Verfahren sowie Anordnung zur Resonanzfrequenz-Bestimmung eines AbgasnachbehandlungsSystems

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Resonanzfrequenz-Be ^¬ stimmung eines Abgasnachbehandlungssystems sowie eine Anordnung zur Resonanzfrequenz-Bestimmung eines solchen Abgasnachbehandlungssystems .

Die Bestimmung einer Resonanzfrequenz eines Abgasnachbehandlungssystems, wie zum Beispiel eines Filters oder eines Ka ^¬ talysators, wie sie im Kraftfahrzeugbereich beziehungsweise allgemein im Bereich von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, wird häufig dazu eingesetzt, den Zustand des Abgasnachbehand ^¬ lungssystems, zum Beispiel dessen Beladungs- beziehungsweise Befüllungszustand, zu bewerten. In herkömmlichen Lösungen bedient man sich zur indirekten Messung dieser Zustände der Resonanzen innerhalb des Abgasnachbehandlungssystems, zum Beispiel innerhalb der metallischen Umhüllung (Canning) eines Filterbeziehungsweise Katalysator-Gehäuses. Eine Anwendungsmöglich ^¬ keit sieht zum Beispiel vor, die Verschiebung einer Resonanzfrequenz als Maß des Beladungs- beziehungsweise Befüllungsgrades des Abgasnachbehandlungssystems heranzuziehen.

In bisher vorgestellten Lösungsansätzen zur Bestimmung der Resonanzen des als Hohlraumresonator fungierenden Abgasnachbehandlungssystems werden hochfrequente Signale im Mikrowel- lenbereich in das Abgasnachbehandlungssystems eingekoppelt und die auftretenden Streuparameter über einen Netzwerkanalysator gemessen. Der Nachteil an diesen Lösungen besteht darin, dass zum Aufbau eines auch nur vereinfachten Netzwerkanalysators viele elektrische Komponenten nötig sind. Diese sind einerseits teuer und unterliegen andererseits Temperatureinflüssen sowie Streu- ungen und benötigen gegebenenfalls eine Kalibrierung/Referen- zierung. Weiter benötigen derartige Lösungen noch eine Aus- werte-Logik bzw. einen Auswerte-Algorithmus , der aus den Streu ^¬ parametern den Befüllungsgrad ermittelt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Resonanzfrequenz-Bestimmung eines Abgasnachbehandlungssystems zu beschreiben, die eine kosten ^¬ günstigere und einfachere Resonanzfrequenz-Bestimmung ermög ^¬ lichen .

Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt durch ein Verfahren zur Resonanzfrequenz-Bestimmung eines Abgasnachbehandlungssystems gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Bei dem Verfahren wird ein Anregungssignal, insbesondere ein hochfrequentes Wechselspannungssignal, mit sich in einem vor ^¬ gegebenen Frequenzbereich ändernder Frequenz erzeugt und über einen Kopplungspfad in das Abgasnachbehandlungssystem eingekoppelt. Das Abgasnachbehandlungssystem reflektiert das eingekoppelte Anregungssignal und erscheint elektrisch als fre ^¬ quenzabhängige Lastimpedanz im Kopplungspfad.

Verfahrensgemäß wird eine Überwachungsgröße des Anregungssi ^¬ gnals beziehungsweise eine Überwachungsgröße einer im Kopp ^¬ lungspfad liegenden elektrischen Komponente derart überwacht, dass eine Änderung der Überwachungsgröße detektiert wird, welche aufgrund einer Änderung der frequenzabhängigen Lastimpedanz über die Frequenz des beaufschlagten Anregungssignals verursacht wird. Dabei wird ein Maß der detektierten Änderung der Überwachungsgröße hinsichtlich eines Resonanzverhaltens des Ab ^¬ gasnachbehandlungssystems ausgewertet . Bei dem hier vorgestellten Verfahren erfolgt somit eine Bestimmung von Resonanzen eines Abgasnachbehandlungssystems, wie zum Beispiel eines Katalysators oder Filters. Dabei wird aus ^¬ genutzt, dass sich die Lastimpedanz des als elektrische Resonanz wirkenden Abgasnachbehandlungssystems bei Anregung mit dem Anregungssignal in der Nähe einer Resonanzfrequenz über die Frequenz stärker ändert als über dem restlichen Frequenzbereich. Diese Änderung der Lastimpedanz wird genutzt, um aufgrund einer daraus resultierenden Änderung einer Überwachungsgröße des Anregungssignals beziehungsweise einer Überwachungsgröße einer im Kopplungspfad liegenden elektrischen Komponente auf eine Resonanz des Abgasnachbehandlungssystems schließen zu können. Somit kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen auf sehr einfache und kostengünstige Weise durch Auswerten eines Maßes der detektierten Änderung der Überwachungsgröße eine Resonanzfrequenz des Abgasnachbehandlungssystems bestimmt werden.

Die Auswertung einer Resonanzfrequenz erlaubt zum Beispiel die Bestimmung eines Zustands des Abgasnachbehandlungssystems, wie zum Beispiel eines Beladungs- beziehungsweise Befüllungszu- stands einer Katalysator-Keramik im Abgasnachbehandlungssystem, deren dielektrische Parameter vom Beladungs- beziehungsweise Befüllungszustand abhängen. Eine Veränderung der dielektrischen Parameter hat ein verändertes Resonanzverhalten des Abgasnachbe- handlungssystems zur Folge. Dieses veränderte Resonanzverhalten kann schließlich durch eine Verschiebung der Resonanzfrequenz detektiert werden.

Die Überwachungsgröße des Anregungssignals im Kopplungspfad kann zum Beispiel ein hochfrequentes Spannungssignal (d.h. das An ^¬ regungssignal selbst) beziehungsweise ein hochfrequentes Strom ^¬ signal sein, das sich aus der Stromaufnahme durch die Last ^¬ impedanz ergibt. Die Überwachungsgröße des Anregungssignals kann ein Hochfrequenzverhalten des Anregungssignals, z.B. ein Verhalten eines hochfrequenten Spannungssignals beziehungsweise eines hochfrequenten Stromsignals sein. Das Hochfrequenzverhalten des Anregungssignals kann insbesondere eine Änderung des Anregungssignals, z.B. eine Amplituden- bzw. Pegeländerung, umfassen. Das Hochfrequenzverhalten des Anregungssignals kann gemessen und über eine hierfür vorgesehene Auswerteeinheit ausgewertet werden.

Die Überwachungsgröße der im Kopplungspfad liegenden

elektrischen Komponente kann allgemein ein von der Lastimpedanz des Abgasnachbehandlungssystems abhängiges Signal sein, das jedoch isoliert vom Kopplungspfad gewonnen wird. Das bedeutet, dass sich die Überwachungsgröße der im Kopplungspfad liegenden elektrischen Komponente ändert, wenn sich die Lastimpedanz des Abgasnachbehandlungssystems ändert, jedoch die Überwachungs ^¬ größe der im Kopplungspfad liegenden elektrischen Komponente nicht aus dem Kopplungspfad abgeleitet wird. Auf diese Weise wird die Überwachungsgröße der im Kopplungspfad liegenden

elektrischen Komponente nicht durch Messung oder Abgriff im Kopplungspfad erhalten oder aus einem derartigen gemessenen oder abgegriffenen Signal abgeleitet. Vielmehr wird der Effekt genutzt, dass sich eine vom Kopplungspfad isolierte elektrische Größe der im Kopplungspfad liegenden elektrischen Komponente in Abhängigkeit von der Lastimpedanz des Abgasnachbehandlungs- Systems ändert. Die Überwachungsgröße kann unmittelbar diese isolierte elektrische Größe oder eine daraus abgeleitete bzw. gewonnene Größe bzw. Signal sein. Die Überwachungsgröße der im Kopplungspfad liegenden elektrischen Komponente kann ein niederfrequentes Signal sein. Die Überwachungsgröße der im Kopplungspfad liegenden elektrischen Komponente kann z.B. ein Gleichstrom- beziehungsweise Gleichspannungssignal einer elektrischen Leistungsaufnahme der elektrischen Komponente sein. Aufgrund einer Änderung der Lastimpedanz des Abgasnachbehandlungssystems über die Frequenz des beaufschlagten Anregungssignals ändert sich die Überwachungsgröße der genannten Art, sodass ein Maß der detektierten Änderung der Überwachungsgröße hinsichtlich eines Resonanzverhaltens des Abgas ^¬ nachbehandlungssystems ausgewertet werden kann. Die Überwa- chungsgröße der im Kopplungspfad liegenden elektrischen Komponente kann gemessen und über eine hierfür vorgesehene Aus ^¬ werteeinheit ausgewertet werden.

Somit ist aufgrund eines gegebenen Zusammenhangs zwischen dem Impedanzverhalten des Abgasnachbehandlungssystems und dem Ver ^¬ halten einer Überwachungsgröße der oben erläuterten Art eine verfahrensgemäße Bestimmung einer Resonanzfrequenz möglich. So erfolgt eine einfache Auswertung einer Änderung der Lastimpedanz durch Detektierung einer damit zusammenhängenden Änderung einer oder mehrerer elektrischer Überwachungsgrößen, wodurch ein Rück- schluss auf das Resonanzverhalten des Abgasnachbehandlungs ^¬ systems ermöglicht ist.

In diversen Implementierungen des Verfahrens wird eine Phase des Anregungssignals bzw. der Lastimpedanz im Kopplungspfad kon ^¬ trolliert beeinflusst, wodurch das Verhältnis zwischen der detektierten Änderung der Überwachungsgröße und einer Änderung der frequenzabhängigen Lastimpedanz über die Frequenz des beaufschlagten Anregungssignals bzw. das Maß der Änderung (der Effekt) der frequenzabhängigen Lastimpedanz selbst beeinflusst wird. Durch Laufzeiteffekte (zum Beispiel bedingt durch Lei ^¬ tungslängen) im Kopplungspfad kann das Verhältnis zwischen einer Änderung der Überwachungsgröße und einer diese Änderung hervorrufenden Änderung der frequenzabhängigen Lastimpedanz über die Frequenz des beaufschlagten Anregungssignals bzw. das Maß der Änderung der frequenzabhängigen Lastimpedanz selbst schwanken. Durch kontrollierte Beeinflussung der Phase des Anregungssignals bzw. der Lastimpedanz gemäß den erläuterten Maßnahmen können die Effekte einer Änderung der Lastimpedanz über die Frequenz des beaufschlagten Anregungssignals derart optimiert werden, dass eine Änderung der Überwachungsgröße aufgrund einer optimal aus ^¬ genutzten Änderung der Lastimpedanz bestmöglich detektiert werden kann.

Eine kontrollierte Beeinflussung der Phase des Anregungssignals im Kopplungspfad kann zum Beispiel vermittels einer Phasen ^¬ schieber-Komponente durchgeführt werden, die im Kopplungspfad zwischen einer Frequenzerzeuger-Schaltung und dem gekoppelten Abgasnachbehandlungssystem verschaltet ist. Die Phasenschie ^¬ ber-Komponente kann derart eingerichtet sein, dass sie die Phase eines als Anregungssignal erzeugten Wechselspannungssignals und/oder die Phase eines dazu korrespondierenden Wechselstromsignals ändert. Die Phasenschieber-Komponente kann bei- spielsweise als Art Verlängerungsleitung im Kopplungspfad eingerichtet sein, um eine Phasenverschiebung zu bewirken. Sie kann auch als aktive Schaltungskomponente ausgeführt sein, welche für sich ein ähnliches Lastverhalten wie oben genannte Frequenzerzeuger-Schaltung aufweist. Dies hat den Vorteil, dass zum einen die Frequenzerzeuger-Schaltung stärker entkoppelt ist . Zum anderen kann das Lastimpedanz-Verhalten dieser aktiven Schaltungskomponente auf den Anwendungsfall hin optimiert werden . Die obige Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt durch eine Anordnung zur Resonanzfrequenz-Bestimmung eines Abgasnachbehandlungssystems gemäß Patentanspruch 6 gelöst.

Die Anordnung weist ein Abgasnachbehandlungssystem, eine Fre- quenzerzeuger-Schaltung zur Erzeugung eines Anregungssignals mit sich in einem vorgegebenen Frequenzbereich ändernder Frequenz zur Anregung des Abgasnachbehandlungssystems sowie eine Kopplungsvorrichtung zur Kopplung der Frequenzerzeuger-Schaltung mit dem Abgasnachbehandlungssystem auf. Die Kopplungs- Vorrichtung kann zum Beispiel eine Antennenvorrichtung sein, die innerhalb eines Gehäuses der Abgasnachbehandlungsvorrichtung angeordnet ist zur Einkopplung des Anregungssignals. Ferner weist die Anordnung eine Erkennungsschaltung zur De- tektion einer Änderung einer Überwachungsgröße des Anregungs ^¬ signals beziehungsweise einer Änderung einer Überwachungsgröße einer elektrischen Komponente in einem Kopplungspfad zwischen der Frequenzerzeuger-Schaltung und dem Abgasnachbehandlungs- System aufgrund einer Änderung einer Lastimpedanz des Abgasnachbehandlungssystems auf. Zudem ist innerhalb der Anordnung eine Auswerteeinheit eingerichtet zur Auswertung eines Maßes einer von der Erkennungsschaltung detektierten Änderung der Überwachungsgröße hinsichtlich eines Resonanzverhaltens des gekoppelten Abgasnachbehandlungssystems. Eine derartige An ^¬ ordnung hat auch den Vorteil gegenüber herkömmlichen Lösungen, dass eine aufwändige Implementierung über Netzwerkanalysa- tor-Schaltungen entfällt. Vielmehr ist aufgrund der erläuterten Anordnung eine vereinfachte Bestimmung einer Resonanzfrequenz des Abgasnachbehandlungssystems ermöglicht. Die Anordnung ist vorteilhaft eingerichtet ein Verfahren der oben erläuterten Art durchzuführen .

Weitere vorteilhafte Aspekte, Implementierungen und Ausfüh- rungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme mehrerer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung von Komponenten einer

Anordnung zur Resonanzfrequenz-Bestimmung eines AbgasnachbehandlungsSystems , Figur 2 eine detailliertere Darstellung der Anordnung gemäß Figur 1,

Figur 3 eine weiter detailliertere Darstellung der

Anordnung gemäß den Figuren 1 und 2 und

Figur 4 ein schematisiertes Diagramm von Verläufen eines

Streuparameters sowie einer elektrischen Überwachungsgröße über der Frequenz.

Figur 1 zeigt eine schematisierte Darstellung einer Anordnung 1 zur Resonanzfrequenz-Bestimmung eines Abgasnachbehandlungssystems. Die Anordnung 1 weist das Abgasnachbehandlungssystem 2 auf, das einen Filter oder einen Katalysator, wie zum Beispiel einen Dreiwege-Katalysator (TWC) , einen Katalysator beruhend auf einer selektiven katalytischen Reaktion (SCR) oder einen Partikelfilter, wie einen Dieselpartikelfilter (DPF) , umfasst. Das Abgasnachbehandlungssystem 2 kann beispielsweise für benzin- oder dieselbetriebene Kraftfahrzeuge angewendet werden. Eine Anwendung für die Anordnung 1 zur Resonanzfrequenz-Bestimmung ergibt sich beispielsweise zur Prüfung des Beladungs- bezie ^¬ hungsweise Befüllungszustands oder eines allgemeinen Funkti ^¬ onszustands des Abgasnachbehandlungssystems 2.

Die Anordnung 1 weist eine Frequenzerzeuger-Schaltung 3 auf, die über einen Kopplungspfad 4 elektrisch mit dem Abgasnachbehand ^¬ lungssystem 2 gekoppelt ist. Eine Kopplung erfolgt über eine Kopplungsvorrichtung (nicht dargestellt) . Die Kopplungsvorrichtung kann zum Beispiel eine Antenne sein, über die ein Anregungssignal mit sich in einem vorgegebenen Frequenzbereich ändernder Frequenz f zur Anregung des Abgasnachbehandlungssystems 2 in selbiges eingekoppelt wird. Das Abgasnachbehand ^¬ lungssystem 2 reflektiert das eingekoppelte Anregungssignal, was über die Kopplungsvorrichtung wiederum detektierbar ist. Aufgrund der Kopplung der Frequenzerzeuger-Schaltung 3 über den Kopplungspfad 4 mit dem Abgasnachbehandlungssystem 2 erscheint letzteres in der Anordnung 1 somit elektrisch als Last mit einem frequenzabhängigen Impedanzverhalten (Lastimpedanz) , das sich über die Frequenz f des durch die Frequenzerzeuger-Schaltung 3 erzeugten Anregungssignals ändert. Im Resonanzfall bei einer oder mehreren Resonanzfrequenzen tritt eine signifikante Änderung der Lastimpedanz auf.

Das von der Frequenzerzeuger-Schaltung 3 erzeugte Anregungssignal der sich ändernden Frequenz f kann beispielsweise ein Wechselspannungssignal sein. Das Anregungssignal kann derart beschaffen sein, dass seine Frequenz f kontinuierlich von einer unteren Grenzfrequenz f_min bis zu einer oberen Grenzfrequenz f_max über einen vorgegebenen Frequenzbereich ansteigt. Beispielsweise kann über die Frequenzerzeuger-Schaltung 3 ein Anregungssignal eingestellt werden, wobei die Frequenz in einem Mikrowellenbereich von 1,5 bis 6 GHz ansteigt. Natürlich sind auch andere Frequenzbereiche denkbar. Zum Beispiel könnte der Frequenzbereich auch schon im Megahertz-Bereich, zum Beispiel ab 300 MHz, beginnen.

Die Anordnung 1 gemäß Figur 1 weist zudem eine Erkennungsschal- tung 5 beziehungsweise eine Auswerteeinheit 6 auf, die in Figur 1 als eine Einheit dargestellt sind. Die Erkennungsschaltung 5 ist zur Detektion einer Änderung einer Überwachungsgröße der Frequenzerzeuger-Schaltung 3 eingerichtet. Die Erkennungsschal ^¬ tung 5 überwacht die Überwachungsgröße der Frequenzerzeu- ger-Schaltung 3 und übergibt an die Auswerteeinheit 6 einen Pegel der gemessenen Überwachungsgröße der Frequenzerzeuger-Schaltung 3. Die Auswerteeinheit 6 wertet den Pegel hinsichtlich eines Maßes der detektierten Änderung der Überwachungsgröße bezüglich eines Resonanzverhaltens des Abgasnachbehandlungssystems 2 aus. Schließlich liefert die Auswerteeinheit 6 eine aus dem Maß der detektierten Änderung der Überwachungsgröße ausgewertete Re ^¬ sonanzfrequenz f_Res. Es ist denkbar, anstelle der Resonanzfrequenz f_Res eine daraus abgeleitete Größe auszugeben, die zum Beispiel den Beladungs- beziehungsweise Befüllungszustand oder einen allgemeinen Funktionszustand des Abgasnachbehandlungs ^¬ systems 2 wiedergibt.

Die Anordnung 1 gemäß Figur 1 macht sich zunutze, dass die Änderung der Lastimpedanz des Abgasnachbehandlungssystems 2 über die Frequenz des eingekoppelten Anregungssignals eine Änderung der elektrischen Überwachungsgröße innerhalb der Frequenzerzeuger-Schaltung 3 zur Folge hat. Diese Änderung der Überwachungsgröße kann durch die Erkennungsschaltung 5 gemessen und durch die Auswerteeinheit 6 zur Bestimmung der Resonanzfrequenz f_Res ausgewertet werden.

Die überwachte Überwachungsgröße innerhalb der Frequenzer ^¬ zeuger-Schaltung 3 kann beispielsweise ein Gleichstrom- bezie- hungsweise Gleichspannungssignal einer elektrischen Leistungs ^¬ aufnahme eines Oszillators innerhalb der Frequenzerzeu ^¬ ger-Schaltung 3 sein. Dies wird im Zusammenhang mit Figur 3 näher erläutert. Es ist alternativ jedoch auch denkbar, dass von der Erkennungsschaltung 5 ein hochfrequentes Strom- beziehungsweise hochfrequentes Spannungssignal als Überwachungsgröße des An ^¬ regungssignals im Kopplungspfad 4 überwacht wird. Weiter al ^¬ ternativ ist denkbar, als Überwachungsgröße ein Gleichstrombeziehungsweise Gleichspannungssignal einer elektrischen Leis ^¬ tungsaufnahme einer im Kopplungspfad 4 liegenden, sonstigen elektrischen Komponente (wie z.B. jedwede Signalaufbereitungs ^¬ vorrichtung) zu überwachen, was ebenfalls weiter unten näher erläutert wird. Figur 2 zeigt eine detailliertere Anordnung der Komponenten gemäß Figur 1. Insbesondere sind gemäß Figur 2 die Komponenten 5 und

6 als getrennte Komponenten ausgeführt. Die Auswerteeinheit 6 fungiert zudem neben der Auswertung einer Resonanzfrequenz f_Res, wie oben erläutert, als Steuereinheit zur Vorgabe einer Sollfrequenz f_soll an die Frequenzerzeuger-Schaltung 3. Diese erzeugt dann, wie oben erläutert, das Anregungssignal mit der sich über einen vorgegebenen Frequenzbereich ändernden Frequenz f, welches über den Kopplungspfad 4 in das Abgasnachbehand- lungssystem 2 eingekoppelt wird.

In der Darstellung gemäß Figur 2 umfasst die Anordnung 1 zudem eine elektrische Komponente 7, die innerhalb des Kopplungspfades 4 zwischen der Frequenzerzeuger-Schaltung 3 und dem Abgasnach- behandlungssystem 2 verschaltet ist. Die elektrische Komponente

7 kann beispielsweise eine Phasenschieber-Komponente bezie ^¬ hungsweise eine Verstärker-Komponente und/oder eine Fil ^¬ ter-Komponente sein. In dem Fall, dass die elektrische Komponente 7 eine Phasen ^¬ schieber-Komponente ist, erlaubt die Komponente 7 eine kon ^¬ trollierte Beeinflussung der Phase des Anregungssignals im Kopplungspfad 4. Konkret verschiebt die Phasenschieber-Kompo ^¬ nente 7 die Phase des Anregungssignals (die Phase des Wech- selspannungssignals und/oder die Phase des Wechselstromsignals) derart, dass das Anregungssignal mit einer verschobenen Phase in das Abgasnachbehandlungssystem 2 eingekoppelt wird. Dadurch kann der Effekt einer Änderung der Lastimpedanz des Abgasnachbehandlungssystems über die Frequenz des beaufschlagten Anre- gungssignals auf eine Änderung der Überwachungsgröße in der Frequenzerzeuger-Schaltung 3 optimiert werden, welcher ohne Beeinflussung der Phase aufgrund von Laufzeiteffekten (zum Beispiel bedingt durch Leitungslängen) zu unterschiedlich starken Ausprägungen führen könnte. Durch Zwischenschaltung der Phasenschieber-Komponente 7 in den Kopplungspfad 4 kann eine optimale Empfindlichkeit, das heißt eine optimale Korrelation zwischen der Änderung der Lastimpedanz über die Frequenz mit einer Änderung der Überwachungsgröße innerhalb der Frequenz- erzeuger-Schaltung 3, für zumindest eine bestimmte Resonanzfrequenz eingestellt werden.

Figur 3 zeigt eine weiter detailliertere Darstellung von Komponenten der Anordnung 1. Die Frequenzerzeuger-Schaltung 3 umfasst gemäß Figur 3 einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 8, der über eine Versorgungsspannung V+ versorgt wird. Weiter besitzt der VCO 8 einen Steuerspannungseingang, über den er von einer Frequenzaufbereiter-Komponente 9 eine Steuer ^¬ spannung V_tune empfängt. Über die Steuerspannung V_tune kann die Frequenzaufbereiter-Komponente 9 die Frequenz f des Anregungs ^¬ signals steuern. Die Frequenzaufbereiter-Komponente 9 kann bei ^¬ spielsweise ein Rampensignal der Steuerspannung V_tune vorgeben, sodass der VCO 8 ein Anregungssignal mit kontinuierlich an ^¬ steigender Frequenz f erzeugt. Der VCO 8 kann gemeinsam mit der Frequenzaufbereiter-Komponente 9 und einem Schwingquarz 10 eine geschlossene Phasenregelschleife (PLL) bilden. Hierzu gibt der VCO 8 über einen Rückführpfad einen Istwert des Anregungssignals mit der Frequenz f_ist an die Frequenzaufbereiter-Komponente 9 zurück, die den Istwert des Anregungssignals mit einem durch den Schwingquarz 10 vorgegebenen Sollwert vergleicht und auf diese Weise das durch den VCO 8 erzeugte Anregungssignal stabil regelt. Die Auswerteeinheit 6 ist gemäß Figur 3 zum Beispiel als Mikro ^¬ prozessor ausgeführt und gibt des Weiteren der Frequenzauf ^¬ bereiter-Komponente 9 einen Sollwert der zu erzeugenden Frequenz f_soll vor.

Die Erkennungsschaltung 5 ist gemäß Figur 3 derart ausgeführt, dass über einen Messpfad am VCO 8 eine Messung des aufgenommenen Gleichstroms durchgeführt wird. Das abgegriffene Stromsignal wird über einen Tiefpass 11 geglättet und über einen Analog-Digi- tal-Wandler 12 in einen digitalen Pegelwert gewandelt. In einer alternativen Implementierung kann die Komponente 12 auch integraler Bestandteil der Auswerteeinheit 6 sein. Dieser Pegel- wert wird einer Pegelauswertung der Auswerteeinheit 6 übergeben. Diese wertet den Pegel hinsichtlich eines Maßes einer detektierten Änderung des Gleichstromverhaltens am VCO 8 aus, das Rückschluss auf die Änderung der Lastimpedanz und damit auf ein Resonanzverhalten des Abgasnachbehandlungssystems 2 erlaubt. Übersteigt z.B. der ausgewertete Pegelwert bzw. dessen Ableitung über der Frequenz einen oberen Grenzwert bei einer bestimmten Frequenz f des Anregungssignals, geht die Auswerteeinheit 6 von einem Resonanzfall aus. In diesem Fall gibt die Auswerteeinheit 6 eine Resonanzfrequenz f_Res aus.

Alternativ zu der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform könnte auch ein Maß einer Änderung einer Gleichspannung am VCO 8 über die Erkennungsschaltung 5 gemessen und über die Auswerteeinheit 6 ausgewertet werden. In weiteren Alternativen ist auch denkbar, über serielle oder parallele Messwiderstände innerhalb des VCO 8 beziehungsweise allgemein innerhalb des Kopplungspfades 4 das Hochfrequenzverhalten des Anregungssignals, das heißt das Ver ^¬ halten eines hochfrequenten Spannungssignals beziehungsweise eines hochfrequenten Stromsignals im Kopplungspfad 4, zu messen und über die Auswerteeinheit 6 auszuwerten. Weiter alternativ wäre auch denkbar, eine Änderung des Gleichstromverhaltens beziehungsweise des Gleichspannungsverhaltens einer im Kopp ^¬ lungspfad 4 liegenden Komponente 7 über die Erkennungsschaltung 5 zu messen und über die Auswerteeinheit 6 auszuwerten. Wie oben erläutert, könnte die Komponente 7 zum Beispiel eine Phasen ^¬ schieber-Komponente oder eine Verstärker-Komponente sein. Auch an diesen Komponenten geht eine Änderung der Stromaufnahme beziehungsweise des Gleichspannungsverhaltens einher mit einer Änderung der Lastimpedanz des Abgasnachbehandlungssystems 2 über die Frequenz f des Anregungssignals, sodass auch eine Ableitung aus diesen Überwachungsgrößen Rückschlüsse auf das Resonanzverhalten des Abgasnachbehandlungssystems 2 zulässt. Analog zu einer Messung, wie sie in Figur 3 veranschaulicht ist, könnte somit auch eine Messung entsprechender Größen in der Komponente 7 im Kopplungspfad 4 als alternativer Messpfad 13 zum in Figur 3 dargestellten Messpfad erfolgen.

Figur 4 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Signalver- laufs eines über herkömmliche Methoden gemessenen Streupara ^¬ meters Sil über die Frequenz im Vergleich zum gemessenen Gleichstrom-Signalverhalten I_DC des VCO 8 gemäß der Anordnung 1 aus Figur 3. Der Vergleich zeigt, dass an den jeweiligen lokalen Minima des Streuparameters Sil, welche das Vorliegen einer jeweiligen Resonanzfrequenz des Abgasnachbehandlungssystems 2 veranschau ^¬ lichen, auch eine signifikante Änderung dI_DC/df (Steigung) des Gleichstroms I_DC des spannungsgesteuerten Oszillators 8 vor- liegt. Die signifikanten Änderungen der Stromaufnahme an den Stellen eines Resonanzverhaltens des Abgasnachbehandlungs ^¬ systems 2 werden von der Auswerteeinheit 6 gemäß Figur 3 aus ^¬ gewertet, sodass die entsprechenden Frequenzen, an denen die starken Änderungen der Stromaufnahme auftreten, als Resonanz- frequenzen f_Ref identifiziert werden, wie oben erläutert.

Bei dem hier vorgestellten Verfahren beziehungsweise der hier vorgestellten Anordnung kann somit eine Bestimmung von Resonanzen eines Testobjektes, wie eines Abgasnachbehandlungs- Systems, auf einfache Weise durchgeführt werden. Dabei macht man sich zunutze, dass sich die Lastimpedanz des als Resonator wirkenden Testobjekts in der Nähe einer Resonanzfrequenz (über der Frequenz) stärker ändert als über dem restlichen Frequenzbereich. Diese Impedanzänderung wird genutzt, um beispielsweise am differentiellen Stromverbrauch eines Frequenzgenerators beziehungsweise allgemein einer Frequenzerzeuger-Schaltung, wie zum Beispiel einem spannungsgesteuerten Oszillator, auf eine Resonanz schließen zu können. Da durch Laufzeiteffekte (bedingt zum Beispiel durch Leitungslängen) diese Impedanz- beziehungsweise Stromänderung unterschiedlich stark ausfallen kann, kann durch Zwischenschaltung eines Phasenschiebers die optimale Empfindlichkeit für zumindest eine bestimmte Resonanzfrequenz optimiert werden. Es wird somit quasi ein Streuparameter Sil über der Frequenz ausgewertet.

Man benötigt für die Bestimmung der Resonanzfrequenz somit lediglich einen vorzugsweise frequenzgenauen Generator, gegebenenfalls ein Phasenschiebeglied und eine Strommessvorrichtung. Eine Steuer- beziehungsweise Auswerteeinheit muss lediglich die Fre ^¬ quenzen (sweep) einstellen, den Pegel an geeigneter Stelle messen und dann eine einfache Auswertung vornehmen.

In ähnlicher Weise zu einer Messung einer Stromänderung am Fre- quenzgenerator könnte auch an geeigneter Stelle eine Gleichspannung, die Amplitude einer Hochfrequenz-Spannung oder eines Hochfrequenz-Stromes (hochohmig ausgekoppelt und gleichge ^¬ richtet) gemessen werden. Die Hardware-Aufwände dafür sind ähnlich gering.

Gegenüber herkömmlichen Lösungen spart die hier dargestellte Lösung somit aufwendige Netzwerkanalysatoren sowie mindestens eine aufwendige Koppelvorrichtung in dem Abgasnachbehandlungs ^¬ system, sowie mindestens einen RF-Detektor und alle damit ver- bundenen Abstimmprobleme.

Ganz allgemein ist das Verfahren beziehungsweise die Anordnung der hier erläuterten Art überall dort einsetzbar, wo man aus dem Reflektionsverhalten eines Testobjektes mit schmalen Resonanzen auf die Resonanzfrequenzen schließen möchte.

In weitergehenden Ausführungsformen kann eine Phasenschie- ber-Komponente 7 elektronisch ausgeführt sein. Dies hat den Vorteil, dass eine sehr breitbandige Optimierung möglich ist . Ein Verfahren der erläuterten Art kann dabei derart eingerichtet sein, dass eine Beeinflussung der Phase des Anregungssignals im Kopplungspfad während der Durchführung des Verfahrens dynamisch angepasst wird. Insbesondere kann zum Beispiel eine frequenz ^¬ abhängige Anpassung der Beeinflussung der Phase durch eine elektronisch einstellbare Phasenschieber-Komponente durchgeführt werden . Ferner sind intelligente Suchalgorithmen zur weiteren Optimierung der Auswertegenauigkeit beziehungsweise Auswertege ^¬ schwindigkeit denkbar. Neben den Strom- und/oder Spannungseigenschaften eines Frequenzgenerators können auch Strom- und/oder Spannungseigenschaften eines nachgeschalteten Trei- berverstärkers beziehungsweise einer Verstärker-Komponente oder eventuell auch einer steuerbaren Phasenschieber-Komponente oder jedweder Signalaufbereitungsvorrichtung genutzt werden, wie oben erläutert. Im Falle, dass HF-Ströme beziehungsweise HF-Spannungen zu messen wären, kann mit Hilfe einer einfachen HF-Diode eine Umwandlung in ein DC-Signal bewerkstelligt werden.

Bei Erkennung einer vermuteten Resonanz kann schmalbandig um die ermittelte Resonanzfrequenz herum gesucht beziehungsweise die Phase (z.B. vermittels einer erläuterten Phasenschieber-Komponente) optimiert werden, um ein möglichst genaues und ein ^¬ deutiges Ergebnis zu erreichen. Ein Differenzierglied kann eingesetzt werden für eine einfache Erkennung schneller Änderungen der Überwachungsgröße.