DE102007027183A1 - Method for operating gas sensor, for determining concentration of gas components in gas mixture, involves exposing pump electrode to exhaust gas over diffusion barrier - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gassensors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Gassensors nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 5.The The invention relates to a method for operating a gas sensor according to the preamble of claim 1 and a circuit arrangement for operating a gas sensor according to the genre of the independent Claim 5.
Gegenstand der Erfindung sind auch ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens.object The invention also includes a computer program and a computer program product with a program code stored on a machine-readable carrier is stored for carrying out the method.
Stand der TechnikState of the art
Elektrochemische Gassensoren in Form von Lambdasonden werden in großer Zahl in Abgassystemen von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um für die Motorsteuerung Signale über die Abgaszusammensetzung bereitstellen zu können. Auf diese Weise kann der Motor so betrieben werden, dass die Abgase eine optimale Zusammensetzung für die Nachbehandlung mit im Abgassystem heute üblicherweise vorhandenen Katalysatoren aufweisen.electrochemical Gas sensors in the form of lambda probes are in large numbers used in exhaust systems of internal combustion engines in motor vehicles, for the engine control signals about the exhaust gas composition to be able to provide. That way, the engine can be operated so that the exhaust gases have an optimal composition for after-treatment with in the exhaust system today usually have existing catalysts.
Ein
solcher auch als Breitbandsonde bezeichneter Gassensor geht beispielsweise
aus der
Die Diffusionsbarriere für derartige planare Breitbandlambdasonden wird aus Zirkoniumoxid unter Zusatz eines Porenbildners hergestellt. Aufgrund eines erhöhten Yttriumoxidgehalts und eines geringeren Siliziumgehalts verglichen mit dem angrenzenden, den Elektrolyt bildenden Zirkonoxid dämpft eine verminderte Sinteraktivität das Verschließen der durch den Porenbildner nach dem Ausbrennen zurückgelassenen Poren, wobei Silizium beim Sintern zu einer flüssigen Korngrenzphase führt, die das Sintern beschleunigt, Yttriumoxid jedoch die Sinteraktivität senkt.The Diffusion barrier for such planar broadband lambda probes is made of zirconium oxide with the addition of a pore-forming agent. Due to an increased yttrium oxide content and a lower Silicon content compared with the adjacent, the electrolyte forming zirconium oxide dampens a reduced sintering activity closing the through the pore former after burning out left behind pores, with silicon during sintering too a liquid grain boundary phase leads to the Sintering accelerates, but yttria increases the sintering activity lowers.
Der Sauerstofftransport in der Diffusionsbarriere erfolgt durch die sogenannte Knudsen-Diffusion und durch eine Gasphasendiffusion. Der Grenzstrom einer Sonde mit vorwiegend Sauerstofftransport über Gasphasendiffusion ist druckunabhängig, weil die Druckabhängigkeit der Diffusion, gemäß der die mittlere freie Weglänge und damit die Diffusion proportional zum Kehrwert des Drucks abnehmen, durch den höheren Partialdruck des Sauerstoffs kompensiert wird. Bei Diffusionsbarrieren mit kleineren Poren wird nun die mittlere freie Weglänge vom Porenradius bestimmt und ist daher konstant. Bei dieser so genannten Knudsen-Diffusion ist der Sauerstofftransport somit insgesamt druckabhängig, weil hier die Konzentration des Sauerstoffs zunimmt, ohne dass gleichzeitig die Diffusionskonstante abnimmt und damit nimmt der Grenzstrom mit dem Druck zu.Of the Oxygen transport in the diffusion barrier takes place through the Knudsen diffusion and gas-phase diffusion. The limiting current of a probe with predominantly oxygen transport via gas phase diffusion is pressure independent, because the pressure dependence diffusion, according to the mean free path and thus decrease the diffusion in proportion to the reciprocal of the pressure, is compensated by the higher partial pressure of oxygen. For diffusion barriers with smaller pores, the mean free path length determined by the pore radius and is therefore constant. In this so-called Knudsen diffusion is the oxygen transport thus altogether pressure-dependent, because here the concentration of the oxygen increases without at the same time the diffusion constant decreases and thus the limiting current increases with the pressure.
In umgekehrter Weise wie die Druckabhängigkeit verhält sich die Temperaturabhängigkeit des Grenzstroms. Bei Sonden mit einem vorwiegenden Sauerstofftransport über eine Gasphasendiffusion nimmt der Grenzstrom mit der Temperatur zu, während der Grenzstrom bei Sonden mit einem Sauerstofftransport, der vorwiegend über die Knudsen-Diffusion erfolgt, nicht von der Temperatur abhängt. Daher lässt sich eine Korrelation der beiden Koeffizienten feststellen. Sonden mit einer hohen Druckabhängigkeit des Grenzstroms weisen eine niedrige Temperaturabhängigkeit des Grenzstroms und umgekehrt auf.In reverse as the pressure dependence behaves the temperature dependence of the limiting current. For probes with a predominant oxygen transport via a gas phase diffusion takes the limiting current with the temperature too, while the limiting current in probes with an oxygen transport, predominantly over the Knudsen diffusion takes place, does not depend on the temperature. Therefore, a correlation of the two coefficients can be found determine. Probes with a high pressure dependence of the Limit currents have a low temperature dependence of the limiting current and vice versa.
Aus
der nicht vorveröffentlichten
Eine Signaländerung aufgrund einer Druckvariation im Schub eines die Brennkraftmaschine aufweisenden Fahrzeugs von beispielsweise 200 mbar führt zu Änderungen des Pumpstroms um nur 10%, also zu einer verhältnismäßig kleinen Änderung. Außerdem müssen sehr viele Messungen herangezogen werden, weil sich erstens der Grenzstrom mit der Verdünnung des zu messenden Luftsauerstoffs aufgrund der Variation des Wasserdampfgehalts der Luft ändert, weil zweitens Störungen in der Auswerteelektronik zu einer Variation des Spannungsrohsignals für den Grenzstrom führen und weil drittens der aufgrund eines Modells ermittelte Druck aufgrund von Ungenauigkeiten des Druckmodells für verschiedene Fahrzeugbetriebszustände mehr oder weniger fehlerbehaftet ist.A Signal change due to a pressure variation in the thrust of a for example, the vehicle having the internal combustion engine 200 mbar leads to changes in the pumping current only 10%, so to a relative small change. Besides, you have to be very Many measurements are used because, first, the limiting current with the dilution of the air to be measured due to the variation of the water vapor content of the air changes because second, interference in the transmitter to a variation lead the voltage raw signal for the limiting current and, thirdly, the pressure determined on the basis of a model due to inaccuracies of the print model for various vehicle operating conditions more or less error-prone.
Alternativ zur Messung der Druckabhängigkeit im Fahrzeug kann man diese auch fest vorgeben und anhand dieses einheitlichen Werts die Druckkompensation durchführen. Es treten aber fertigungsbedingte Schwankungen der statischen Druckabhängigkeit bei derartigen Sensoren auf. Eine Streuung der statischen Druckabhängigkeit von Sonde zu Sonde und eine zeitliche Änderung der statischen Druckabhängigkeit über die Lebensdauer führen zu einer Streuung des Nutzsignals, also beispielsweise des zu bestimmenden Lambdawerts, trotz Druckkompensation.alternative to measure the pressure dependence in the vehicle you can They also firmly specify and, based on this uniform value, the Perform pressure compensation. But there are production-related Variations in the static pressure dependence in such Sensors on. A scatter of static pressure dependence from probe to probe and a temporal change of static Pressure dependence over the lifetime lead to a scattering of the useful signal, so for example to be determined Lambda value, despite pressure compensation.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Gassensors mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Gassensors mit den Merkmalen des Anspruchs 5 ermöglichen demgegenüber eine erhebliche Reduzierung der Streuung des Grenzstromsignals nach einer Druckkompensation aufgrund von Fertigungsstreuungen der statischen Druckabhängigkeit im Neuzustand wie auch aufgrund von Alterung der statischen Druckabhängigkeit über die Lebenszeit. Die Bestimmung der statischen Druckabhängigkeit kann darüber hinaus über den gesamten Lambdabereich der Pumpzelle ausgedehnt werden, wobei gegebenenfalls die Sonde nur passiv betrieben wird, d. h. das Ausgangssignal nicht ausgewertet wird.The inventive method for operating a Gas sensor with the features of claim 1 and the inventive Circuit arrangement for operating a gas sensor with the features of claim 5 on the other hand allow a Significant reduction in the dispersion of the limiting current signal after one Pressure compensation due to manufacturing variations of the static Pressure dependence in new condition as well as due to aging the static pressure dependence over the lifetime. The determination of the static pressure dependence can over it extended beyond the entire lambda range of the pumping cell with possibly the probe being operated only passively, d. H. the output signal is not evaluated.
Rein prinzipiell ist es auch möglich, den bei der Bestimmung der statischen Druckabhängigkeit verwendeten Druckwert zu vergleichen mit dem bestimmten Druck aufgrund eines Druckmodells, wodurch eine Plausibilisierung der Temperatur- und Druckabhängigkeit möglich ist.Purely In principle, it is also possible in the determination the static pressure dependence used pressure value to compare with the specific pressure due to a print model, whereby a plausibility of the temperature and pressure dependence is possible.
Ein großer Vorteil ist auch, dass bei diesem Verfahren, welches auf die Temperaturabhängigkeit des Pumpstroms abzielt, schon nach wenigen Messwerten eine genaue Bestimmung der Temperaturabhängigkeit möglich ist, da die Temperaturabhängigkeit des Pumpstroms unabhängig vom Wassergehalt der Luft ist und weil kurz nacheinander liegende Messungen den gleichen Wassergehalt aufweisen.One Another big advantage is that in this process, which aimed at the temperature dependence of the pumping current, accurate determination of the temperature dependence after only a few measured values is possible because the temperature dependence of Pumping current is independent of the water content of the air and because measurements in quick succession have the same water content exhibit.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Zusammenhang mit der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments and embodiments of the invention are taken in conjunction with the drawings and the description below.
In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:
Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention
Ein
Beispiel eines in
Oberhalb
der Festelektrolytschicht
Über
der Schicht
Es
ist zu bemerken, dass die Erfindung nicht auf eine hier gezeigte
Breitbandlambdasonde beschränkt ist, sondern bei allen
Sonden, welche die Messung der Luftzahl über einen Lambdawert
von 1 hinaus gestatten, zum Einsatz kommen kann. So kann beispielsweise
statt der gezeigten Breitbandlambdasonde auch eine Magersonde vorgesehen sein,
die sich konstruktiv von der in
Die
vorstehend beschriebene Breitbandsonde funktioniert wie folgt:
Das
das Zutrittsloch
That the access hole
Über
den Referenzluftkanal
Wenn
das abgasseitige Ende des Körpers
Das
Platinmaterial der Elektroden
Eine
in
Wie
oben bereits erwähnt, wird beim Betrieb der Breitbandsonde
die elektrische Spannung zwischen der Nernstelektrode
Die
Diffusionsbarriere
Der Sauerstofftransport in der Diffusionsbarriere erfolgt sowohl aufgrund der so genannten Knudsen-Diffusion als auch aufgrund der Gasphasendiffusion.Of the Oxygen transport in the diffusion barrier occurs both due to the so-called Knudsen diffusion as well as due to the gas phase diffusion.
Der
Grenzstrom einer Sonde mit einem vorwiegenden Sauerstofftransport über
Gasphasendiffusion ist druckunabhängig, da die Druckabhängigkeit
der Diffusion (die mittlere freie Weglänge und damit die
Diffusionskonstante nehmen proportional zu 1/p ab) durch den höheren
Partialdruck des Sauerstoffs kompensiert wird. Bei Diffusionsbarrieren
mit kleineren Poren wird die mittlere freie Weglänge vom Porenradius
bestimmt und ist daher konstant. In diesem Falle, einer Knudsen-Diffusion,
ist der Sauerstofftransport druckabhängig, da die Konzentration des
Sauerstoffs zunimmt, ohne das gleichzeitig die Diffusionskonstante
abnimmt. Damit nimmt der Grenzstrom mit dem Druck zu. Derartige
Diffusionsbarrieren mit kleineren Poren (in
Umgekehrt
verhält es sich mit der Temperaturabhängigkeit
des Grenzstroms. Bei Sonden mit einem vorwiegenden Sauerstofftransport über
eine Gasphasendiffusion nimmt der Grenzstrom mit der Temperatur
zu, während der Grenzstrom bei Sonden mit vorwiegendem
Sauerstofftransport durch die Knudsen-Diffusion nicht von der Temperatur
abhängt. Es lässt sich daher eine Korrelation
der beiden Koeffizienten angeben. Sonden mit einer hohen Druckabhängigkeit
des Grenzstroms besitzen eine niedrige Temperatur abhängigkeit
des Grenzstroms und umgekehrt. Dieser Zusammenhang ist schematisch
in
Die
nicht vorveröffentlichte
Bei der Fertigung derartiger Breitbandlambdasonden treten nun Schwankungen der statischen Druckabhängigkeit auf. Bei der Kompensation von schwankendem Druck im Abgastrakt auf der Basis der statischen Druckabhängigkeit im Fahrzeug kann bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren nun nur eine feste spezifizierte Druckabhängigkeit vorgegeben werden. Eine Streuung (z. B. Fertigungsstreuung) der statischen Druckabhängigkeit und deren zeitliche Änderung über die Lebensdauer der Sonde führen jedoch zu einer zusätzlichen Streuung des Nutzsignals trotz Berücksichtigung der Druckkompensation.at The production of such broadband lambda probes now fluctuates the static pressure dependence on. In the compensation of fluctuating pressure in the exhaust tract on the basis of static Pressure dependence in the vehicle can be seen from the state of Technique known method now given only a fixed specified pressure dependence become. A scattering (eg manufacturing dispersion) of the static Pressure dependence and its temporal change over However, the life of the probe lead to an additional Scattering of the useful signal despite consideration of the pressure compensation.
Aus
der nicht vorveröffentlichten
Die Bestimmung der Druckabhängigkeit, wie sie sich aus diesem Verfahren ergibt, basiert auf Signaländerungen aufgrund der Druckvariation im Schubbetrieb eines die Brennkraftmaschine aufweisenden Fahrzeugs von typischerweise 200 mbar. Dies führt zu Änderungen des Pumpstroms Ip in der Größenordnung von nur 10%. Darüber hinaus sind sehr viele Messungen erforderlich, da sich der Grenzstrom mit der Verdünnung des zu messenden Luftsauerstoffs aufgrund der Variation des Wasserdampfgehalts der Luft ändert. Weil darüber hinaus Störungen der Auswerteelektronik zu einer Variation des Spannungsrohsignals für den Grenzstrom führen und weil ferner der modellierte Druck aufgrund von Ungenauigkeiten des Druckmodells für verschiedene Fahrzeugbetriebszustände oder weil das Messsignal, das von einem Drucksensor ausgegeben wird, mehr oder weniger fehlerhaft ist, ist die Druckkompensation fehlerbehaftet.The determination of the pressure dependence, as it results from this method, based on signal changes due to the pressure variation in the overrun operation of a vehicle having the internal combustion engine of typically 200 mbar. This leads to changes in the pumping current I p on the order of only 10%. In addition, many measurements are required because the limiting current changes with the dilution of the atmospheric oxygen to be measured due to the variation of the water vapor content of the air. Moreover, because disturbances of the evaluation electronics lead to a variation of the voltage raw signal for the limiting current and because the modeled pressure is more or less erroneous due to inaccuracies of the print model for different vehicle operating conditions or because the measurement signal output from a pressure sensor is more or less erroneous, the pressure compensation is faulty.
Um
nun die Druckkompensation während des Betriebs des Fahrzeugs
zu verbessern, wird zunächst die statische Temperaturabhängigkeit
im Fahrbetrieb durch Betrieb der elektrischen Heizvorrichtung
Der
sich dabei einstellende Pumpstrom Ip, in
Aufgrund
dieser Temperaturabhängigkeit a kann nun durch den zuvor
im Labor ermittelten allgemein gültigen Zusammenhang zwischen
der Temperaturabhängigkeit a und der statischen Druckabhängigkeit
k, der in
Die Messung wird bevorzugt über den gesamten Lambdabereich der Pumpzelle ausgedehnt, wobei die Sonde gegebenenfalls nur passiv betrieben wird, also das Ausgangssignal nicht ausgewertet wird.The Measurement is preferred over the entire lambda range extended the pumping cell, the probe may be passive only is operated, so the output signal is not evaluated.
Die vorbeschriebene Bestimmung der statischen Druckabhängigkeit kann auch ergänzend zur direkten Bestimmung der statischen Druckabhängigkeit aus der Korrelation des Pumpstroms Ip mit einem externen Druckmodell verwendet werden, wobei in diesem Falle die Temperatur- und die Druckabhängigkeit des Grenzstromes gegenseitig plausibilisiert werden können.The above-described determination of the static pressure dependence can also be used in addition to the direct determination of the static pressure dependence from the correlation of the pumping current I p with an external pressure model, in which case the temperature and the pressure dependence of the limiting current can be made mutually plausible.
Aus
der nicht vorveröffentlichten
Durch das vorliegend beschriebene Verfahren kann nun die Messung der Temperaturabhängigkeit des Pumpstroms und damit des Signals des Gassensors verbessert werden, da die Temperaturabhängigkeit des Pumpstroms unabhängig vom Wassergehalts der Luft ist. Es können daher kurz nacheinander liegende Messungen durchgeführt werden und hieraus eine genaue Bestimmung der statischen Temperaturabhängigkeit der Sonde vorgenommen werden, wobei dem der Gedanke zugrunde liegt, dass kurz nacheinander liegende Messungen den gleichen Wassergehalt der Luft aufweisen.By The method described here can now measure the temperature dependence the pumping current and thus the signal of the gas sensor are improved, because the temperature dependence of the pumping current is independent from the water content of the air. It can therefore be in quick succession lying measurements are carried out and from this one accurate determination of the static temperature dependence the probe are made, which is based on the idea that measurements one after the other have the same water content Have air.
Es
ist zu erwähnen, dass die in
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann beispielsweise als Computerprogramm auf einem Rechengerät, insbesondere einem Steuergerät einer Brennkraftmaschine implementiert sein und dort ablaufen. Der Programmcode kann auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein, den das Steuergerät lesen kann.The The method described above can be used, for example, as a computer program on a computing device, in particular a control device of a Internal combustion engine to be implemented and run there. The program code can be stored on a machine-readable carrier, which the controller can read.
Die
Schaltungsanordnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016122956A1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-05-30 | Ford Global Technologies, Llc | A method of determining a pressure compensation value for an oxygen sensor and controlling operation of an exhaust gas recirculation internal combustion engine and oxygen sensor |
| DE102009026418B4 (en) | 2009-05-22 | 2023-07-13 | Robert Bosch Gmbh | Conditioning of a sensor element in a burner test stand at at least 1000°C and conditioning current |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10163912A1 (en) | 2001-04-05 | 2003-02-06 | Bosch Gmbh Robert | Gas sensor, especially lambda probe |
| DE102005056152A1 (en) | 2005-11-23 | 2007-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Method for calibrating the signal provided by a broadband lambda sensor and apparatus for carrying out the method |
| DE102006011837A1 (en) | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Robert Bosch Gmbh | Method for determining a gas concentration |
-
2007
- 2007-06-13 DE DE200710027183 patent/DE102007027183A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10163912A1 (en) | 2001-04-05 | 2003-02-06 | Bosch Gmbh Robert | Gas sensor, especially lambda probe |
| DE102005056152A1 (en) | 2005-11-23 | 2007-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Method for calibrating the signal provided by a broadband lambda sensor and apparatus for carrying out the method |
| DE102006011837A1 (en) | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Robert Bosch Gmbh | Method for determining a gas concentration |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009026418B4 (en) | 2009-05-22 | 2023-07-13 | Robert Bosch Gmbh | Conditioning of a sensor element in a burner test stand at at least 1000°C and conditioning current |
| DE102016122956A1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-05-30 | Ford Global Technologies, Llc | A method of determining a pressure compensation value for an oxygen sensor and controlling operation of an exhaust gas recirculation internal combustion engine and oxygen sensor |
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