信号时,相对于已知的系统而言产生了功能性优点,因为氧传感器的输出信号的获取直接在所述计算单元中(借助于该计算单元的集成的A/D-转换器)实现,并且因此实现了关于所述获取的更少的等待时间(Latenzzeiten),并且必要时能够评估氧传感器的输出信号,以及必要时能够实现更快的A/D-转换。
[0006] 在一种有利的实施方式中,所述计算单元具有至少一个微控制器或数字信号处理器。优选地,所述微控制器能够使用至少一个集成的A/D-转换器,从而使得不需要分开的外部A/D-转换器,如同就传统系统而言A/D-转换器被维持在分开的ASIC中那样。
[0007] 在另一种有利的实施方式中,集成进所述计算单元中或微控制器中的至少一个A/D-转换器具有至少一个输入端或输入通道、优选具有至少四个输入端或输入通道。根据另一种实施方式,多路复用器能够与此相应地构造用于:使得所述A/D-转换器的至少一个输入端至少有时候与所述氧传感器的信号输出端连接,正如上面所描述的那样。
[0008] 特别优选地,在集成进所述计算单元或微控制器中的A/D-转换器具有多个输入端的情况下,多路复用器仍然能够根据另一种实施方式构造用于:使得所述A/D-转换器的相应多个输入端与一个或必要时多个存在的氧传感器的、相应的信号输出端连接,从而实现高效的信号获取和评估。
[0009] 在另一种有利的实施方式中,所述计算单元具有第一A/D-转换器,该第一A/D-转换器优选根据逐步接近原理工作,英语:sukzessive approximation register (SAR);并且附加地具有第二A/D-转换器,该第二A/D-转换器优选根据西格玛(Sigma,σ)-德尔塔(Delta,δ)(SD)原理工作;其中所述多路复用器构造用于:使得所述第一和第二A/D-转换器的至少一个输入端至少有时候与所述氧传感器的信号输出端连接,尤其为了不仅通过所述第一A/D-转换器而且通过所述第二A/D-转换器实现基本同时转换所述氧传感器的相同的输出信号。换句话说,就这种实施方式而言设置的是:所述氧传感器的信号输出端借助于多路复用器至少有时候不仅与所述第一A/D-转换器的输入端而且与所述第二A/D-转换器的输入端连接。即,第一和第二A/D-转换器的两个输入端优选基本上同时地与所述氧传感器的信号输出端连接,从而使得所述氧传感器的相应的输出信号能够通过第一A/D-转换器并且通过第二A/D-转换器从模拟域转换为相应的数字信号。
[0010] 特别优选的是,在两个A/D-转换器情况下,第二A/D-转换器也被集成进所述计算单元中。
[0011] 特别优选的是,在两个A/D-转换器情况下,第一A/D-转换器被构造为SAR-A/D-转换器,并且尤其是也能够为所述第一A/D-转换器配属采样-和保持单元(英语:sample and hold, s&h或“SH”),从而使得所产生的构造也能够称为SAR/SH。
[0012] 特别优选的是,在两个A/D-转换器情况下,第二A/D-转换器被构造为西格玛-德尔塔-A/D-转换器。这种A/D-转换器类型的组合有利地实现的是:同时实现所检测的(Lambda-)信号的高分辨率和良好的绝对精准度。
[0013] 为了简单起见,下述主要描述了具有集成进所述计算单元中的A/D-转换器的、本发明的变型方案。然而对于所有下述实施方式来说可能的是:也设置具有两个(或甚至更多)A/D-转换器的构造。在这种情况下,下述原理相应地适用于两个(或所有)A/D-转换器。
[0014] 在另一种有利的实施方式中,所述多路复用器构造用于:使得所述至少一个A/D-转换器的至少一个输入端至少有时候与不同于所述氧传感器的其他部件的信号输出端连接,借此能够实现其他的功能,所述功能对于内燃机的控制是重要的。例如所述其他部件或者说所述其他部件们能够是指其他传感器、例如温度传感器和类似的传感器。有利的是,本发明的这一方面似乎实现了所述集成的A/D-转换器的多重利用,从而使得氧传感器的输出信号的获取(“Lambdaerfassung”:Lambda检测)基本上平行于其他功能,并且进一步提高根据本发明的控制装置的使用效用。在两个A/D-转换器的情况下,在另一种变型方案时也能够考虑的是:与此相应地将两个A/D-转换器的输入端至少有时候与不同于氧传感器的其他部件的信号输出端连接,以便也为检测其他信号实现双A/D-转换器类型的优点。
[0015] 例如,集成的A/D-转换器能够在例如10毫秒(ms)的第一时间栅格(Raster)中转换温度传感器的输出信号,并且为了转换Lambda信号能够设置例如几百微秒(μs)或更少的第二时间栅格。优选的是,对于通过集成的A/D-转换器的用于A/D-转换的转换持续时间总计最大大约为几μs,从而使得根据本发明的原理,在时间上的多路复用运行中,大量的模拟传感器-或其他的输出信号(包括氧传感器的Lambda信号)能够被检测或转换。由此,Lambda检测的功能能够直接再现在所述控制装置的计算单元中,从而使得由背景技术公开的ASIC中的相应的功能能够被取消。尤其是,相对于已知的系统,省去所述ASIC的分开的A/D-转换器导致大的成本优势。
[0016] 在另一种有利的实施形式中设置的是,所述多路复用器构造用于:所述至少一个A/D-转换器的所述至少一个输入端至少有时候与表征参考电势的电路节点连接、尤其是低电阻地连接。例如,能够将接地(Massenpotential)或虚拟接地用作参考电势,同样也如同相对于供给电压(例如电池电压Ubat)或者参考电压的电势。在两个A/D-转换器的情况下,在另一种变型方案时也能够考虑的是,该多路复用器构造用于:两个A/D-转换器的所述至少一个输入端至少有时候与表征参考电势的电路节点连接、尤其是低电阻地连接。
[0017] 在另一种有利的实施形式中设置的是,数字信号处理单元被集成进所述计算单元中,并且,所述数字信号处理单元构造用于:执行借助于所述至少一个A/D-转换器(或在两个A/D-转换器的情况下的A/D-转换器)所获得的数字信号的(或尤其是代表氧传感器的输出信号的数字信号的)数字信号处理。由此,信号评估或预处理(如同其在已知系统中通过分开的ASIC实现的那样)同样也有利地能够在所述控制装置的计算单元内被执行。替代或补充的是,数字信号处理单元也能被用于处理或预处理其他的、借助于集成进所述计算单元中的A/D-转换器(们)获得的信号(例如温度信号等),借此进一步改进了使用效用。根据一种实施方式,数字信号处理单元能够是集成进所述计算单元中的、尤其是集成进微控制器中的数字信号处理器(DSP)。
[0018] 在另一种有利的实施形式中设置的是,所述数字信号处理单元构造用于:控制A/D-转换器(或在两个A/D-转换器情况下,至少一个A/D-转换器)和/或多路复用器的运行,借此所述计算单元自身被减轻负担,并且必要时能够全部地放弃由传统系统所公开的、分开的ASIC。尤其是,所述数字信号处理单元能够控制A/D-转换器(或在两个A/D-转换器的情况下,至少一个A/D-转换器)的运行的如下功能或方面:时间率(Zeitliche Rate)——模拟信号利用该时间率被A/D转换、必要时通过A/D-转换器在A/D-转换之前进行的模拟输入信号的放大、A/D-转换器的输入端与具有参考电势的电路节点(和/或模拟信号源的或者传感器的信号输出端)的连接、模拟输入信号的涉及运行类型的差分/非差分(differentielle/nicht-differentielle)检测。
[0019] 在另一种有利的实施形式中设置的是,计算单元构造用于:评估氧传感器的输出信号和/或执行氧传感器的电诊断和/或获取氧传感器的内电阻。
[0020] 在另一种有利的实施形式中设置的是,所述计算单元具有至少一个集成定时器元件。在一种优选的变型方案中,集成定时器元件至少部分地具有在专利公布WO 2011/120823 A1中所描述的系统的功能。在这种本发明的变型方案中,也能够特别高效地执行加热和/或进程控制(Ablaufsteuerung)的完整调节,所述进程控制用于在计算单元中的氧传感器(们)的运行。补充的是,为此也能够动用集成进所述计算单元中的数字信号处理装置的功能。由此产生了下述优点:减少了与计算单元的计算核心(CPU)的相互作用,以及更小的抖动(Jitter)(时钟抖动或相位噪声),因为计算单元的资源(多路复用器和/或A/D-转换器(们)和/或数字信号处理装置)虽然被分开,但是通过合适的布局和调整,并且通过运行A/D-转换器(们)和数字信号处理装置能够一直保证相同的执行时间(例如对于Lambda信号的A/D-转换所需要的功能)。另一个优点是对改变的操控参数进行更快的反应,因为进程控制或加热调节本地化在计算单元中执行。
[0021] 在另一种有利的实施形式中设置的是,计算单元构造用于:提供用于氧传感器(们)的运行电压生成或者加热的至少一个操控信号,从而使得就这个功能而言也能够放弃分开的ASIC。
[0022] 作为本发明的任务的另一种解决方案,说明了根据权利要求9所述的方法。
[0023] 进一步有利的构造方案是从属权利要求的对象。附图说明
[0024] 接下来参照附图阐述本发明示例性的实施方式。在附图中示出:图1 本发明的一种实施方式的示意性框图
图2 本发明的另一种实施方式的示意性框图,和
图3 根据本发明的方法的一种实施方式的、示意性的、简化的流程图

具体实施方式

[0025] 图1示意性地示出了本发明的一种实施方式的框图。描绘了内燃机20,该内燃机例如能够在机动车中使用。为内燃机20配属了氧传感器22,该氧传感器当前示例性地被构造为所谓的宽带-氧传感器,并且用于:获取在所述内燃机20的废气中的剩余氧含量与围绕所述内燃机20的大气的瞬时氧含量的比例。所述氧传感器22的输出信号能够以已知的方式用于控制或者调节所述内燃机20的运行,尤其是在排放减少的意义上。
[0026] 除了所述氧传感器22外,为所述内燃机20配属了另外的传感器,例如第一温度传感器24和第二温度传感器26,它们例如分别在所述内燃机20的排气管(未示出)的第一和第二区域中获取温度。
[0027] 同样也能够从图1中看出的是:设置了用于所述内燃机20的控制装置100,该控制装置控制或者调节所述内燃机20的运行。为此,该控制装置100具有计算单元110,在该计算单元上例如运行一个或多个计算机程序,所述计算机程序接管了前述控制或者调节的确定的功能。尤其是,所述计算机程序也能够构造用于执行下述的、根据本发明的方法。所述计算单元110被构造为例如微控制器。
[0028] 根据本发明设置的是:所述计算单元110具有集成的模拟/数字、A/D-转换器112和配属于所述集成的A/D-转换器112的多路复用器114,并且该多路复用器114构造用于:使得A/D-转换器112的至少一个输入端ADC0、ADC1、ADC2、ADC3(图2)至少有时候与氧传感器22(图1)的信号输出端Lambda1、Lambda2、Lambda3、Lambda4连接。以这种方式,所述控制装置100的计算单元110能够有利地直接获取所述氧传感器的输出信号(“Lambda信号”)。
[0029] 同时或者在关于获取Lambda信号的时间上的多路复用运行中,所述控制装置100的计算单元110能够检测例如温度传感器24、26的输出信号以及必要时内燃机20的其他未示出的传感器的输出信号,并且能够经受(unterwerfen)A/D-转换。
[0030] 集成进所述计算单元100中的A/D-转换器112当前具有四个输入端或输入通道ADC0、ADC1、ADC2、ADC3,见图2。多路复用器114能够根据另一种实施形式与此相应地构造用于:将所述至少一个输入端至少有时候与所述氧传感器的信号输出端连接,正如之前所描述的那样。特别优选的是,在例如当前具有多个(在此:四个)输入端或输入通道ADC0、…、ADC3的A/D-转换器112的情况下,所述多路复用器114能够构造用于:使得A/D-转换器112的相应多个输入通道与一个或必要时多个存在的氧传感器22(图1)的相应的信号输出端Lambda1、Lambda2、Lambda3、Lambda4连接,从而实现高效的信号获取和评估。
[0031] 在根据图2的实施例中,例如氧传感器22(图1)的两个元件(元件和参考元件)分别在A/D-转换器112的两个输入端之间被接通,或者能够通过所述多路复用器114接通。例如,在图2中的氧传感器22(图1)的第一元件(未示出)的第一输出端口(Ausgangsanschluss)标记以附图标记Lambda1,并且能够通过多路复用器114接通至A/D-转换器112的第一输入端ADC0;并且在图2中的氧传感器22(图1)的第一元件的第二输出端标记以附图标记Lambda2,并且能够通过多路复用器114接通至A/D-转换器112的第二输入端ADC1,从而使得例如借助于施加在两个输入端ADC0、ADC1处的电势的差分A/D-转换,能够获取在所述氧传感器的第一元件上的电压降(Spannungsabfall),而且能够以数字值为形式获得。相似地适用于氧传感器的第二元件的输出连接端Lambda3,Lambda4(图2)。
[0032] 此外,该多路复用器114有利地构造用于,使得所述A/D-转换器112的所述至少一个输入端ADC0至少有时候与不同于氧传感器22的其他部件24、26(图1)的信号输出端S1、S2、S3、S4(图2)连接,由此能够实现其他功能,所述功能对于内燃机20的控制是重要的。例如其他部件或者其他部件们能够是指其他的传感器、例如前面所述的温度传感器24、26。有利的是,本发明的这一方面似乎实现了所述集成的A/D-转换器112的多重利用,从而使得氧传感器22的输出信号的获取基本上平行于其他功能,并且进一步提高了根据本发明的控制装置的使用效用。
[0033] 例如,集成的A/D-转换器112能够在例如10毫秒(ms)的第一时间栅格中将温度传感器24、26的输出信号由模拟向数字转换,并且为了转换Lambda信号能够设置例如几百微秒(μs)或更少的第二时间栅格。优选的是,通过集成的A/D-转换器112的用于A/D-转换的转换持续时间最大大约为几μs,从而使得根据本发明的原理,在时间上的多路复用运行中,大量的模拟传感器-或其他的输出信号(包括氧传感器的Lambda信号)能够被检测或转换。由此,Lambda检测的功能能够直接再现在所述控制装置的计算单元110中。
[0034] 图3为此示意性示出了根据本发明的方法的一种实施方式的简化流程图。在第一步骤200中,A/D-转换器112(图1)的至少一个输入端ADC0通过多路复用器114与氧传感器22的输出连接端Lambda1(图2)连接,并且在接下来的步骤202中(图3),A/D-转换器112的同一个输入端ADC0通过多路复用器114与第一温度传感器24(图1)的输出连接端S1(图2)连接。例如,步骤200、202能够周期性地重复。相应的时间上的多路复用运行也能够应用于A/D-转换器112的其他输入端。
[0035] 在另一种有利的实施方式中设置的是,多路复用器114构造用于:使得A/D-转换器112的至少一个输入端ADC0至少有时候与表征参考电势的电路节点GND(接地)(图2)或vGND(虚拟接地)连接,其中尤其是能够实现低电阻的连接。在此,示意性地在图2中表明的并且没有进一步画出的、多路复用器114的开关被置入相应的、并且为了清楚起见同样没有在图
2中描绘的接通位置中。用于产生前面所提到的参考电势的电子电路是已知的,并且因此当前没有进一步描述。
[0036] 通过多路复用器114的开关的不同接通位置,不仅能够例如由此测量例如氧传感器的电压(例如在两个元件中的一个上下降的电压),而且能够实施诊断或实施内电阻测量。也能够通过计算单元110有目的性地获取单个电势,该电势构成氧传感器的输出信号。
[0037] 在另一种有利的实施方式中设置的是,数字信号处理单元被集成进计算单元中,参照在图2中利用虚线表明的方116。数字信号处理单元116优选构造用于,执行借助于A/D-转换器112所获得的数字信号ds的数字信号处理,尤其是执行代表氧传感器的输出信号的数字信号的数字信号处理。因此,如同在传统系统中通过分开的ASIC实现的那样,信号评估或预处理同样也能够有利地在控制装置100的计算单元110中实施。替代或补充的是,数字信号处理单元116也能够被用于处理或预处理其他借助于集成进计算单元110中的A/D-转换器112所获得的数字信号ds(例如,传感器24、26的温度信号等),借此使用效用被进一步提高。
[0038] 在另一种有利的实施形式中设置的是,数字信号处理单元116构造用于:控制A/D-转换器112和/或多路复用器114的运行,参照箭头116a,由此计算单元110(图1)自身被减轻负担,并且必要时能够完全放弃由传统系统所公开的、分开的ASIC。尤其是,数字信号处理单元116能够控制 A/D-转换器112和多路复用器114的运行的下述功能或方面:时间率——模拟信号利用该时间率被A/D转换以便获得数字信号ds、必要时通过A/D-转换器112在A/D-转换之前进行的模拟输入信号的放大、输入通道ADC0、ADC1、ADC2、ADC3与具有参考电势的电路节点GND、vGND和/或与其他连接端(例如氧传感器22或者其他传感器24、26的输出连接端)的连接、模拟输入信号的涉及运行类型的差分/非差分检测。
[0039] 在另一种有利的实施方式中设置的是,计算单元110构造用于:评估氧传感器22的输出信号和/或执行氧传感器22的电诊断和/或获取氧传感器22的内电阻或者获取该氧传感器的至少一个元件的内电阻。
[0040] 在另一种有利的实施方式中设置的是,所述计算单元110具有至少一个集成定时器元件GTM,参见图1。在一种优选的变型方案中,集成定时器元件GTM至少部分地具有在专利公布WO 2011/120823 A1中所描述的系统的功能。在这种本发明的变型方案中,也能够特别高效地执行加热和/或进程控制的完整调节,所述进程控制用于在计算单元110中的氧传感器(们)22的运行。补充的是,为此必要时也能够动用集成进所述计算单元110中的数字信号处理装置116的功能。由此产生了下述优点:减少了与计算单元110的计算核心(CPU)的相互作用,以及更小的抖动(时钟抖动或相位噪声),因为计算单元110的资源112、114、116虽然被分开,但是通过合适的布局和调整并且通过运行A/D-转换器112和数字信号处理装置116能够一直保证相同的执行时间(例如对于Lambda信号的A/D-转换所需要的功能)。
[0041] 在另一种有利的实施方式中设置的是,计算单元110构造用于,提供至少一个操控信号,用于氧传感器(们)的运行电压生成或加热,从而关于这个功能也能够放弃分开的ASIC。
[0042] 通过使用前面所描述的根据本发明的原理,能够有利地放弃从那时起存在于分开的ASIC中的的功能,因为这些功能由根据本发明的计算单元110提供。
[0043] 在一种有利的实施方式中,所述计算单元110具有第一A/D-转换器112,该第一A/D-转换器优选根据逐步接近原理工作,英语:sukzessive approximation register(SAR);并且所述计算单元附加地具有第二A/D-转换器,该第二A/D-转换器优选根据西格玛-德尔塔原理工作;其中所述多路复用器114构造用于:使得第一和第二A/D-转换器的至少一个输入端至少有时候与所述氧传感器22的信号输出端连接,尤其为了不仅通过所述第一A/D-转换器而且通过所述第二A/D-转换器实现基本同时转换所述氧传感器的相同的输出信号。换句话说,在这种实施方式中设置的是,至少有时候氧传感器22的信号输出端借助于多路复用器114不仅与第一A/D-转换器112的输入端连接,而且与第二A/D-转换器的输入端连接。
即,第一和第二A/D-转换器的两个输入端优选基本上同时地与所述氧传感器22的信号输出端连接,从而使得所述氧传感器22的相应的输出信号分别能够通过第一A/D-转换器并且通过第二A/D-转换器从模拟域转换为相应的数字信号。这种原理也能够应用于A/D-转换器的其他输入端
第二A/D-转换器为了清楚起见没有在图1中画出,但是在第二A/D-转换器的输入端构造(输入通道的数量)方面能够类似于第一A/D-转换器112地进行构造。例如,在具有两个A/D-转换器的实施方式中,第二A/D-转换器同样也能够具有四个输入端,正如在用于第一A/D-转换器112的图1中所示出的那样。例如, 第一A/D-转换器112的第一输入端ADC0分别能够牢固地与第二A/D-转换器(未示出)的相应的第一输入端(未示出)连接,从而使得似乎两个A/D-转换器在这个输入端处能够获得同一个输入信号,该输入信号能够例如通过多路复用器114如前面所述的那样至少有时候接通至所述输入端。
[0044] 替代地能够设计的是:第二A/D-转换器的至少一个输入端也能够能解开地与第一A/D-转换器112的相应的输入端ADC0连接,例如,通过相应的模拟开关和/或其他的多路复用器(未示出)。模拟开关和/或多路复用器的控制能够例如通过单元116实现。
[0045] 特别优选在两个A/D-转换器的情况下,第二A/D-转换器也集成进所述计算单元110中。特别优选在两个A/D-转换器情况下,第一A/D-转换器被构造为SAR-A/D-转换器,并且尤其是也能够为第一A/D-转换器配属采样-和保持元件(英语:sample and hold,s&h或“SH”),从而所产生的构造也能够被称为SAR/SH。特别优选在两个A/D-转换器情况下,第二A/D-转换器被构造为西格玛-德尔塔(缩写:“SD”)-A/D-转换器。这种A/D-转换器类型的组合实现的是:同时实现所检测的(Lambda-)信号的高分辨率和良好的绝对精准度。
[0046] 需要再次指出的是,对于所有之前参照图1至3所描述的实施方式来说可能的是:代替所描述的(唯一的)A/D-转换器112,也设置了具有两个A/D-转换器的构造,其中所述两个A/D-转换器优选是不同类型的、例如SAR/SH和SD。
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