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DE102008005110A1 - Lambda sensor operating method for regulating fuel/air mixture ratio of combustion process of internal-combustion engine, involves determining correction value, where value is added to operating-reference value with correction value - Google Patents

Lambda sensor operating method for regulating fuel/air mixture ratio of combustion process of internal-combustion engine, involves determining correction value, where value is added to operating-reference value with correction value Download PDF

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DE102008005110A1
DE102008005110A1 DE200810005110 DE102008005110A DE102008005110A1 DE 102008005110 A1 DE102008005110 A1 DE 102008005110A1 DE 200810005110 DE200810005110 DE 200810005110 DE 102008005110 A DE102008005110 A DE 102008005110A DE 102008005110 A1 DE102008005110 A1 DE 102008005110A1
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DE
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lambda probe
operating
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value
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DE200810005110
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Hermann Dr.-Ing. Hahn
Michael Dipl.-Ing. Daetz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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Original Assignee
Volkswagen AG
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Abstract

The method involves detecting and using parameters of a Lambda sensor by detecting ohmic resistance of a heating element and signal electrodes of the sensor. Electrical sensor signal of the sensor is detected. Determined change of the detected parameter is compared with a preset reference value for estimating correlating change of used and/or detected parameter. A correction value is determined, where an operating reference value of a reference value storage device is added to an operating-reference value of the sensor with the correction value. Independent claims are also included for the following: (1) a method for calibrating and operating a sensor element in a system detecting the physical size (2) a controller of a heating system of a Lambda sensor in an exhaust system of an internal-combustion engine with a Lambda regulating system for regulating a fuel/air mixture ratio of a combustion process of the engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lambda-Sonde, insbesondere einer Nernstsonde, in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine und eine Steuerung zum Steuern einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, die als Lambdasonde eine Nernstsonde aufweist mit den im Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche genannten Merkmalen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kalibrieren von Sensorelementen.The Invention relates to a method for operating a lambda probe, in particular a Nernst probe, in the exhaust system of an internal combustion engine and a controller for controlling an exhaust system of an internal combustion engine, which has a Nernst probe as the lambda probe with those in the preamble the independent claims mentioned features. Furthermore, the invention relates to a method for calibrating Sensor elements.

Es ist bekannt, dass zur Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben an die zulässigen Abgasemissionen einer Brennkraftmaschine eine hohe Wirksamkeit der eingesetzten Abgasreinigungsmaßnahmen notwendig ist. Eine dieser Maßnahmen ist eine möglichst genaue Einstellung der Abgaszusammensetzung derart, dass ein in einem Abgassystem verwendeter Katalysator möglichst wirkungsvoll arbeiten kann. Um bei heutigen Drei-Wege-Katalysatoren eine hohe Abgas-Konvertierungsleistung zu erreichen, werden diese mit einem Abgas beaufschlagt, welches wechselnd einen leichten Kraftstoff-Überschuss (fett) oder einen leichten Sauerstoffüberschuss (mager) aufweist. Diese sogenannte Lambda-Modulation wird hauptsächlich über Lambda-Sonden geregelt, die vor dem Katalysator eingebaut sind.It is known to meet the legal requirements to the permissible exhaust emissions of an internal combustion engine a high degree of effectiveness of the exhaust gas cleaning measures used necessary is. One of these measures is one possible Precise adjustment of the exhaust gas composition such that a in an exhaust system used catalyst as effectively as possible can work. In today's three-way catalysts a high Achieve exhaust gas conversion performance, these are combined with a Exhaust gas applied, which alternately a slight excess fuel (fat) or a slight excess of oxygen (lean) having. This so-called lambda modulation is mainly about Regulated lambda probes, which are installed in front of the catalyst.

Die Lambda-Sonde (λ-Sonde) ist ein Sensor, um im Abgas einer Brennkraftmaschine das Mischverhältnis von Luft zu Kraftstoff bestimmen zu können. Die Messung basiert auf einem physikalischen Effekt zur Ermittlung des Sauerstoffpartialdruckes. Die Lambda-Sonde ist der Hauptsensor in dem Regelkreis der Lambdaregelung zur katalytischen Abgasreinigung (umgangssprachlich: geregelter Katalysator). Es werden zwei Messprinzipien verwendet: die Spannung eines Festkörperelektrolyten (bei Nernstsonde) und Widerstandsänderung eines Keramikelementes (Widerstandssonde). Sie wird hauptsächlich bei Ottomotoren, aber auch bei der Abgasregelung von Brennwertkesseln und Dieselmotoren eingesetzt.The Lambda probe (λ probe) is a sensor used in the exhaust of a Internal combustion engine, the mixing ratio of air to fuel to be able to determine. The measurement is based on a physical effect for determining the oxygen partial pressure. The lambda probe is the main sensor in the control loop of the lambda control to the catalytic Exhaust gas purification (colloquially: controlled catalyst). It will Two measuring principles used: the voltage of a solid electrolyte (at Nernst probe) and resistance change of a ceramic element (Resistance probe). It is mainly used in gasoline engines, but also used in the exhaust gas control of condensing boilers and diesel engines.

Bei der hier hauptsächlich interessierenden Nernstsonde ist eine Seite des keramischen Sensorelements dem Abgasstrom der Verbrennungsmaschine ausgesetzt, während die andere Seite an einer Sauerstoffreferenz liegt. In den meisten Fällen wird hierzu die Umgebungsluft verwendet, die entweder durch eine Öffnung direkt an einer Schutzhülle der Sonde oder über eine Zuleitung und Stecker zugeführt wird. Dies erschwert die sogenannte Referenzluftvergiftung durch Wasser, Öl- oder Kraftstoffdämpfe. Dabei ist der Sauerstoffgehalt der Referenz verringert und die Sondenspannung verkleinert. Bei einer sogenannten gepumpten Referenz wird die Umgebungsluft nicht mehr benötigt, sondern die Sauerstoffreferenz wird durch einen aufgeprägten Sauerstoff-Innenstrom aus dem Abgas hergestellt.at is the main Nernst probe of interest here a side of the ceramic sensor element the exhaust stream of the internal combustion engine exposed while the other side to an oxygen reference lies. In most cases, this is the ambient air used, either through an opening directly to one Protective cover of the probe or via a supply line and plug is supplied. This complicates the so-called Reference air poisoning by water, oil or fuel vapors. The oxygen content of the reference is reduced and the probe voltage reduced. In a so-called pumped reference, the ambient air no longer needed, but the oxygen reference is by an imprinted oxygen inside stream from the Exhaust produced.

Bei Temperaturen etwa über 300°C wird die Yttrium-dotierte Zirkoniumdioxid-Keramik der Sonde für negative Sauerstoff-Ionen leitend. Der Konzentrationsunterschied erzeugt eine Ionendiffusion zum Abgas. Die Sauerstoff-Atome können als doppelt negativ geladene Ionen durch die Keramik durchtreten. Die zur Ionisierung der Sauerstoff-Atome erforderlichen Elektronen werden von den elektronisch leitfähigen Elektroden geliefert. Dadurch lässt sich zwischen den innen und außen angebrachten Platin-Elektroden eine elektrische Spannung, die Sondenspannung, abnehmen. Diese wird über eine Verkabelung an das Motorsteuergerät weitergeleitet. Sie liegt bei λ > 1 (mageres Gemisch, zu viel Luft) zwischen 0 und 150 mV, bei λ < 1 (fettes Gemisch, zu viel Kraftstoff) zwischen 700 und 1000 mV. Die Spannung wird dabei durch die Nernst-Gleichung beschrieben. In einem sehr schmalen Übergangsbereich um λ = 1, dem sogenannten λ-Fenster, ist die Kennlinie extrem steil. Die Spannung ändert sich dort in Abhängigkeit vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis fast sprunghaft.at Temperatures above about 300 ° C will be the yttrium-doped Zirconia ceramic of the probe for negative oxygen ions conductive. The difference in concentration produces ion diffusion to the exhaust. The oxygen atoms can be considered twice negative charged ions pass through the ceramic. The ionization The oxygen atoms required by the electron are electronically supplied with conductive electrodes. By doing so leaves between the inside and outside mounted platinum electrodes an electrical voltage, the probe voltage, decrease. This is about a wiring forwarded to the engine control unit. It is λ> 1 (lean mixture, too much air) between 0 and 150 mV, at λ <1 (rich mixture, too much fuel) between 700 and 1000 mV. The tension is thereby described by the Nernst equation. In a very narrow transition area around λ = 1, the so-called λ-window, is the characteristic extremely steep. The voltage changes there depending on from the air-fuel ratio almost leaps and bounds.

Darüber hinaus wird bei Erreichen maximal zulässiger Temperaturen im Abgassystem oder zum Erreichen einer höheren Motorleistung üblicherweise der Bereich des geregelten Betriebes verlassen und eine Anreicherung mit Kraftstoff vorgenommen.About that In addition, when reaching maximum allowable temperatures in the exhaust system or to achieve a higher engine power usually the Leave the regulated area and an enrichment made with fuel.

Bei den eingesetzten Lambdasonden unterscheidet man im Wesentlichen zwei verschiedene Bauarten. Breitband-Lambdasonden sind in der Lage, auch bei Lambdawerten ungleich 1, ein hinreichend genaues Signal zu liefern. Werden solche Sonden zur Regelung der Lambda-Modulation eingesetzt, so kann der gewünschte Überschuss an Kraftstoff oder Luft genau geregelt werden. Ein weiterer Vorteil von Breitband-Lambdasonden ist es, dass auch in Betriebszuständen mit Kraftstoff-Überschuss das Gemischverhältnis vergleichsweise genau geregelt werden kann.at The used lambda probes are essentially different two different types. Broadband lambda probes are able to even with lambda values not equal to 1, a sufficiently accurate signal to deliver. Are such probes for controlling the lambda modulation used, so the desired excess be controlled accurately on fuel or air. Another advantage By broadband lambda probes it is that even in operating conditions with fuel excess the mixture ratio can be regulated comparatively accurately.

Die sogenannten Sprung-Lambdasonden nach dem Nernst-Prinzip sind im Allgemeinen preiswerter als Breitband-Lambdasonden, können aber nur im Bereich um Lambda = 1 mit einer relativ hohen Genauigkeit messen. Aus diesem Grunde wertet eine Regelung nach dem Stand der Technik lediglich aus, ob sich das Sondensignal einer Nernstsonde ober- oder unterhalb einer festgelegten Lambda = 1 äquivalenten Signalspannung befindet. Bei magerer oder fetter Abgaszusammensetzung ist das abgegebene Signal sehr flach und insbesondere mit einer Alterung der Sonde mit Toleranzabweichungen behaftet. Zusätzlich zeigt das Signal insbesondere bei einer fetten Abgaszusammensetzung eine ausgeprägte Abhängigkeit von der Temperatur des Sensorelementes, welche ebenfalls durch Produktionstoleranzen und Alterung des Heizelementes einer gewissen Toleranz unterliegt. Die Lambda-Modulation wird nach dem Stand der Technik in diesen Bereichen durch eine Steuerung am Motor eingestellt, wodurch sich unter Umständen aufgrund einer zu ungenauen Motor-Vorsteuerung Werte ergeben, die von den Werten abweichen, welche für eine optimale Abgasreinigung benötigt werden. Auch die Betriebszustände mit Kraftstoff-Überschuss oder -Mangel werden deswegen nach dem Stand der Technik nur gesteuert angefahren, das heißt es wird bestenfalls überwacht und zusätzlicher Kraftstoff zugegeben beziehungsweise vermindert, wenn das Signal der Sprungsonde noch nicht oberhalb beziehungsweise unterhalb einer definierten Lambda = 1 äquivalenten Signalspannung ist. Da die Vorsteuerung der Gemischzusammensetzung ebenfalls toleranzbehaftet ist, kommt es in diesen Betriebszuständen in der Regel zu einem unnötig hohen Kraftstoffverbrauch. Um sicherzugehen, dass ein gewünschter Lambdawert von zum Beispiel 0,96 bei allen möglichen Serienstreuungen auch sicher erreicht wird, muss nämlich unter Berücksichtigung der Vorsteuertoleranzen in der Regel ein weit fetterer Lambdawert vorgesteuert werden. Werden beispielsweise die Toleranzen der Vorsteuerung auf bis zu 5% ermittelt, so muss dann bereits ein Lambdawert von 0,91 eingestellt sein, obwohl dieser Toleranzabstand nur für einen kleinen Teil der Fahrzeuge auch tatsächlich nötig ist. Somit fährt der überwiegende Teil der Fahrzeuge mit einem deutlich fetteren Lambdawert als es eigentlich nötig ist, was gleichbedeutend mit einem größeren Kraftstoffverbrauch und dadurch größerer Umweltbelastung ist.The so-called jump lambda probes according to the Nernst principle are generally less expensive than broadband lambda probes, but can only measure in the range around lambda = 1 with a relatively high accuracy. For this reason, a control according to the prior art merely evaluates whether the probe signal of a Nernst probe is above or below a defined lambda = 1 equivalent signal voltage. In lean or rich exhaust gas composition, the emitted signal is very shallow and in particular subject to tolerance of deviations with the aging of the probe. In addition, the signal shows a pronounced dependence on the temperature of the Sensorele, in particular with a rich exhaust gas composition Mentes, which is also subject by production tolerances and aging of the heating element of a certain tolerance. The lambda modulation is adjusted in the prior art in these areas by a control on the engine, which may result in values that differ from the values required for optimum exhaust gas purification due to an inaccurate engine pilot control. The operating conditions with fuel excess or deficiency are therefore approached only controlled in the prior art, that is, it is monitored at best and added or reduced additional fuel when the signal of the jump probe is not yet above or below a defined lambda = 1 equivalent Signal voltage is. Since the precontrol of the mixture composition is also subject to tolerances, it comes in these operating conditions usually to an unnecessarily high fuel consumption. In order to ensure that a desired lambda value of, for example, 0.96 is reliably achieved in the case of all possible series deviations, a much richer lambda value must generally be anticipated, taking into account the pilot control tolerances. If, for example, the tolerances of the feedforward control are determined to be up to 5%, then a lambda value of 0.91 must already be set, although this tolerance distance is actually only necessary for a small part of the vehicles. Thus, the vast majority of vehicles with a much richer lambda value than it is actually necessary, which is synonymous with greater fuel consumption and thus greater environmental impact.

Ein Beheben der aufgezählten Nachteile der auch als Zweipunktsonden bezeichneten Sprungsonden wird insbesondere dann möglich, wenn die genannten Einflüsse auf die Signaltoleranzen verringert, adaptiert oder korrigiert werden können.One Fix the enumerated disadvantages of the also as two-point probes designated jump probes becomes possible in particular then if the mentioned influences reduce the signal tolerances, adapted or corrected.

DE 10 2006 012 476 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, bei der zum Zwecke der Entgegenwirkung einer möglichen Zerstörung eines Sensors, einer keramischen Nernstsonde, durch insbesondere beim Kaltstart durch Wasserdampf auftretende Wassertropfen der Sensor auf eine relativ hohe, sogenannte Schockresistenztemperatur aufgeheizt wird, die höher als die normale Betriebstemperatur des Sensors ist. Hierbei wird lediglich sichergestellt, dass der Sensor schnellstens ein verwertbares Signal abgibt. DE 10 2006 012 476 A1 discloses a method and a device for controlling an exhaust system of an internal combustion engine, in which for the purpose of counteracting a possible destruction of a sensor, a ceramic Nernstsonde, especially by the cold start water vapor occurring drops of the sensor is heated to a relatively high, so-called shock resistance temperature, the higher than the normal operating temperature of the sensor. This merely ensures that the sensor emits a usable signal as quickly as possible.

DE 10 2005 059 893 A1 offenbart ein Verfahren und ein Steuergerät zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit eines Nox-Speicherkatalysators. Das System diagnostiziert hierbei abhängig von den gemessen Nox-Abgasparametern die tatsächliche Beladung des Nox-Speicherkatalysators. DE 10 2005 059 893 A1 discloses a method and controller for assessing the operability of a NOx storage catalyst. The system diagnoses the actual loading of the Nox storage catalytic converter depending on the measured NOx emission parameters.

DE 10 2006 043 085 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lambda-Bestimmung in einer Abgasnachbehandlungsanlage, in welcher Ammoniak als ein Reduktionsmittel zugeführt wird und hierzu eine Nox-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit im Standardgasweg des Reduktionsmittel-Generierungssystems vorgesehen ist. DE 10 2006 043 085 A1 discloses a method and apparatus for lambda determination in an exhaust aftertreatment plant in which ammonia is supplied as a reductant and for this purpose a Nox storage / ammonia production unit is provided in the standard gas path of the reductant generation system.

DE 199 37 016 A1 offenbart ein Sensorelement zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen, bei dem zwei Messelemente, eine Konzentrationszelle und eine Pumpzelle, sich den Messbereich des Lambdawertes teilen. DE 199 37 016 A1 discloses a sensor element for determining the oxygen concentration in gas mixtures, in which two measuring elements, a concentration cell and a pump cell, share the measuring range of the lambda value.

Aus der DE 1 336 728 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses eines Verbrennungsprozesses mit einem Katalysatorvolumen, das als ein Sauerstoff-Speicher vorgesehen ist, bekannt.From the DE 1 336 728 A2 For example, there are known a method and apparatus for controlling the air-fuel ratio of a combustion process with a catalyst volume provided as an oxygen storage.

Die DE 10 2005 058 522 A1 offenbart ein Lambda-Regelungsverfahren und ein Steuergerät für einen Verbrennungsmotor, die durch eine Synchronisation der Änderung eines Adaptionseingriffs mit einer Aktualisierung eines Regeleingriffs und eine überlagerte kompensierende Änderung die Zeitspanne verringert, in welcher die Regelung des Adaptionseingriffs gestört ist.The DE 10 2005 058 522 A1 discloses a lambda control method and apparatus for an internal combustion engine which, by synchronizing the change of an adaptive engagement with an update of a control intervention and a superimposed compensatory change, reduces the period in which the regulation of the adaptation engagement is disturbed.

Allen angegebenen Veröffentlichungen ist eigen, dass sie keinen Lösungsansatz liefern, den Einfluss zu minimieren, welcher durch die Temperatur des Sensorelementes auf das Signal des Sensors entsteht zu verringern. Sie sind daher lediglich als technologischer Hintergrund zur vorliegenden Erfindung zu betrachten.all specified publications is peculiar that they have no Provide a solution approach to minimize the impact of which caused by the temperature of the sensor element to the signal of the sensor to reduce. They are therefore only as a technological background to consider the present invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einfluss zu minimieren, welcher durch die Temperatur des Sensorelementes auf das Signal eines Sensors, insbesondere einer Nernstsonde, ausgeübt wird und dadurch die Signalgenauigkeit einer Lambda-Sonde zu verbessern, um beim Einsatz einer preiswerteren Nernst-Sonde als Lambda-Sonde die vorteilhaften Eigenschaften einer teureren Breitbandsonde zu erreichen, wobei ein verringerter Kraftstoffverbrauch und eine geringere Umweltbelastung realisiert sein sollen. Ferner ist es eine Aufgabe vorliegender Erfindung, den Einfluss der Herstell-Ungenauigkeiten und der Alterung des Sensorelementes auf die Betriebstemperatur und somit die Messgenauigkeit einer Lambda-Sonde, insbesondere einer Nernst-Sonde, möglichst einfach und automatisierbar zu verringern. Nach einem weiteren Aspekt ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die erfindungsgemäßen Mittel unter Beibehaltung der Vorteile auf eine breite Anzahl von Anwendungen der Messtechnik anwendbar zu machen.Of the Invention is based on the object of minimizing the influence which is due to the temperature of the sensor element to the signal a sensor, in particular a Nernst probe is exercised and thereby improve the signal accuracy of a lambda probe, when using a cheaper Nernst probe as a lambda probe the advantageous properties of a more expensive broadband probe too achieve, with a reduced fuel consumption and a lower Environmental impact should be realized. It is also a task present invention, the influence of manufacturing inaccuracies and the aging of the sensor element to the operating temperature and thus the measurement accuracy of a lambda probe, in particular a Nernst probe, as simple and automatable too reduce. In another aspect, it is an object of the present invention Invention the agents according to the invention while maintaining the benefits to a wide range of metrology applications to make applicable.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine, wobei die Abgasanlage wenigstens ein Heizelement zum Aufheizen der Lambda-Sonde aufweist, welches in wenigstens einem Verfahrensschritt aufgeheizt wird, und das Heizelement durch eine Heizelementsteuerung geregelt aufgeheizt wird,

  • • in einer ersten Gruppe von Schritten wenigstens zwei der folgenden Parameter der Lambda-Sonde verwendet und/oder erfasst werden: – Beaufschlagen mit einer definierten oder undefinierten Heizleistung; – Erfassen des ohmschen Widerstandes des Heizelementes der Lambda-Sonde; – Erfassen des ohmschen Widerstandes der Signal-Elektroden der Lambda-Sonde; – Erfassen des elektrischen Sensorsignals der Lambda-Sonde;
  • • in einer zweiten Gruppe von Schritten aus wenigstens einem erfassten Parameterwert eine Änderung des erfassten Parameters ermittelt oder erfasst wird.
  • • in einer dritten Gruppe von Schritten jeweils ein Vergleich der ermittelten Änderung des erfassten Parameters mit einem vorgegebenen Referenzwert für die erwartete korrelierende Änderung eines anderen verwendeten und/oder erfassten Parameters ausgeführt wird, und mit dem Ergebnis des Vergleiches zu einer vierten Gruppe von Schritten fortgeschritten wird, und
  • • in einer vierten Gruppe von Schritten ein Korrekturwert bestimmt wird, wobei wenigstens ein Betriebs-Referenzwert aus einer Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommen und mit dem bestimmten Korrekturwert zu einem Betriebs-Sollwert der Lambda-Sonde ergänzt wird.
The problem is solved in that at egg nem method for operating at least one lambda probe in the exhaust system of an internal combustion engine with a lambda control system for controlling the fuel / air mixture ratio of a combustion process of the internal combustion engine, wherein the exhaust system comprises at least one heating element for heating the lambda probe, which in at least one Process step is heated, and the heating element is heated by a heating element control regulated,
  • At least two of the following parameters of the lambda probe are used and / or detected in a first group of steps: applying a defined or undefined heat output; - detecting the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe; - detecting the ohmic resistance of the signal electrodes of the lambda probe; - detecting the electrical sensor signal of the lambda probe;
  • • In a second group of steps, a change of the detected parameter is determined or detected from at least one detected parameter value.
  • • in a third group of steps, a comparison of the determined change of the detected parameter with a predetermined reference value for the expected correlating change of another used and / or detected parameter is carried out, and the result of the comparison to a fourth group of steps is advanced , and
  • A correction value is determined in a fourth group of steps, wherein at least one operating reference value is taken from a reference value supply device and supplemented with the determined correction value to an operating setpoint of the lambda probe.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden bei einem Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde, in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine, wobei die Abgasanlage wenigstens ein Heizelement zum Aufheizen der Lambda-Sonde aufweist, welches in wenigstens einem Verfahrensschritt aufgeheizt wird, und das Heizelement durch eine Heizelementsteuerung geregelt aufgeheizt wird, in einer ersten Gruppe von Schritten wenigstens zwei der folgenden Parameter der Lambda-Sonde verwendet und/oder erfasst:

  • – Beaufschlagen mit einer definierten oder undefinierten Heizleistung;
  • – Erfassen des ohmschen Widerstandes des Heizelementes der Lambda-Sonde;
  • – Erfassen des ohmschen Widerstandes der Signal-Elektroden der Lambda-Sonde;
  • – Erfassen des elektrischen Sensorsignals der Lambda-Sonde.
According to a particularly preferred embodiment of the present invention, in a method for operating at least one lambda probe, in the exhaust system of an internal combustion engine with a lambda control system for controlling the fuel / air mixture ratio of a combustion process of the internal combustion engine, the exhaust system at least one heating element Having heated the lambda probe, which is heated in at least one method step, and the heating element is heated regulated by a Heizelementsteuerung, in a first set of steps at least two of the following parameters of the lambda probe used and / or detected:
  • - applying a defined or undefined heating power;
  • - detecting the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe;
  • - detecting the ohmic resistance of the signal electrodes of the lambda probe;
  • - Detecting the electrical sensor signal of the lambda probe.

Weiterhin werden in einer zweiten Gruppe von Schritten aus wenigstens einem erfassten Parameterwert die Steigung der Kennlinie des ohmschen Widerstandes des Heizelementes der Lambda-Sonde, und/oder des ohmschen Widerstandes der Lambda-Sonde und/oder des elektrischen Sensor-Signals der Lambda-Sonde in Abhängigkeit von der Änderung der Messgröße ermittelt. In einer dritten Gruppe von Schritten wird jeweils ein Vergleich des ermittelten Steigungswertes der gemessenen Kennlinie mit einem vorgegebenen Steigungs-Referenzwert ausgeführt, und bei einer, mit einer vorgegebenen Genauigkeit ermittelten, Gleichheit der erfassten Steigung der Kennlinie wird mit dem Steigungs-Referenzwert zu einer vierten Gruppe von Schritten fortgeschritten, andernfalls wird erneut zu der ersten Gruppe von Schritten übergegangen. In einer vierten Gruppe von Schritten wird ein Korrekturwert bestimmt, wenigstens ein Betriebs-Referenzwert aus einer Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommen und mit dem bestimmten Korrekturwert eine Ergänzung zu einem Betriebs-Sollwert der Lambda-Sonde vorgenommen. Somit sind die gestellten Aufgaben der vorliegenden Erfindung verwirklicht. Die Ermittlung der Steigung ist hierbei auf die Ermittlung der Änderung der des erfassten Parameters in Bezug auf die erfasste physikalische Größe zurück geführt.Farther in a second group of steps, at least one of Parameter value recorded, the slope of the characteristic of the ohmic resistance the heating element of the lambda probe, and / or the ohmic resistance the lambda probe and / or the electrical sensor signal of the lambda probe depending on the change of the measured variable determined. In a third group of steps becomes one Comparison of the determined slope value of the measured characteristic executed with a predetermined slope reference value, and at a level of equality determined with a given accuracy the detected slope of the characteristic becomes the slope reference value to a fourth group of steps, otherwise is again moved to the first group of steps. In a fourth group of steps, a correction value is determined at least one operation reference value from a reference value storage device taken and supplemented with the determined correction value made to an operating setpoint of the lambda probe. Thus are achieves the stated objects of the present invention. The determination of the slope is based on the determination of the change that of the detected parameter with respect to the detected physical Size led back.

Nach einem anderen Aspekt vorliegender Erfindung sind die Aufgaben der Erfindung mit einem Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine gelöst, wobei die Abgasanlage wenigstens ein Heizelement zum Aufheizen der Lambda-Sonde aufweist, welches in wenigstens einem Verfahrensschritt aufgeheizt wird, und das Heizelement durch eine Heizelementsteuerung geregelt aufgeheizt wird, wobei in einer ersten Gruppe von Schritten wenigstens zwei der folgenden Parameter der Lambda-Sonde verwendet und/oder erfasst werden:

  • – Beaufschlagen mit einer definierten oder undefinierten Heizleistung;
  • – Erfassen des ohmschen Widerstandes des Heizelementes der Lambda-Sonde;
  • – Erfassen des ohmschen Widerstandes der Signal-Elektroden der Lambda-Sonde;
  • – Erfassen des elektrischen Sensorsignals der Lambda-Sonde.
According to another aspect of the present invention, the objects of the invention are achieved with a method for operating at least one lambda probe in the exhaust system of an internal combustion engine having a lambda control system for regulating the fuel / air mixture ratio of a combustion process of the internal combustion engine, wherein the exhaust system at least one Heating element for heating the lambda probe has, which is heated in at least one method step, and the heating element is heated regulated by a Heizelementsteuerung, wherein in a first group of steps at least two of the following parameters of the lambda probe are used and / or detected:
  • - applying a defined or undefined heating power;
  • - detecting the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe;
  • - detecting the ohmic resistance of the signal electrodes of the lambda probe;
  • - Detecting the electrical sensor signal of the lambda probe.

In einer zweiten Gruppe von Schritten aus wenigstens einem erfassten Parameterwert werden die Temperatur des Heizelementes der Lambda-Sonde und/oder der Lambda-Sonde und die aufgewendete Heizenergie erfasst. In einer dritten Gruppe von Schritten wird jeweils ein Vergleich der ermittelten Temperatur des Heizelementes der Lambda-Sonde und/oder der Lambda-Sonde mit einer Referenztemperatur ausgeführt, und bei einer, mit einer vorgegebenen Genauigkeit, ermittelten Gleichheit der erfassten Temperatur zu einer vierten Gruppe von Schritten fortgeschritten, andernfalls wird erneut zu der ersten Gruppe von Schritten übergegangen. In einer vierten Gruppe von Schritten wird ein Korrekturwert bestimmt, wenigstens ein Betriebs-Referenzwert aus einer Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommen und mit dem bestimmten Korrekturwert eine Ergänzung zu einem Betriebs-Sollwert der Lambda-Sonde vorgenommen.In a second group of steps from at least one detected parameter value, the temperature of the heating element of the lambda probe and / or the lambda probe and the aufgewen detected heating energy. In a third group of steps, in each case a comparison of the determined temperature of the heating element of the lambda probe and / or the lambda probe is carried out with a reference temperature, and at a, with a predetermined accuracy, determined equality of the detected temperature to a fourth group of Otherwise steps are taken again to the first group of steps. In a fourth group of steps, a correction value is determined, at least one operating reference value is taken from a reference value supply device, and a supplement to an operating setpoint value of the lambda probe is made with the determined correction value.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird in der ersten Gruppe von Schritten eine Heizleistung zum Aufwärmen der Lambda-Sonde aufgebracht und der ohmsche Widerstand der Lambda-Sonde erfasst. Das Beaufschlagen mit einer Heizleistung soll zum Einen das ohnehin erforderliche schnelle Erreichen der Betriebstemperatur des Sensorelementes ermöglichen und gleichzeitig für einen steileren Anstieg der Temperatur sorgen, damit eine erfindungsgemäße Messung genauer erfolgen kann, weil erfindungsgemäß die Kennliniensteigung von Bedeutung ist.In a particularly advantageous embodiment of the present invention In the first group of steps, a heating power is reheated the lambda probe applied and the ohmic resistance of the lambda probe detected. The application of a heating power should on the one hand anyway required fast reaching the operating temperature enable the sensor element and at the same time for provide a steeper rise in temperature, so that an inventive Measurement can be done more accurately, because according to the invention Characteristic slope is of importance.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in der ersten Gruppe von Schritten eine Heizleistung zum Aufwärmen der Lambda-Sonde aufgebracht und der ohmsche Widerstand der Lambda-Sonde oder der ohmsche Widerstand des Heizelementes der Lambda-Sonde erfasst. Mit dieser Zusammensetzung der erfassten Parameter lässt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens realisieren, die in den angefügten Figuren- und Beispielbeschreibung näher erläutert ist.In a further particularly advantageous embodiment of the invention In the first group of steps, a heating power for warming up the Lambda probe applied and the ohmic resistance of the lambda probe or the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe detected. With this composition of parameters recorded a further advantageous embodiment of the invention Implementing the method described in the appended drawings. and example description is explained in more detail.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden in der ersten Gruppe von Schritten das elektrische Signal der Lambda-Sonde und des ohmschen Widerstandes der Lambda-Sonde oder des ohmschen Widerstandes des Heizelementes der Lambda-Sonde erfasst. Auch mit dieser Zusammensetzung der erfassten Parameter lässt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens realisieren, die in den angefügten Figuren- und Beispielbeschreibungen näher erläutert ist.In A further preferred embodiment of the invention are in the first group of steps the electrical signal of the lambda probe and the ohmic resistance of the lambda probe or the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe detected. Also with this composition The recorded parameter can be a further advantageous Embodiment of the method according to the invention realize the closer in the attached figure and sample descriptions is explained.

Bevorzugt speichert die Referenzwertvorrats-Vorrichtung mindestens einen Referenzwert als einen analogen oder digitalen Signalwert.Prefers the reference value storage device stores at least one reference value as an analog or digital signal value.

Weiterhin bevorzugt ist, dass die Ermittlung der Steigung der Kennlinie in der zweiten Gruppe von Schritten durch ein analoges oder digitales Auswerten von mindestens zwei gemessenen Messwerten des Messsignals erfolgt, wobei die Differenz der Messwerte im Verhältnis zur Differenz der jeweiligen zugehörigen physikalischen Größenwerte gesetzt wird, wobei diese physikalischen Größenwerte als eine erste Näherung mit Hilfe einer Referenzkennlinie zugeordnet werden.Farther it is preferred that the determination of the slope of the characteristic in the second group of steps by an analog or digital Evaluation of at least two measured values of the measuring signal takes place, with the difference of the measured values in proportion to the difference of the respective associated physical Size values is set, these being physical Size values as a first approximation with Help are assigned to a reference characteristic.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der in der dritten Gruppe von Schritten ausgeführte Vergleich des ermittelten Steigungswertes der gemessenen Kennlinie mit einem vorgegebenen Steigungs-Referenzwert derart ausgeführt, dass beginnend mit einem höheren Steigungswert der Kennlinie bei niedriger Temperatur mit steigender Temperatur das Erreichen eines kleineren Steigungswertes durch periodisch wiederholte Messvorgänge erwartet wird und bei einer festgestellten Gleichheit der im Wesentlichen zuletzt gemessene Messwert ein Eichpunktmesswert identifiziert wird. Zu diesem Eichpunktmesswert existiert ein korrespondierender Referenzwert, der in einem der anderen vorher beschriebenen Schritte zum Vergleich herangezogen wird.In a further advantageous embodiment of the invention is the in the third group of steps performed comparison the determined slope value of the measured characteristic with a predetermined Slope reference value executed such that starting with a higher slope value of the characteristic at lower Temperature with increasing temperature reaching a smaller slope value is expected by periodically repeated measuring operations and in case of established equality, essentially last measured value is a calibration point measured value is identified. To this calibration point measured value exists a corresponding reference value, that in one of the other previously described steps for comparison is used.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung vorliegender Erfindung wird der in der vierten Gruppe von Schritten bestimmte Korrekturwert durch Bilden einer Differenz zwischen dem ermittelten, als ein Eichpunktmesswert identifizierten, Messwert und einem Referenzwert ermittelt und hierbei neben dem Betrag auch das Vorzeichen der Differenzwertbildung als Information festgehalten.In a further particularly advantageous embodiment present The invention will be that in the fourth group of steps Correction value by forming a difference between the determined, as a calibration point reading, measurement and a reference value determines and in addition to the amount, the sign of the difference value formation recorded as information.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Ergänzen des aus der Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommenen Betriebs-Referenzwertes zu einem Betriebs-Sollwert der Lambda-Sonde durch Bilden einer Addition des ermittelten Korrekturwertes mit dem Betriebs-Referenzwert ausgeführt. Dies ist möglich, weil die Kennlinien der in Frage kommenden elektronischen Elemente vom gleichen Typ oder Serie sind und lediglich um einen Wert voneinander verschoben sind, welcher durch die vorzeichenbehaftete Addition ausgeglichen wird.In a further particularly advantageous embodiment of the invention will be supplementing the from the reference value storage device taken from operating reference value to an operating setpoint of Lambda probe by forming an addition of the determined correction value executed with the operating reference value. This is possible, because the characteristics of the eligible electronic elements of the same type or series and only one value of each other which are compensated by the signed addition becomes.

In noch einer weiteren Ausgestaltung vorliegender Erfindung wird das Beaufschlagen der Lambda-Sonde mit einer Heizleistung mit einer vorgegebenen, konstanten Energiemenge ausgeführt.In Yet another embodiment of the present invention is the Applying the lambda probe with a heating power with a predetermined, constant amount of energy executed.

Weiterhin wird das Beaufschlagen der Lambda-Sonde mit einer Heizleistung in einem beliebig gewählten Temperaturbereich mit einer positiven, zum Aufwärmen, oder einer negativen, zum Kühlen, Energiemenge ausgeführt. Der zum Messen vorgesehene Temperaturbereich kann somit auch in einem höheren Temperaturbereich liegen.Farther is the application of the lambda probe with a heating power in an arbitrarily selected temperature range with a positive, for warming up, or a negative, for cooling, Amount of energy. The temperature range intended for measurement can thus also be in a higher temperature range.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der, der Heizelementsteuerung übergebene, gefundene Betriebs-Sollwert zum Regeln der Temperatur der Lambda-Sonde herangezogen und die Temperatur der Lambda-Sonde auf einem vorgegebenen Temperaturniveau gehalten.In A further advantageous embodiment of the invention is the, the heating element control transferred, found operating setpoint used to control the temperature of the lambda probe and the Temperature of the lambda probe at a predetermined temperature level held.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der gefundene Betriebs-Sollwert zur rechnerischen Korrektur des Signales der Lambda-Sonde bezogen auf einen Referenzwert herangezogen.In a further advantageous embodiment of the invention is the found operating setpoint for the mathematical correction of the signal the lambda probe referred to a reference value.

Das Sensorelement der Lambda-Sonde ist in einer bevorzugten Ausgestaltung als ein Heißleiter ausgeführt und in einer weiteren Ausgestaltung ist die Lambda-Sonde als eine Nernst-Sonde ausgeführt.The Sensor element of the lambda probe is in a preferred embodiment designed as a thermistor and in another Embodiment, the lambda probe is designed as a Nernst probe.

Nach einem anderen Aspekt vorliegender Erfindung sind die Aufgaben der Erfindung mit einem Verfahren zum Kalibrieren und Betreiben wenigstens eines Sensorelementes in einem, eine physikalische Größe erfassenden, System gelöst, bei dem in einer ersten Gruppe von Schritten wenigstens zwei der folgenden Parameter des Sensorelementes verwendet und/oder erfasst werden:

  • – Beaufschlagung des Sensorelementes mit der zu erfassenden physikalischen Größe durch eine Beaufschlagungsvorrichtung oder durch die zu erfassende physikalische Größe;
  • – Erfassen einer elektrophysikalischen Eigenschaft der Beaufschlagungsvorrichtung;
  • – Erfassen einer anderen als des elektrischen Sensorsignals elektrophysikalischen Eigenschaft des Sensorelementes;
  • – Erfassen des elektrischen Sensorsignals des Sensorelementes.
According to another aspect of the present invention, the objects of the invention are achieved with a method for calibrating and operating at least one sensor element in a physical size detecting system, wherein at least two of the following parameters of the sensor element are used in a first set of steps and / or to be recorded:
  • - Actuation of the sensor element with the physical quantity to be detected by a loading device or by the physical quantity to be detected;
  • Detecting an electrophysical property of the applying device;
  • - Detecting a different than the electrical sensor signal electrophysical property of the sensor element;
  • - Detecting the electrical sensor signal of the sensor element.

In einer zweiten Gruppe von Schritten wird aus wenigstens einem erfassten Parameterwert die Steigung der elektrophysikalischen Kennlinie der Beaufschlagungsvorrichtung, und/oder der elektrophysikalischen Kennlinie des Sensorelementes und/oder des elektrischen Sensorsignals des Sensorelementes ermittelt. In einer dritten Gruppe von Schritten wird jeweils ein Vergleich des ermittelten Steigungswertes der gemessenen Kennlinie mit einem vorgegebenen Steigungs-Referenzwert ausgeführt, und bei einer, mit einer vorgegebenen Genauigkeit ermittelten, Gleichheit der erfassten Steigung der Kennlinie wird mit dem Steigungs-Referenzwert zu einer vierten Gruppe von Schritten fortgeschritten. Andernfalls wird erneut zu der ersten Gruppe von Schritten übergegangen. In einer vierten Gruppe von Schritten wird ein Korrekturwert bestimmt, wenigstens ein Betriebs-Referenzwert aus einer Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommen und mit dem bestimmten Korrekturwert eine Ergänzung zu einem Betriebs-Sollwert des Sensorelementes vorgenommen. In einer fünften Gruppe von Schritten wird der gefundene Betriebs-Sollwert der Steuerung der Beaufschlagungsvorrichtung übergeben. Hierdurch ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auch auf beliebige andere Anwendungen der Messtechnik anzuwenden.In a second group of steps is detected from at least one Parameter value the slope of the electrophysical characteristic of the Applying device, and / or the electrophysical characteristic the sensor element and / or the electrical sensor signal of the Sensor element determined. In a third group of steps becomes in each case a comparison of the determined slope value of the measured Characteristic with a predetermined slope reference value is executed, and at a level of equality determined with a given accuracy the detected slope of the characteristic becomes the slope reference value advanced to a fourth group of steps. Otherwise is again moved to the first group of steps. In a fourth group of steps, a correction value is determined at least one operation reference value from a reference value storage device taken and supplemented with the determined correction value made to an operating setpoint of the sensor element. In a fifth group of steps becomes the found operating setpoint handed over the control of the loading device. This makes it possible, the invention Method also for any other applications of metrology apply.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann nach dem zuletzt beschriebenen Aspekt der Erfindung die zu messende elektrophysikalische Eigenschaft wenigstens eine von Widerstand, Kapazität oder Induktivität sein und die zu erfassende physikalische Größe eine von den Temperatur, Druck, Lichtintensität, Luftfeuchtigkeit, Gaskonzentration oder ähnlichem. Das durch die Erfindung gelöste Problem der vorhandenen Abweichungen durch herstellbedingte Streuung oder Alterung kommt so gut wie in allen Bereichen der Messtechnik vor und kann hierdurch erfindungsgemäß gelöst werden.In a further advantageous embodiment of the invention can after the last described aspect of the invention, the electrophysical to be measured Property at least one of resistance, capacity or Inductance and the physical quantity to be detected one of the temperature, pressure, light intensity, humidity, Gas concentration or the like. The solved by the invention Problem of existing deviations due to production-related dispersion or aging is as good as in all areas of metrology and can thereby be achieved according to the invention become.

Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Aufgaben der Erfindung mit einer Steuerung der Beheizung einer Lambda-Sonde in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine gelöst, wobei die Abgasanlage wenigstens ein Heizelement zum Aufheizen der Lambda-Sonde aufweist, und das Heizelement durch eine Heizelementsteuerung geregelt aufgeheizt wird, dadurch, dass die Steuerung Mittel aufweist, welche aus erfassten Daten die Steigung einer Kennlinie ermitteln. Und die Lambda-Sonde ist in einer bevorzugten Ausgestaltung nach dem zuletzt beschriebenen Aspekt als eine Nernst-Sonde ausgeführt.To In another aspect of the present invention are the objects the invention with a control of the heating of a lambda probe in the exhaust system of an internal combustion engine with a lambda control system for controlling the air-fuel ratio of a Combustion process of the internal combustion engine solved, wherein the exhaust system at least one heating element for heating the lambda probe and the heating element is regulated by a heating element control is heated, characterized in that the controller has means which determine the slope of a characteristic curve from acquired data. And the lambda probe is in a preferred embodiment after the last described aspect as a Nernst probe.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the others, in the subclaims mentioned features.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in embodiments the accompanying drawings explained. Show it:

1 zwei abweichende Temperatur-Kennlinien-Verläufe eines Widerstandes eines Sensorelementes, einer Nernstsonde, die sich durch Serienstreuung oder Alterung unterscheiden können; 1 two different temperature characteristic curves of a resistance of a sensor element, a Nernst probe, which may differ by series dispersion or aging;

2 zwei abweichende Temperatur-Kennlinien-Verläufe eines Widerstandes eines Heizelementes und 2 two different temperature characteristic curves of a resistance of a heating element and

3 abweichende Temperatur-Kennlinien-Verläufe des Sensorsignals der Nernstsonde jeweils für eine konstante fette und magere Abgaszusammensetzung, jeweils für zwei verschiedene Zustandsformen des Elementes, die sich durch Serienstreuung oder Alterung unterscheiden können. 3 deviating temperature characteristic curves of the sensor signal of the Nernst probe, respectively, for a constant rich and lean exhaust gas composition, in each case for two different state forms of the element, which are defined by Seri spread or aging can differ.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand von vier Ausführungsbeispielen erläutert werden.The The inventive method is based on four Embodiments will be explained.

1 zeigt beispielhaft zwei Temperatur-Kennlinien-Verläufe I und II des ohmschen Widerstandes, beziehungsweise Innenwiderstandes eines Sensorelementes, zum Beispiel einer Nernstsonde, die sich durch eine vorliegende herstellungsbedingte Serienstreuung oder eine Alterung unterscheiden können. Eine der beiden Kennlinien, beispielsweise die unter Bezeichnung I, kann als eine Referenz-Kennlinie, das heißt eine Ideal-Kennlinie, angenommen sein. Dann ist die andere Kennlinie II eine real gemessene Kennlinie, die verschiedene, als elektronische Bauelemente hergestellte Sensorelemente wie eine Nernstsonde aufgrund von Fertigungstoleranzen oder durch zeitlich voran schreitende Alterung aufweisen können. Hierbei ist es nicht wichtig, ob die eine Kennlinie über der anderen liegt, denn ein anderes Bauelement kann eine andere Abweichung aufweisen, die seine Kennlinie entsprechend höher oder tiefer in Bezug auf die Referenzkennlinie positionieren kann. 1 shows by way of example two temperature characteristic curves I and II of the ohmic resistance, or internal resistance of a sensor element, for example a Nernst probe, which may differ by a present production-related series dispersion or aging. One of the two characteristic curves, for example the one under designation I, can be assumed to be a reference characteristic, that is to say an ideal characteristic. Then, the other characteristic curve II is a real measured characteristic curve, which can have different sensor elements produced as electronic components, such as a Nernst probe, due to manufacturing tolerances or due to temporally progressing aging. In this case, it is not important whether one characteristic curve lies above the other, because another component may have a different deviation, which can position its characteristic curve correspondingly higher or lower with respect to the reference characteristic curve.

Wesentlich für die Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, dass die verschiedenen Kennlinien I, II zwar höher oder tiefer liegen können, aber deren Formverlauf einschließlich der Steigung an einem bestimmten Punkt, einem Eichpunkt, im Wesentlichen mit einer guten Näherung erhalten bleibt.Essential for the practice of the present invention is the fact that the different characteristics I, II though higher or lower, but their shape including the slope at a certain point, a calibration point, essentially with a good approximation.

Im ersten Ausführungsbeispiel werden nur die Parameter beaufschlagte Heizleistung und der ohmsche Widerstand des Sensorelementes zur Ausführung der Erfindung verwendet. Das Sensorelement wird mit einer konstanten, vorgegebenen Heizleistung beaufschlagt. Damit steigt die Temperatur ϑ des Heizelementes und des Sensorelementes kontinuierlich.in the In the first embodiment, only the parameters are applied Heating power and the ohmic resistance of the sensor element to Embodiment of the invention used. The sensor element is subjected to a constant, predetermined heating power. In order to the temperature θ of the heating element and the sensor element increases continuously.

Aus 1 ist ersichtlich, dass der Widerstand des Heizerelementes mit steigender Temperatur ϑ zunächst stark sinkt, um dann zu höheren Temperaturen hin nur noch geringe Widerstandsverringerungen aufzuweisen. Der in diesem Beispiel verwendete Sensor ist offenbar aus einem sogenannten Heißleiter hergestellt, was bedeutet, dass sein ohmscher Widerstand in Gegensatz zu metallischen Widerständen mit steigender Temperatur sinkt.Out 1 It can be seen that the resistance of the heater element initially decreases sharply with increasing temperature θ, in order then to have only small reductions in resistance to higher temperatures. The sensor used in this example is apparently made of a so-called thermistor, which means that its resistance in contrast to metallic resistors decreases with increasing temperature.

Aus den beiden formgleichen Kennlinien I, II im Diagramm der 1 ist ersichtlich, dass bei niedrigeren Temperaturen ϑ eine sehr steile Parameter-Abhängigkeit vorliegt, so dass in diesem Bereich mit einer guten Messgenauigkeit der Temperatur ϑ gerechnet werden kann – was sich die vorliegende Erfindung, wie weiterfolgend beschrieben ist, zunutze macht. Bei steigender Temperatur ϑ flacht die Widerstandsänderung schnell ab und wird fast zu einer geraden Linie. Das war auch eine Absicht der Entwickler dieses Sensorelementes, um ihn im Bereich der Betriebstemperaturen stabiler zu machen, damit sein Messsignal weniger temperaturabhängig ist. Jedoch ist ebenso erkennbar, dass die Abweichungen aufgrund der herstellungsbedingten Streuung oder einer Alterung des Sensorelementes im Bereich höherer Betriebstemperaturen des Sensorelementes größer sind als die Widerstandsänderung infolge der Temperaturänderung (ΔT). Hierdurch ist es nicht möglich, aus der Messung des Widerstandes des Sensorelementes auf seine Temperatur ϑ bei Betriebstemperaturen hinreichend genau zu schließen und folglich nicht möglich, diese Betriebstemperatur auf einem gewünschten Temperaturniveau zu halten.From the two identical characteristics I, II in the diagram of 1 It can be seen that there is a very steep parameter dependence at lower temperatures θ, so that a good measuring accuracy of the temperature θ can be expected in this range - which the present invention, as described further below, makes use of. As the temperature θ increases, the change in resistance levels off quickly and almost becomes a straight line. This was also the intention of the developers of this sensor element to make it more stable in the range of operating temperatures so that its measurement signal is less temperature-dependent. However, it can also be seen that the deviations due to the production-related scattering or aging of the sensor element in the region of higher operating temperatures of the sensor element are greater than the resistance change due to the temperature change (ΔT). As a result, it is not possible to conclude from the measurement of the resistance of the sensor element to its temperature θ at operating temperatures sufficiently accurate and therefore not possible to keep this operating temperature at a desired temperature level.

In einer ersten Beispielanwendung kann nun ausgewertet werden, bei welchen absoluten Widerstandswerten Rs1 beziehungsweise Rs2 die Steigung S der Kennlinien-Kurve einen vorgegebenen Wert S1 unterschreitet. Auf diese Weise kann zwischen den Zuständen I und II beziehungsweise dazwischenliegenden Zuständen unterschieden werden. Somit wird es möglich, auch für die gewünschte Solltemperatur Ts auf den dazugehörigen passenden Widerstandswert des Sensorelementes zu schließen, indem einfach ein Korrekturwert, der hier einer Widerstands-Differenz RS1–RS2 entspricht, ermittelt wird und dieser dem Referenz-Widerstandswert der Referenz-Kennlinie I an der Stelle Ts mit dem ermittelten Vorzeichen aufaddiert wird. Das ist möglich, weil die Differenz RS1–RS2 entlang der beiden Kennlinien I und II, und einer beliebigen anderen realen Kennlinie eines Sensorelementes, vom gleichen Typ oder Serie, im Wesentlichen gleich bleibt.In a first example application, it can now be evaluated at which absolute resistance values R s1 or R s2 the slope S of the characteristic curve falls below a predetermined value S 1 . In this way, a distinction can be made between the states I and II or intermediate states. Thus, it becomes possible to close also for the desired target temperature Ts on the corresponding matching resistance value of the sensor element by simply a correction value, which here corresponds to a resistance difference R S1 -R S2 , is determined and this the reference resistance value of the reference Characteristic I is added at the point Ts with the calculated sign. This is possible because the difference R S1 -R S2 along the two characteristics I and II, and any other real characteristic of a sensor element, of the same type or series, remains substantially the same.

Alternativ oder zusätzlich kann dabei ausgewertet werden, wie viel Heizenergie bis zum Unterschreiten eines vorgegebenen Referenz-Widerstandswertes aufgewendet worden ist, und diese Information kann ebenfalls in ähnlicher Weise zur Bestimmung einer Abweichung zwischen Kennlinie I und II benutzt werden.alternative or additionally it can be evaluated how much Heating energy to below a given reference resistance value has been spent, and this information may also be similar Method for determining a deviation between characteristic I and II to be used.

Anhand der 1 ist noch eine zweite vorteilhafte Beispielanwendung der vorliegenden Erfindung erklärbar. Um den fast flachen hohen Temperaturbereich TH des Sensors zum Kalibrieren auf eine Referenzkennlinie zu benutzen, werden ebenfalls die Parameter beaufschlagte Heizleistung und Widerstand des Sensorelementes verwendet und es wird die Tatsache ausgenutzt, dass bei hohen Temperaturen ϑ die Änderungen im Widerstand des Sensorelementes nur noch gering sind.Based on 1 is still a second advantageous example application of the present invention can be explained. In order to use the almost flat high temperature range T H of the sensor for calibration to a reference characteristic, the parameters applied heating power and resistance of the sensor element are also used and it is exploited the fact that at high temperatures θ, the changes in the resistance of the sensor element only small are.

Der Sensor wird hierfür für eine vorgegebene Zeitspanne mit einer konstanten, vorgegebenen, möglichst hohen Heizleistung beaufschlagt. Damit steigt die Temperatur ϑ des Heizelementes und des Sensorelementes rasch auf einen hohen Wert, bei dem die Temperatur des Sensorelementes im flachen Temperaturbereich TH des Sensorelement-Widerstandes liegt. Trotz der Toleranzen im Heizerelement und seinem Widerstand ist unter diesen Bedingungen der Temperaturbereich TH, in welchem sich das Sensorelement befindet, zumindest ungefähr bekannt. Es kann dann der Wert des Sensorelement-Widerstandes RTH1 beziehungsweise RTH2 ermittelt und so die Abweichung zwischen der Referenz-Kennlinie I und realen Kennlinie II unterschieden werden. Somit wird es möglich, auch für die gewünschte Solltemperatur Ts auf den dazugehörigen passenden Widerstandswert des Sensorelementes zu schließen und diesen kalibrierten Wert beispielsweise für eine geregelte Aufwärmung/Abkühlung des Lambda-Sensors zu verwenden.The sensor is for this purpose for a predetermined period of time with a constant, predetermined, As high as possible heating power applied. Thus, the temperature θ of the heating element and the sensor element rapidly increases to a high value at which the temperature of the sensor element is in the flat temperature range T H of the sensor element resistance. Despite the tolerances in the heater element and its resistance, the temperature range T H , in which the sensor element is located, is at least approximately known under these conditions. It is then possible to determine the value of the sensor element resistance R TH1 or R TH2, and thus to distinguish the deviation between the reference characteristic I and the real characteristic II. Thus, it is possible to close for the desired target temperature Ts on the appropriate matching resistance of the sensor element and to use this calibrated value, for example, for a controlled heating / cooling of the lambda sensor.

2 zeigt zwei abweichende Temperatur-Kennlinien-Verläufe I und II des Widerstandes des Heizelementes RH, die in einer dritten Beispielanwendung verwendet sind. Im dritten Ausführungsbeispiel werden die Parameter beaufschlagte Heizleistung des Sensors, das Sensor-Signal (siehe 3), ohmscher Widerstand des Sensor-Elementes (siehe 1) oder der Widerstand des Heizerelementes verwendet. 2 shows two different temperature characteristic curves I and II of the resistance of the heating element R H , which are used in a third example application. In the third embodiment, the parameters applied heating power of the sensor, the sensor signal (see 3 ), ohmic resistance of the sensor element (see 1 ) or the resistance of the heater element is used.

Für eine vorgegebene Zeitspanne wird die Heizleistung des Heizelementes um einen vorgegebenen Wert verringert oder erhöht. Es wird ermittelt, um welchen Wert sich dadurch der Widerstand des Elementes und um welchen Wert sich das Signal des Sensors dadurch ändert.For a predetermined period of time, the heating power of the heating element decreased or increased by a predetermined value. It will determines the value by which the resistance of the element and by which value the signal of the sensor thereby changes.

Die Kennlinien in 2 zeigen einen linearen Verlauf eines Kaltleiters, das heißt der Widerstandswert wächst mit wachsender Temperatur ϑ, aber eine leicht verschiedene Steigung. Die mit I gekennzeichnete Kennlinie entspricht auch hier einer Referenzkennlinie und die mit II gekennzeichnete einer realen, gemessenen Kennlinie, beziehungsweise einem Zustand I und II eines durch Alterung veränderten Heizelementes.The characteristics in 2 show a linear course of a PTC, that is, the resistance increases with increasing temperature θ, but a slightly different slope. The characteristic curve marked with I here also corresponds to a reference characteristic curve and the one identified by II of a real, measured characteristic, or a state I and II of a changed by aging heating element.

Wie weiter in 3 dargestellt, ist die Änderung des Signalwertes ΔU nur von der Temperatur ϑ und nicht von dem Zustand des Sensors abhängig. Durch die ermittelte Signaländerung kann daher auf die tatsächliche Temperaturänderung ΔTLT während dieser Maßnahme geschlossen werden, wodurch eine unabhängige Temperaturmessung ausgeführt sein kann, ohne hierfür eine zusätzliche Temperaturmesseinheit vorsehen zu müssen.As in further 3 shown, the change of the signal value .DELTA.U is dependent only on the temperature θ and not on the state of the sensor. The determined signal change can therefore be concluded that the actual temperature change ΔT LT during this measure, whereby an independent temperature measurement can be performed without having to provide an additional temperature measuring unit for this purpose.

Durch eine Verknüpfung dieser unabhängig ermittelten Temperaturänderung ΔT mit der gleichfalls ermittelten Widerstandsänderung ΔR1 beziehungsweise ΔR2 oder ΔRH1 beziehungsweise ΔRH2 kann nun zwischen den Zuständen I und II beziehungsweise dazwischenliegenden Zuständen unterschieden werden, da für eine bestimmte Temperaturänderung ΔTLT die damit verbundene Änderung des Widerstandes gemäß 1 je nach Zustand unterschiedlich ist. Somit wird es möglich, auch für die gewünschte Solltemperatur Ts auf den dazugehörigen passenden Widerstandswert des Sensorelementes genauer zu schließen.By bringing these independently determined change in temperature .DELTA.T with the likewise determined resistance change .DELTA.R 1 and .DELTA.R 2 or .DELTA.R H1 or .DELTA.R H2 can now between the states I and II and intermediate states can be distinguished, as the associated change for a given change in temperature .DELTA.T LT of Resistance according to 1 varies depending on the condition. Thus, it becomes possible to more accurately close the corresponding desired resistance value of the sensor element even for the desired setpoint temperature Ts.

3 zeigt Temperatur-Kennlinien-Verläufe des Sensorsignals einer Nernst-Sonde jeweils für eine konstante fette und eine magere Abgaszusammensetzung jeweils für zwei verschiedene Zustände I und II des Sensorelementes, die sich durch eine Serienstreuung oder Alterung mehr oder weniger stark unterscheiden können. 3 shows temperature characteristic curves of the sensor signal of a Nernst probe for a constant rich and a lean exhaust gas composition each for two different states I and II of the sensor element, which may differ more or less by a series dispersion or aging.

Hierbei ist erkennbar, dass die durch Temperaturänderung ΔTLT bewirkte Sensorsignal-Änderung der Ausgangsspannung des Sensors ΔU bei den verschiedenen Kennlinien erhalten bleibt, das heißt, die Steigung bleibt erhalten. Das wird dazu verwendet, wie oben beschrieben, eine unabhängige Temperaturmessung vorzunehmen, die in einem weiteren Schritt zum Ermitteln einer gesuchten Korrektur herangezogen wird. Besonders vorteilhaft kann die Temperaturmessung in Bereichen mit einer deutlichen Steigung gemessen sein. Das ist bei den zwei oberhalb dargestellten Kennlinien für eine fette Kraftstoff-Luftgemisch-Betriebsart mit einem λF in den steilen Kennlinien-Bereichen A und C der Fall und bei den zwei unterhalb dargestellten Kennlinien für eine magere Kraftstoff-Luftgemisch-Betriebsart mit einem λM in dem steilen Kennlinien-Bereich B der Fall. Der flache Kennlinien-Bereich D bei einer mageren Kraftstoff-Luftgemisch-Betriebsart mit einem λM dagegen eignet sich wiederum eher zum Ermitteln eines Kennlinien-Korrekturwertes anhand eines absoluten Spannungswertes in diesem Bereich, der mit einem Referenzspannungswert verglichen wird.It can be seen here that the sensor signal change of the output voltage of the sensor ΔU caused by temperature change ΔT LT is maintained in the various characteristic curves, that is, the slope is maintained. This is used, as described above, to perform an independent temperature measurement, which is used in a further step to determine a sought correction. Particularly advantageous, the temperature measurement can be measured in areas with a significant slope. This is the case for the two characteristic curves shown above for a rich fuel-air mixture mode with a λ F in the steep characteristic areas A and C and in the two below-described characteristics for a lean fuel-air mixture mode with a λ M in the steep characteristic area B of the case. In contrast, the flat characteristic region D in a lean fuel-air mixture mode with a λ M is more suitable for determining a characteristic correction value based on an absolute voltage value in this region, which is compared with a reference voltage value.

Die Nernst-Sonde schaltet als eine Sprung-Sonde ihr Ausgangssignal anhängig vom dem im Abgas gegebenen Sauerstoffpartialdruck jeweils nahezu sprungartig in den Hochpegelbereich mit λF oder in den Niedrigpegelbereich mit λM um. Hierbei bewirken die durch herstellungsbedingte Streuung oder Alterung verursachten Messwertabweichungen, dass die Umschaltpunkte in einem Temperaturbereich ΔTLT schwanken können, wodurch beispielsweise die Lambda-Steuerung zum Gewährleisten eines vorgeschriebenen Abgaswertes entsprechend grober eingestellt sein muss. Dadurch, dass die Abweichungen der Kennlinien I und II jeweils erfindungsgemäß korrigiert sein können, wird die Lambda-Steuerung wesentlich genauer die beiden Umschaltpunkte im niedrigen Temperaturbereich, das heißt gerade bei dem kritischen Startbetrieb, erkennen können, was geringere Schadstoff-Emissionen zur Folge hat.The Nernst probe, as a jump probe, switches its output signal, depending on the oxygen partial pressure given in the exhaust gas, almost abruptly into the high-level range with λ F or into the low-level range with λ M. In this case, the measured value deviations caused by production-related scattering or aging cause the switching points to fluctuate in a temperature range ΔT LT , as a result of which, for example, the lambda control must be set correspondingly coarser to ensure a prescribed exhaust gas value. Due to the fact that the deviations of the characteristic curves I and II can each be corrected according to the invention, the lambda control becomes substantially more accurate the two switching points in the low temperature range, that is to say precisely at the critical start time drive, recognize what results in lower pollutant emissions.

Im vierten Ausführungsbeispiel werden die Parameter Sensor-Signal sowie ohmscher Widerstand des Sensorelementes oder Widerstand des Heizelementes verwendet. Es wird ermittelt, bei welchem Widerstandswert, Ri oder RH beim Aufheizen des Sensors das Sensor-Signal die festgelegten Schwellwerte ULTF beziehungsweise ULTM jeweils erstmalig überschreitet. Durch Vergleich mit vorab ermittelten Verknüpfungen dieser beiden Werte für die verschiedenen Sensor-Zustände kann nun zwischen den Zuständen I und II beziehungsweise dazwischenliegenden Zuständen unterschieden werden. Eine Leerlaufspannung U0 ist von dem Sensorelement bei kaltem Sensorelement ausgegeben und liegt ungefähr in der Mitte zwischen den später bei Betriebstemperatur ausgegebenen Hoch- und Niedrigpegelwert.In the fourth exemplary embodiment, the parameters sensor signal and ohmic resistance of the sensor element or resistance of the heating element are used. It is determined at which resistance value, R i or R H, when the sensor is being heated, the sensor signal first exceeds the defined threshold values U LTF or U LTM . By comparison with previously determined links of these two values for the different sensor states, it is now possible to distinguish between the states I and II or intermediate states. An open circuit voltage U 0 is output from the sensor element when the sensor element is cold, and is approximately midway between the high and low levels output later at operating temperature.

Die vorangehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind lediglich beispielhaft und nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend auszulegen. Die vorliegende Erfindungslehre kann leicht auf andere Anwendungen übertragen werden. Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist zur Veranschaulichung vorgesehen und nicht, um den Schutzbereich der Patentansprüche einzuschränken. Viele Alternativen, Modifikationen und Varianten sind für einen durchschnittlichen Fachmann offensichtlich, ohne dass er hierfür den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verlassen müsste, der in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.The previous embodiments of the present invention are by way of example only, and not to be construed as limiting the present invention. The present invention can easily be applied to other applications become. The description of the embodiments is by way of illustration provided and not to the scope of the claims limit. Many alternatives, modifications and Variants are obvious to one of ordinary skill in the art without that he is the scope of the present invention would have to leave the, in the following claims is defined.

II
erste Kennlinie, Referenzkennliniefirst Characteristic curve, reference characteristic
IIII
zweite Kennlinie, abweichende Kennlinie, reale Kennliniesecond Characteristic, deviating characteristic, real characteristic
SS
Steigungswertslope value
S1 S 1
vorgegebene Steigung, Steigungs-Referenzwertspecified Slope, slope reference value
Ri R i
Innenwiderstand der Lambda-Sondeinternal resistance the lambda probe
Rs1 R s1
Eichpunktwiderstand der ReferenzCalibration point resistance the reference
Rs2 R s2
gemessener Eichpunktwiderstandmeasured Calibration point resistance
RTH1 R TH1
Heißwiderstand der Referenzhot resistance the reference
RTH2 R TH2
Heißwiderstand des Sensorshot resistance of the sensor
Ts T s
Solltemperaturset temperature
TH T H
Temperaturbereichtemperature range
ΔR1 ΔR 1
Widerstands-Änderung der ReferenzResistance change the reference
ΔR2 ΔR 2
Widerstands-Änderung des SensorsResistance change of the sensor
RH R H
Widerstand des Heizelementesresistance of the heating element
ΔRH1 ΔR H1
Heizelement-Widerstands-Änderung der ReferenzHeater resistance change the reference
ΔRH2 ΔR H2
Widerstands-Änderung des SensorsResistance change of the sensor
ΔϑΔθ
Temperaturänderungtemperature change
ϑθ
Temperaturtemperature
U0 U 0
LeerlaufspannungOpen circuit voltage
ULTF U LTF
Niedertemperatur-Spannungsschwellwert für Fett-BetriebLow-voltage threshold for fat operation
ULTM U LTM
Niedertemperatur-Spannungsschwellwert für Mager-BetriebLow-voltage threshold for lean operation
ΔTLT ΔT LT
Temperaturänderung im Niedertemperaturbereichtemperature change in the low temperature range
ΔU.DELTA.U
Spannungsänderungvoltage change
λF λ F
Lambda bei Fett-Betrieblambda with fat operation
λM λ M
Lambda bei Mager-Betrieblambda in lean operation
A, B, CA, B, C
steiler Kennlinien-Bereichsteeper Characteristic area
DD
flacher Kennlinien-Bereichflat Characteristic area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (21)

Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine, wobei die Abgasanlage wenigstens ein Heizelement zum Aufheizen der Lambda-Sonde aufweist, welches in wenigstens einem Verfahrensschritt aufgeheizt wird, und das Heizelement durch eine Heizelementsteuerung geregelt aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass • in einer ersten Gruppe von Schritten wenigstens zwei der folgenden Parameter der Lambda-Sonde verwendet und/oder erfasst werden: Beaufschlagen mit einer definierten oder undefinierten Heizleistung; – Erfassen des ohmschen Widerstandes des Heizelementes der Lambda-Sonde; – Erfassen des ohmschen Widerstandes der Signal-Elektroden Lambda-Sonde; – Erfassen des elektrischen Sensorsignals der Lambda-Sonde; • in einer zweiten Gruppe von Schritten aus wenigstens einem erfassten Parameterwert eine Änderung des erfassten Parameters ermittelt oder erfasst wird. • in einer dritten Gruppe von Schritten jeweils ein Vergleich der ermittelten Änderung des erfassten Parameters mit einem vorgegebenen Referenzwert für die erwartete korrelierende Änderung des/der anderen verwendeten und/oder erfassten Parameter(s) ausgeführt wird, und mit dem Ergebnis des Vergleiches zu einer vierten Gruppe von Schritten fortgeschritten wird, und • in einer vierten Gruppe von Schritten ein Korrekturwert bestimmt wird, wobei wenigstens ein Betriebs-Referenzwert aus einer Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommen und mit dem bestimmten Korrekturwert zu einem Betriebs-Sollwert der Lambda-Sonde ergänzt wird.Method for operating at least one lambda probe in the exhaust system of an internal combustion engine with a lambda control system for controlling the fuel / air mixture ratio of a combustion process of the internal combustion engine, wherein the exhaust system has at least one heating element for heating the lambda probe, which in at least one method step is heated, and the heating element is heated regulated by a Heizelementsteuerung, characterized in that • at least two of the following parameters of the lambda probe are used and / or detected in a first group of steps: applying a defined or undefined heating power; - detecting the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe; - detecting the ohmic resistance of the signal electrodes lambda probe; - detecting the electrical sensor signal of the lambda probe; • In a second group of steps, a change of the detected parameter is determined or detected from at least one detected parameter value. In a third group of steps, a comparison of the determined change of the detected parameter with a predetermined reference value for the expected correlating change of the other used and / or detected parameter (s) is carried out, and with the result of the comparison to a fourth one Group of steps is advanced, and • a correction value is determined in a fourth group of steps, wherein at least one operating reference value is taken from a reference value supply device and supplemented with the determined correction value to an operating setpoint of the lambda probe. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass • in einer ersten Gruppe von Schritten wenigstens zwei der folgenden Parameter der Lambda-Sonde verwendet und/oder erfasst werden: – Beaufschlagen mit einer definierten oder undefinierten Heizleistung; – Erfassen des ohmschen Widerstandes des Heizelementes der Lambda-Sonde; – Erfassen des ohmschen Widerstandes der Lambda-Sonde; – Erfassen des elektrischen Sensorsignals der Lambda-Sonde; • in einer zweiten Gruppe von Schritten aus wenigstens einem erfassten Parameterwert die Steigung (S) der Kennlinie des ohmschen Widerstandes des Heizelementes der Lambda-Sonde, und/oder des ohmschen Widerstandes der Lambda-Sonde und/oder des elektrischen Sensor-Signals der Lambda-Sonde in Abhängigkeit von der Änderung der Messgröße ermittelt wird; • in einer dritten Gruppe von Schritten jeweils ein Vergleich des ermittelten Steigungswertes (S) der gemessenen Kennlinie mit einem vorgegebenen Steigungs-Referenzwert (S1) ausgeführt wird, und bei einer mit einer vorgegebenen Genauigkeit ermittelten Gleichheit der erfassten Steigung der Kennlinie mit dem Steigungs-Referenzwert (S1) zu einer vierten Gruppe von Schritten fortgeschritten wird, andernfalls erneut zu der ersten Gruppe von Schritten fortgeschritten wird; und • in einer vierten Gruppe von Schritten ein Korrekturwert bestimmt wird, wenigstens ein Betriebs-Referenzwert aus einer Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommen und mit dem bestimmten Korrekturwert zu einem Betriebs-Sollwert der Lambda-Sonde ergänzt wirdMethod for operating at least one lambda probe according to claim 1, characterized in that • at least two of the following parameters of the lambda probe are used and / or detected in a first group of steps: - applying a defined or undefined heat output; - detecting the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe; - detecting the ohmic resistance of the lambda probe; - detecting the electrical sensor signal of the lambda probe; In a second group of steps from at least one detected parameter value, the slope (S) of the characteristic of the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe, and / or the ohmic resistance of the lambda probe and / or the electrical sensor signal of the lambda Probe is determined as a function of the change in the measured variable; A comparison of the ascertained gradient value (S) of the measured characteristic curve with a predefined gradient reference value (S 1 ) is carried out in a third group of steps, and in the case of a determined equality of the detected gradient of the characteristic curve with the gradient accuracy Reference value (S 1 ) is advanced to a fourth group of steps, otherwise it is advanced again to the first group of steps; and in a fourth group of steps, a correction value is determined, at least one operating reference value is taken from a reference value supply device and the desired correction value is added to an operating setpoint of the lambda probe Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass • in einer ersten Gruppe von Schritten wenigstens zwei der folgenden Parameter der Lambda-Sonde verwendet und/oder erfasst werden: – Beaufschlagen mit einer definierten oder undefinierten Heizleistung; – Erfassen des ohmschen Widerstandes des Heizelementes der Lambda-Sonde; – Erfassen des ohmschen Widerstandes der Lambda-Sonde; – Erfassen des elektrischen Sensorsignals der Lambda-Sonde; • in einer zweiten Gruppe von Schritten aus wenigstens einem erfassten Parameterwert die Temperatur des Heizelementes der Lambda-Sonde und/oder der Lambda-Sonde und die aufgewendete Heizenergie erfasst wird; • in einer dritten Gruppe von Schritten jeweils ein Vergleich der ermittelten Temperatur des Heizelementes der Lambda-Sonde und/oder der Lambda-Sonde mit einer Referenztemperatur ausgeführt wird, und bei einer mit einer vorgegebenen Genauigkeit ermittelten Gleichheit der erfassten Temperatur zu einer vierten Gruppe von Schritten fortgeschritten wird, andernfalls erneut zu der ersten Gruppe von Schritten fortgeschritten wird; und • in einer vierten Gruppe von Schritten ein Korrekturwert bestimmt wird, wenigstens ein Betriebs-Referenzwert aus einer Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommen und mit dem bestimmten Korrekturwert zu einem Betriebs-Sollwert der Lambda-Sonde ergänzt wirdMethod for operating at least one lambda probe according to claim 1, characterized in that • in a first group of steps at least two of the following Parameters of the lambda probe are used and / or recorded: - Apply with a defined or undefined heating power; - To capture the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe; - To capture the ohmic resistance of the lambda probe; - To capture the electrical sensor signal of the lambda probe; • in a second group of steps from at least one detected Parameter value the temperature of the heating element of the lambda probe and / or the lambda probe and the applied heating energy detected becomes; • in a third group of steps respectively a comparison of the determined temperature of the heating element of the lambda probe and / or the lambda probe with a reference temperature and with equality determined with a given accuracy the detected temperature has advanced to a fourth group of steps otherwise, it advances to the first set of steps becomes; and • in a fourth group of steps a correction value is determined, at least one operation reference value taken from a Referenzwertvorrats device and with the certain correction value to an operating setpoint of the lambda probe is supplemented Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Gruppe von Schritten eine Heizleistung zum Aufwärmen der Lambda-Sonde aufgebracht und ohmscher Widerstand der Lambda-Sonde erfasst wird.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized in that in the first group of steps, a heating power for heating applied lambda probe and ohmic resistance of the lambda probe is detected. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Gruppe von Schritten eine Heizleistung zum Aufwärmen der Lambda-Sonde aufgebracht und der ohmsche Widerstand der Lambda-Sonde oder der ohmsche Widerstand des Heizelementes der Lambda-Sonde erfasst wird.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized that in the first group of steps, a heating power for warming up the lambda probe applied and the ohmic resistance of the lambda probe or the ohmic resistance of the heating element of the lambda probe detected becomes. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Gruppe von Schritten das elektrische Signal der Lambda-Sonde und der ohmsche Widerstand der Lambda-Sonde oder der ohmsche Widerstand des Heizelementes der Lambda-Sonde erfasst wird.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized that in the first group of steps, the electrical signal of the lambda probe and the ohmic resistance of the lambda probe or the ohmic resistance the heating element of the lambda probe is detected. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzwertvorrats-Vorrichtung mindestens einen Referenzwert als einen analogen oder digitalen Signalwert speichert.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized the reference value storage device has at least one reference value stores as an analog or digital signal value. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Steigung der Kennlinie (II) in der zweiten Gruppe von Schritten durch ein analoges oder digitales Auswerten von mindestens zwei gemessenen Messwerten des Messsignals erfolgt, wobei die Differenz der Messwerte in Verhältnis zur Differenz der jeweiligen zugehörigen gemessenen physikalischen Größenwerte gesetzt wird, wobei diese gemessenen physikalischen Größenwerte als eine erste Näherung mit Hilfe einer Referenzkennlinie (I) zugeordnet werden.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized, that the determination of the slope of the characteristic (II) in the second Group of steps through an analog or digital evaluation at least two measured values of the measuring signal are measured, where the difference of the readings in relation to the difference the respective associated measured physical magnitude values is set, these measured physical magnitude values as a first approximation using a reference characteristic (I). Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in der dritten Gruppe von Schritten ausgeführte Vergleich des ermittelten Steigungswertes (S) der gemessenen Kennlinie (II) mit einem vorgegebenen Steigungs-Referenzwert (S1) derart ausgeführt wird, dass beginnend mit einem höheren Steigungswert (S) der Kennlinie (II) bei niedriger Temperatur (ϑ) mit steigender Temperatur (ϑ) das Erreichen eines kleineren Steigungswertes (S) durch periodisch wiederholte Messvorgänge erwartet wird und bei einer festgestellten Gleichheit der zuletzt gemessene Messwert als ein Eichpunktmesswert identifiziert wird.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized in that the comparison of the ascertained slope value (S) of the measured characteristic (II) with a predefined slope reference value (S 1 ) is carried out in the third group of steps is carried out that starting with a higher slope value (S) of the characteristic (II) at low temperature (θ) with increasing temperature (θ) the achievement of a smaller slope value (S) is expected by periodically repeated measurements and at a detected equality of the last measured value is identified as a calibration point measured value. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in der vierten Gruppe von Schritten bestimmte Korrekturwert durch Bilden einer Differenz zwischen dem ermittelten, als ein Eichpunktmesswert identifizierten Messwert mit einem Referenzwert ermittelt wird und hierbei neben dem Betrag auch das Vorzeichen der Differenzwertbildung als Information festgehalten wird.Method for operating at least one lambda probe according to claim 8, characterized in that in the fourth Group of steps determine certain correction value by forming a Difference between the detected, identified as a calibration point reading Measured value is determined with a reference value and this next the sign also the sign of the difference value formation as information is held. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergänzen des aus der Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommenen Betriebs-Referenzwertes zu einem Betriebs-Sollwert der Lambda-Sonde durch Bilden einer Addition des ermittelten Korrekturwertes mit dem Betriebs-Referenzwert ausgeführt wird.Method for operating at least one lambda probe according to claim 9, characterized in that the supplementing of the operating reference value taken from the reference value supply device to an operating setpoint of the lambda probe by forming an addition of the determined correction value with the operation reference value becomes. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beaufschlagen der Lambda-Sonde mit einer Heizleistung mit einer vorgegebenen, konstanten Energiemenge ausgeführt wird.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized that applying the lambda probe with a heating power with a predetermined, constant amount of energy executed becomes. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beaufschlagen der Lambda-Sonde mit einer Heizleistung in einem beliebigen gewählten Temperaturbereich mit einer positiven, zum Aufwärmen, oder einer negativen, zum Kühlen, Energiemenge ausgeführt wird.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized that the application of the lambda probe with a heating power in any selected temperature range with a positive, to warm up, or a negative, to cool, Amount of energy is performed. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der, der Heizelementsteuerung übergebene, gefundene Betriebs-Sollwert zum Regeln der Temperatur der Lambda-Sonde herangezogen wird und die Temperatur (ϑ) der Lambda-Sonde auf einem vorgegebenen Temperaturniveau gehalten wird.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized that the, the heating element control handed over, found Operating setpoint used to control the temperature of the lambda probe and the temperature (θ) of the lambda probe on a predetermined temperature level is maintained. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gefundene Betriebs-Sollwert zur rechnerischen Korrektur des Signales der Lambda-Sonde bezogen auf einen Referenzwert herangezogen wird.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized that the found operating setpoint for the computational correction of Signals of the lambda probe referred to a reference value used becomes. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement der Lambda-Sonde als ein Heißleiter ausgeführt ist.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized that the sensor element of the lambda probe as a thermistor is executed. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambda-Sonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lambda-Sonde eine Nernst-Sonde ist.Method for operating at least one lambda probe according to one of the preceding claims, characterized that the lambda probe is a Nernst probe. Verfahren zum Kalibrieren und Betreiben wenigstens eines Sensorelementes in einem eine physikalische Größe erfassenden System, dadurch gekennzeichnet, dass • in einer ersten Gruppe von Schritten wenigstens zwei der folgenden Parameter des Sensorelementes verwendet und/oder erfasst werden: – Beaufschlagung des Sensorelementes mit der zu erfassenden physikalischen Größe durch eine Beaufschlagungsvorrichtung oder durch die zu erfassende physikalische Größe; – Erfassen einer elektrophysikalischen Eigenschaft der Beaufschlagungsvorrichtung; – Erfassen einer anderen als des elektrischen Sensorsignals elektrophysikalischen Eigenschaft des Sensorelementes; – Erfassen des elektrischen Sensorsignals des Sensorelementes; • in einer zweiten Gruppe von Schritten aus wenigstens einem erfassten Parameterwert die Steigung der elektrophysikalischen Kennlinie (II) der Beaufschlagungsvorrichtung, und/oder der elektrophysikalischen Kennlinie (II) des Sensorelementes und/oder des elektrischen Sensorsignals des Sensorelementes ermittelt wird; • in einer dritten Gruppe von Schritten jeweils ein Vergleich des ermittelten Steigungswertes (S) der gemessenen Kennlinie (II) mit einem vorgegebenen Steigungs-Referenzwert (S1) ausgeführt wird, und bei einer mit einer vorgegebenen Genauigkeit ermittelten Gleichheit der erfassten Steigung der Kennlinie (II) mit dem Steigungs-Referenzwert (S1) zu einer vierten Gruppe von Schritten fortgeschritten wird, andernfalls erneut zu der ersten Gruppe von Schritten fortgeschritten wird; • in einer vierten Gruppe von Schritten ein Korrekturwert bestimmt wird, wenigstens ein Betriebs-Referenzwert aus einer Referenzwertvorrats-Vorrichtung entnommen und mit dem bestimmten Korrekturwert zu einem Betriebs-Sollwert des Sensorelementes ergänzt wird und • in einer fünften Gruppe von Schritten der gefundene Betriebs-Sollwert der Steuerung der Beaufschlagungsvorrichtung übergeben wird.Method for calibrating and operating at least one sensor element in a phy sical size detecting system, characterized in that • at least two of the following parameters of the sensor element are used and / or detected in a first group of steps: - Actuation of the sensor element with the physical quantity to be detected by a loading device or by the physical quantity to be detected ; Detecting an electrophysical property of the applying device; - Detecting a different than the electrical sensor signal electrophysical property of the sensor element; - detecting the electrical sensor signal of the sensor element; • ascertaining in a second group of steps from at least one detected parameter value the slope of the electrophysical characteristic (II) of the application device, and / or the electrophysical characteristic (II) of the sensor element and / or of the electrical sensor signal of the sensor element; A comparison of the ascertained gradient value (S) of the measured characteristic (II) with a predefined gradient reference value (S 1 ) is carried out in a third group of steps, and in the case of an equality of the detected gradient of the characteristic curve ( II) is advanced with the slope reference value (S 1 ) to a fourth group of steps, otherwise it is advanced again to the first group of steps; In a fourth group of steps, a correction value is determined, at least one operating reference value is taken from a reference value supply device and supplemented with the determined correction value to an operating setpoint of the sensor element, and in a fifth group of steps, the operating setpoint found the control of the loading device is handed over. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zu messende elektrophysikalische Eigenschaft wenigstens eine von Widerstand, Kapazität oder Induktivität sein kann und die zu erfassende physikalische Größe eine von den Temperatur, Druck, Lichtintensität, Luftfeuchtigkeit, Gaskonzentration und ähnlichem sein kann.Method according to claim 18, characterized that the measured electrophysical property at least one of resistance, capacitance or inductance can be and the physical size to be detected one of the temperature, pressure, light intensity, humidity, Gas concentration and the like can be. Steuerung der Beheizung einer Lambda-Sonde in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine, wobei die Abgasanlage wenigstens ein Heizelement zum Aufheizen der Lambda-Sonde aufweist, und das Heizelement durch eine Heizelementsteuerung geregelt aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung Mittel aufweist, welche aus erfassten Daten die Steigung einer Kennlinie (II) ermitteln.Control of the heating of a lambda probe in the Exhaust system of an internal combustion engine with a lambda control system for controlling the air-fuel ratio of a Combustion process of the internal combustion engine, the exhaust system has at least one heating element for heating the lambda probe, and the heating element is heated in a controlled manner by a heating element control is characterized in that the controller comprises means which determine from recorded data the slope of a characteristic (II). Steuerung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lambda-Sonde eine Nernst-Sonde ist.Control according to Claim 20, characterized that the lambda probe is a Nernst probe.
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