DE102008038224B3

DE102008038224B3 - Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Abgassensors

Info

Publication number: DE102008038224B3
Application number: DE200810038224
Authority: DE
Inventors: Muammer Kilinc; Tim Walde
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2008-08-18
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2028-08-19
Also published as: US20110146379A1; US9068937B2; WO2010020641A1

Abstract

Eine erste Spannung (V1) wird erfasst zwischen einer Hilfspumpelektrode und einer Referenzelektrode eines Abgassensors. Abhängig von der erfassten ersten Spannung (V1) wird ein Soll-Diagnosewert (SDIAG) ermittelt. Ein Messstrom (Im) wird erfasst zwischen einer Messelektrode und einer zweiten Hauptpumpelektrode des Abgassensors, der als Pumpstrom eingestellt wird durch Regelung einer zweiten Spannung zwischen der Messelektrode und der Referenzelektrode auf eine vorgegebene Spannung. Abhängig von dem erfassten Messstrom (Im) wird ein Ist-Diagnosewert (IDIAG) ermittelt. Abhängig von dem Soll-Diagnosewert (SDIAG) und dem Ist-Diagnosewert (IDIAG) wird auf einen Fehler (ERR) des Abgassensors erkannt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen eines Abgassensors und insbesondere eines NOx-Sensors für Kraftfahrzeuge und insbesondere eines NOx-Sensors für Kraftfahrzeuge mit Diesel-Brennkraftmaschine.
Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen in Kraftfahrzeugen, in denen Brennkraftmaschinen angeordnet sind, machen es erforderlich, die Schadstoffemissionen bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann zum einen dadurch erfolgen, dass die Schadstoffemissionen verringert werden, die während der Verbrennung des Luft-/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine entstehen. Zum anderen sind in Brennkraftmaschinen Abgasnachbehandlungssysteme im Einsatz, die die Schadstoffemissionen, die während des Verbrennungsprozesses des Luft-/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln. Zu diesem Zweck werden Katalysatoren eingesetzt, die Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in unschädliche Stoffe umwandeln. Sowohl das gezielte Beeinflussen des Erzeugens der Schadstoffemissionen während der Verbrennung als auch das Umwandeln der Schadstoffkomponenten mit einem hohen Wirkungsgrad durch einen Abgaskatalysator setzen ein sehr präzise eingestelltes Luft-/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder voraus. Zur Bestimmung des Stickoxidgehalts im Abgas werden NOx-Sensoren eingesetzt. In diesem Zusammenhang muss sichergestellt werden, dass die Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems auch in der gewünschten Art und Weise über eine lange Betriebsdauer funktionieren und Fehler zuverlässig erkannt werden.
Aus dem Fachbuch „Handbuch Verbrennungsmotor”, Herausgeber Richard van Basshuysen/Fred Schäfer, 2. Auflage, Juni 2002, Friedrich Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH Braunschweig/Wiesbaden, Seiten 589 bis 590, ist ein NOx-Sensor auf der Basis einer ZrO₂-Keramik bekannt, der zwei Kammern aufweist. In der ersten Kammer wird durch Anlegen eines Pumpstroms ein konstanter Partialdruck des im Abgas enthaltenen Sauerstoffs hergestellt. Der Pumpstrom ist umgekehrt proportional zum Luft-/Kraftstoff-Verhältnis. In der zweiten Kammer wird das im Abgas enthaltene Stickoxid durch Anlegen eines weiteren Stroms zersetzt. Dieser Strom ist proportional zum Stickoxidgehalt im Abgas und bildet das Messsignal des NOx-Sensors.
In der DE 199 07 947 B4 ist eine Schaltung für einen NOx-Messaufnehmer offenbart, der eine erste Messzelle und eine zweite Messzelle aufweist, die mit der ersten Messzelle verbunden ist. Die Messzellen liegen in einem Festkörperelektrolyten. Die Schaltung weist eine erste Schaltungsanordnung auf, die unter Abgriff einer als erste Führungsgröße dienenden ersten Nernstspannung in der ersten Messzelle eine andere Sauerstoffkonzentration als im zu messenden Gas einstellt. Eine zweite Schaltungsanordnung stellt unter Abgriff einer als zweite Führungsgröße dienenden zweiten Nernstspannung in der zweiten Messzelle eine andere Sauerstoffkonzentration als in der ersten Messzelle ein. Eine dritte Schaltungsanordnung treibt unter Abgriff einer als dritte Führungsgröße dienenden dritten Nernstspannung einen Pump-Strom aus Sauerstoffionen, die aus NOx stammen, aus der zweiten Messzelle heraus. Die notwendigen Ströme an der NOx-Messelektrode liegen bei einigen Mikroamper für einen Messbereich von einigen hundert PPM. Eine elektromagnetisch sichere Integration in das Motormanagementsystem ist nur mit einer elektronischen Ansteuerung des Sensors in seiner unmittelbaren Nähe möglich. Es gibt zwei Möglichkeiten, dies zu realisieren, entweder einen Standalone NOx-Sensor mit der kompletten Ansteuerung (Heizungsregelung und Pumpstromregelung) sowie digitaler Kommunikation zur Motorsteuerung, oder eine Auslagerung der Pumpstromregelung bei analoger Ansteuerung.
Der in der DE 10 2006 053 842 A1 offenbarte NOx-Messaufnehmer weist zwei Messzellen auf, wobei der ersten Messzelle das zu messende Abgas zugeführt wird und mittels eines ersten Sauerstoffionen-Pumpstromes eine Sauerstoffkonzentration eingestellt wird, wobei keine Zersetzung von NOX stattfinden soll. Die zweite Messzelle ist mit der ersten Messzelle verbunden und mittels eines zweiten Sauerstoffionen-Pumpstromes wird eine zweite Sauerstoffkonzentration eingestellt und beide Messzellen liegen in einem Festkörperelektrolyten. Während des Betriebes der Brennkraftmaschine wird die NOx-Konzentration mittels des NOx-Messaufnehmers gemessen und überprüft, ob vorgegebene Diagnosebedingungen erfüllt sind.
Die DE 199 56 822 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der NOx-Konzentration. Zur Messung der NOx-Konzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine wird ein Dickschichtmessaufnehmer verwendet, der zwei Messzellen aufweist. Aus einem in der ersten Messzelle fließenden Sauserstoffionen-Pumpstrom wird der ¹/λ-Wert des Abgases bestimmt, beispielsweise mittels eines Kennfeldes, und aus diesem wird mittels einer zuvor in einer Kalibrationsmessung bestimmten Kennlinie ein Messfeld bestimmt, mit dem die gemessene NOx-Konzentration korrigiert werden kann.
Durch Komponenten in dem Abgas kann es zu einer Kontamination des Abgassensors kommen. Dies kann es erforderlich machen, im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine eine Diagnose des Abgassensors durchzuführen.
Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen eines Abgassensors zu schaffen, das bzw. die ein zuverlässiges Erkennen von Fehlern des Abgassensors ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Überprüfen eines Abgassensors. Der Abgassensor weist eine erste Kammer und eine zweite Kammer auf, die durch eine Diffusionsbarriere voneinander getrennt sind. Der Abgassensor weist ferner eine weitere Diffusionsbarriere auf, die einen Gaseinlass der ersten Kammer bildet. Die erste Kammer weist eine erste Hauptpumpelektrode auf und die zweite Kammer weist eine Messelektrode und eine Hilfspumpelektrode auf. Der Abgassensor weist ferner außerhalb der ersten und der zweiten Kammer eine zweite Hauptpumpelektrode und eine Referenzelektrode auf. Eine erste Spannung wird erfasst zwischen der Hilfspumpelektrode und der Referenzelektrode. Abhängig von der erfassten ersten Spannung wird ein Soll-Diagnosewert ermittelt. Ein Messstrom wird erfasst zwischen der Messelektrode und der zweiten Hauptpumpelektrode. Der Messstrom wird als Pumpstrom eingestellt durch Regelung einer zweiten Spannung zwischen der Messelektrode und der Referenzelektrode auf eine vorgegebene Spannung. Abhängig von dem erfassten Messstrom wird ein Ist-Diagnosewert ermittelt. Abhängig von dem Soll-Diagnosewert und dem Ist-Diagnosewert wird auf einen Fehler des Abgassensors erkannt.
Der Vorteil ist, dass Fehler des Abgassensors, insbesondere eine Kontamination des Abgassensors und/oder eine Ablösung einer Schutzschicht von der Messelektrode, zuverlässig erkennbar sind. Die Kontamination des Abgassensors wird auch als Vergiftung bezeichnet. Ferner kann das Überprüfen des Abgassensors vorteilhaft auch bei Diesel-Brennkraftmaschinen zuverlässig erfolgen.
Der Abgassensor ist insbesondere als ein NOx-Sensor ausgebildet. Der Abgassensor kann jedoch ebenso ausgebildet sein zum Erfassen einer oder mehr als einer anderen Komponente des Ab gases. Die erste und die zweite Spannung sind insbesondere Nernst-Spannungen. Die erste Spannung ist insbesondere repräsentativ für einen Sauerstoffgehalt in der zweiten Kammer. Insbesondere wird dazu ein vorgegebener erster Pumpstrom eingestellt zwischen der Hilfspumpelektrode und der Hauptpumpelektrode und die resultierende erste Spannung ist dann abhängig von dem Sauerstoffgehalt in der zweiten Kammer.
Die vorgegebene Spannung ist insbesondere derart vorgegeben, dass durch das Regeln der zweiten Spannung auf die vorgegebene Spannung sich im Wesentlichen ein stöchiometrisches Gasgemisch in einer Umgebung der Messelektrode bildet, das heißt, der Sauerstoff aus der Umgebung der Messelektrode durch den Messstrom derart abgepumpt wird, dass die Umgebung der Messelektrode im Wesentlichen frei ist von Sauerstoff. Die vorgegebene Spannung beträgt beispielsweise etwa zwischen 400 und 450 Millivolt. Die vorgegebene Spannung kann jedoch auch einen anderen Betrag aufweisen.
Das Überprüfen des Abgassensors wird insbesondere durchgeführt bei Vorliegen mindestens einer vorgegebenen Diagnosebedingung. Die mindestens eine vorgegebene Diagnosebedingung kann insbesondere einen vorgegebenen Betriebszustand, zum Beispiel einen Schubbetrieb oder allgemein einen Betriebszustand mit einer im Wesentlichen unveränderlichen Last und dadurch einen im Wesentlichen unveränderlichen und vorgegebenen Sauerstoffgehalt im Abgas umfassen. Die mindestens eine vorgegebene Diagnosebedingung kann ferner insbesondere einen geringen, unterhalb eines vorgegebenen NOx-Schwellenwerts liegenden NOx-Messwert des Abgassensors umfassen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Vergiftung des Abgassensors als Fehler erkannt, wenn eine dem Ist-Diagnosewert zugeordnete Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer um mindestens einen vorgegebenen ersten Betrag oder Faktor geringer ist als eine dem Soll-Diagnosewert zugeordnete Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer. Insbesondere wird die Vergiftung des Abgassensors als Fehler erkannt, wenn der Ist-Diagnosewert um mindestens einen vorgegebenen unteren Schwellenwert kleiner ist als der Soll-Diagnosewert. Dies hat den Vorteil, dass die Vergiftung des Abgassensors einfach und zuverlässig erkennbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Ablösung einer Schutzschicht von der Messelektrode als Fehler erkannt, wenn eine dem Ist-Diagnosewert zugeordnete Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer um mindestens einen vorgegebenen zweiten Betrag oder Faktor größer ist als eine dem Soll-Diagnosewert zugeordnete Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer. Insbesondere wird die Ablösung der Schutzschicht als Fehler erkannt, wenn der Ist-Diagnosewert um mindestens einen vorgegebenen oberen Schwellenwert größer ist als der Soll-Diagnosewert. Dies hat den Vorteil, dass die Ablösung der Schutzschicht einfach und zuverlässig erkennbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Soll-Diagnosewert ermittelt abhängig von einer Multiplikation der ersten Spannung mit einem vorgegebenen Faktor und einer Addition eines vorgegebenen Verschiebungswerts. Der vorgegebene Faktor und der vorgegebene Verschiebungswert sind insbesondere individuell für den Abgassensor oder für einen Typ oder eine Bauart des Abgassensors vorgegeben und werden zum Beispiel abhängig von einer Kalibrierung des Abgassensors ermittelt, die insbesondere bei einem Hersteller des Abgassensors im Rahmen einer Herstellung des Abgassensors durchgeführt wird. Der Vorteil ist, dass dies einfach ist. Ferner ist der Soll-Diagnosewert so zuverlässig ermittelbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein weiterer Pumpstrom erfasst zwischen der ersten Hauptpumpelektrode und der zweiten Hauptpumpelektrode. Der Soll-Diagnosewert wird ermittelt abhängig von dem erfassten weiteren Pumpstrom. Der Vorteil ist, dass der Soll-Diagnosewert so besonders zu verlässig ermittelbar ist. Ferner kann das Überprüfen des Abgassensors auch dann erfolgen, wenn der aktuelle Sauerstoffgehalt im Abgas unbekannt ist. Das Überprüfen des Abgassensors kann daher jeweils bei verschiedenen vorherrschenden Abgaslambdawerten zuverlässig erfolgen und kann insbesondere bei allen vorherrschenden Abgaslambdawerten erfolgen. Dadurch ist das Überprüfen des Abgassensors besonders geeignet auch für Diesel-Brennkraftmaschinen, bei denen Abgaslambdawerte deutlich von Eins abweichen können und gegebenenfalls stark schwanken. Der weitere Pumpstrom ist vorzugsweise repräsentativ für eine Sauerstoffkonzentration im Abgas und ist insbesondere proportional zu der Sauerstoffkonzentration im Abgas.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Soll-Diagnosewert ermittelt wird abhängig von einer Multiplikation der ersten Spannung mit einem vorgegebenen Faktor und einer Addition eines vorgegebenen Verschiebungswerts. Der vorgegebene Faktor und/oder der vorgegebene Verschiebungswert werden gewählt abhängig von dem erfassten weiteren Pumpstrom. Der vorgegebene Faktor und der vorgegebene Verschiebungswert sind insbesondere individuell für den Abgassensor oder für einen Typ oder eine Bauart des Abgassensors vorgegeben für einen jeweils zugehörigen Wert oder Wertebereich der weiteren Spannung. Der vorgegebene Faktor, der vorgegebene Verschiebungswert und/oder der jeweils zugehörige Wert oder Wertebereich des weiteren Pumpstroms werden beispielsweise abhängig von einem Kalibrieren des Abgassensors ermittelt. Das Kalibrieren wird beispielsweise bei einem Hersteller des Abgassensors im Rahmen einer Herstellung des Abgassensors durchgeführt. Der Vorteil ist, dass dies sehr einfach ist und die Diagnose des Abgassensors so zuverlässig durchführbar ist. Der Soll-Diagnosewert ist besonders zuverlässig ermittelbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung,
2 einen Querschnitt eines Abgassensors und eine Messschaltung,
3 ein Diagramm mit gegen eine erste Spannung aufgetragenen Diagnosewerten und
4 ein Ablaufdiagramm.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine Brennkraftmaschine gezeigt, mit einem Ansaugtrakt 10, einem Motorblock 12, einem Zylinderkopf 13 und einem Abgastrakt 14. Der Ansaugtrakt 10 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 15, einen Sammler 16, und ein Saugrohr 17. Das Saugrohr 17 ist hin zu einem Zylinder Z1 beim Einlasskanal in einen Brennraum 26 des Motorblocks 12 geführt. Der Motorblock 12 umfasst eine Kurbelwelle 18, welche über eine Pleuelstange 20 mit einem Kolben 21 des Zylinders Z1 gekoppelt ist.
Der Zylinderkopf 13 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gaseinlassventil 22 und einem Gasauslassventil 24. Der Zylinderkopf 13 umfasst ferner ein Einspritzventil 28 und, falls die Brennkraftmaschine zum Beispiel als Benzin-Brennkraftmaschine ausgebildet ist, eine Zündkerze 30. Alternativ kann das Einspritzventil 28 auch in dem Saugrohr 17 angeordnet sein.
In dem Abgastrakt 14 ist ein Abgaskatalysator 32 angeordnet. Ferner ist in dem Abgastrakt ein Katalysator 34 zur Reduktion von NOx angeordnet.
Der Brennkraftmaschine ist ferner eine Steuervorrichtung 35 zugeordnet, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgrößen ermitteln. Die Steuervorrichtung 35 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von mindestens einer der Messgrößen Stellgrößen zu ermitteln, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern von Stellgliedern mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden können. Die Steuervorrichtung 35 kann auch als eine Vorrichtung zum Überprüfen eines Abgassensors SENS ausgebildet sein oder eine solche umfassen.
Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 15, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 22, 24, das Einspritzventil 28 oder die Zündkerze 30.
Die Sensoren umfassen beispielsweise einen Pedalstellungsgeber 36, der eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 38 erfasst. Weiter weist die Brennkraftmaschine einen Luftmassensensor 40 auf, der stromaufwärts der Drosselklappe 15 angeordnet ist und dort einen Luftmassenstrom erfasst. Ein Temperatursensor 42 stromaufwärts der Drosselklappe 15 erfasst eine Ansauglufttemperatur. Ein Saugrohrdrucksensor 44 stromabwärts der Drosselklappe 15 ist in dem Sammler 16 angeordnet und erfasst einen Saugrohrdruck in dem Sammler 16. Des Weiteren umfasst die Brennkraftmaschine einen Kurbelwellenwinkelsensor 46, der einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem eine Drehzahl der Brennkraftmaschine zugeordnet werden kann.
Stromaufwärts des Abgaskatalysators 32 ist eine Abgassonde 50 angeordnet, die einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis in dem Brennraum 26 des Zylinders Z1 und stromaufwärts der Abgassonde 50 vor einer Oxidation des Kraftstoffs. Ferner ist eine Lambda-Sonde 52 vorgesehen, die stromabwärts des Abgaskatalysators 32 angeordnet ist und die einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis in dem Brennraum 26 des Zylinders Z1 und stromaufwärts der Lambda-Sonde 52.
Die Abgassonde 50 und die Lambda-Sonde 52 sind bevorzugt binäre Lambda-Sonden. Die Abgassonde 50 und/oder die Lambda-Sonde 52 können jedoch grundsätzlich einzeln oder zusammen auch als lineare Lambda-Sonden ausgebildet sein.
Stromabwärts des Abgaskatalysators 32 sind eine Abgassonde 53 und der Abgassensor SENS angeordnet. Die Abgassonde 53 erfasst einen Restsauerstoffgehalt des Abgases und deren Messsignal ist charakteristisch für das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis stromaufwärts der Abgassonde 53. Der Abgassensor SENS erfasst insbesondere eine NOx-Konzentration des Abgases stromaufwärts der Abgassonde 53. Im Folgenden ist der Abgassensor SENS und ein Diagnoseverfahren beispielhaft in Bezug auf NOx dargestellt. Entsprechend kann jedoch auch eine oder mehr als eine andere Komponente des Abgases durch den Abgassensor erfasst werden und kann der Abgassensor SENS in Bezug auf diese Komponente oder diese Komponenten diagnostiziert werden.
Bevorzugt umfasst der Abgassensor SENS die Abgassonde 53. Dies hat den Vorteil, dass nur ein einziger Sensor zur Erfassung der NOx-Konzentration und des Restsauerstoffgehalt des Abgases bereitgestellt werden muss. Bevorzugt ist der Abgassensor SENS ausgebildet zum Abgeben eines binären Lambdasignals. Dies ist vorteilhaft, da das binäre Lambdasignal sehr empfindlich bezüglich des Restsauerstoffgehalts des Abgases ist. Der Abgassensor SENS kann jedoch grundsätzlich eine lineare Lambda-Sonde umfassen.
Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
Neben dem Zylinder Z1 sind bevorzugt noch weitere Zylinder Z2, Z3, Z4 vorgesehen, denen ebenfalls entsprechende Stellglieder und gegebenenfalls Sensoren zugeordnet sind.
Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Diesel-Brennkraftmaschine ausgebildet. Die Brennkraftmaschine kann jedoch ebenso anders ausgebildet sein, zum Beispiel als Benzin-Brennkraftmaschine.
Bevorzugt ist die Vorrichtung zum Überprüfen des Abgassensors SENS in dem Abgassensor SENS selbst angeordnet. Ein System umfassend den Abgassensor SENS und die Vorrichtung zum Überprüfen des Abgassensors SENS kann so besonders kompakt ausgebildet sein und kann insbesondere unabhängig von der Steuervorrichtung 35 der Brennkraftmaschine sein.
2 zeigt den Abgassensor SENS in einem Querschnitt sowie eine Messschaltung zum Betreiben des Abgassensors SENS. Der Abgassensor SENS umfasst einen Festkörperelektrolyten E, der vorzugsweise aus Zirkondioxid ZrO₂ gebildet ist und in dem eine Heizung H angeordnet ist. In dem Festkörperelektrolyten E ist ein Luftkanal ausgebildet mit einem Lufteinlass LE für eine Zufuhr von Umgebungsluft. Ferner sind in dem Festkörperelektrolyten E eine erste Kammer MK1 und eine zweite Kammer MK2 ausgebildet. Die erste Kammer MK1 umfasst eine erste Hauptpumpelektrode HP1. Die zweite Kammer MK2 umfasst eine Hilfspumpelektrode M1 und eine Messelektrode M2. Außen an dem Festkörperelektrolyten E sind ferner eine zweite Hauptpumpelektrode HP2 und in dem Luftkanal eine Referenzelektrode REF angeordnet. Die erste Kammer MK1 und die zweite Kammer MK2 sind durch eine Diffusionsbarriere DB2 voneinander getrennt. Eine weitere Diffusionsbarriere DB1 bildet einen Gaseinlass für ein Gas, dessen NOx-Gehalt ermittelt werden soll. Das Gas ist insbesondere gebildet durch Abgas der Brennkraftmaschine. Die Diffusionsbarriere DB2 und die weitere Diffusionsbarriere DB1 sind insbesondere durchlässig für Stickoxide NOx. Im Allgemeinen sind die Diffusionsbarriere DB2 und die weitere Diffusionsbarriere DB1 auch durchlässig für Sauerstoff und/oder andere Bestandteile des Gases und sind insbesondere durchlässig für das Abgas der Brennkraftmaschine.
Die Messschaltung umfasst einen ersten Regler C1, eine erste spannungsgesteuerte Stromquelle UI1 und vorzugsweise eine erste Konditioniereinrichtung K1. Die Hilfspumpelektrode M1 und die Referenzelektrode REF des Abgassensors SENS sind über die erste Konditioniereinrichtung K1 mit einem Eingang des ersten Reglers C1 gekoppelt zum Erfassen einer ersten Spannung V1 zwischen der Hilfspumpelektrode M1 und der Referenzelektrode REF. Ausgangsseitig ist der erste Regler C1 über die erste spannungsgesteuerte Stromquelle UI1 gekoppelt mit der zweiten Hauptpumpelektrode HP2 und der Hilfspumpelektrode M1 zum Treiben eines ersten Pumpstroms IP1 zwischen der zweiten Hauptpumpelektrode HP2 und der Hilfspumpelektrode M1. Der erste Regler C1 ist insbesondere ausgebildet zum Regeln des ersten Pumpstroms IP1 abhängig von der ersten Spannung V1. Der erste Regler C1 ist ferner bevorzugt derart ausgebildet, dass während des Überprüfens des Abgassensors SENS der erste Pumpstrom IP1 auf einen vorgegebenen Pumpstrom eingestellt oder geregelt wird, der insbesondere als konstant vorgegeben ist.
Die Messschaltung umfasst ferner einen zweiten Regler C2, eine zweite spannungsgesteuerte Stromquelle UI2 und vorzugsweise eine zweite Konditioniereinrichtung K2. Die Messelektrode M2 und die Referenzelektrode REF des Abgassensors SENS sind über die zweite Konditioniereinrichtung K2 mit einem Eingang des zweiten Reglers C2 gekoppelt zum Erfassen einer zweiten Spannung V2 zwischen der Messelektrode M2 und der Referenzelektrode REF. Ausgangsseitig ist der zweite Regler C2 über die zweite spannungsgesteuerte Stromquelle UI2 gekoppelt mit der zweiten Hauptpumpelektrode HP2 und der Messelektrode M2 zum Treiben eines zweiten Pumpstroms, der einen Messstrom Im bildet, zwischen der zweiten Hauptpumpelektrode HP2 und der Messelektrode M2. Der zweite Regler C2 ist insbesondere ausgebildet zum Regeln des zweiten Pumpstroms, das heißt des Messstroms Im, abhängig von der zweiten Spannung V2. Der zweite Regler C2 ist insbesondere ausgebildet, den Messstrom Im derart zu Regeln, dass die zweite Spannung V2 einer vorge gebenen Spannung entspricht. Die vorgegebene Spannung ist insbesondere derart vorgegeben, dass sich in einer Umgebung der Messelektrode M2 ein stöchiometrisches Gasgemisch bildet, das heißt die Umgebung der Messelektrode M2 im Wesentlichen frei ist von Sauerstoff. Die vorgegebene Spannung kann beispielsweise etwa zwischen 400 und 450 Millivolt betragen. Die vorgegebene Spannung kann jedoch auch größer als 450 Millivolt oder kleiner als 400 Millivolt sein.
Ferner umfasst die Messschaltung einen weiteren Regler C0, eine weitere spannungsgesteuerte Stromquelle UI0 und vorzugsweise eine weitere Konditioniereinrichtung K0. Die erste Hauptpumpelektrode HP1 und die Referenzelektrode REF des Abgassensors SENS sind über die weitere Konditioniereinrichtung K0 mit einem Eingang des weiteren Reglers C0 gekoppelt zum Erfassen einer weiteren Spannung V0 zwischen der ersten Hauptpumpelektrode HP1 und der Referenzelektrode REF. Ausgangsseitig ist der weitere Regler C0 über die weitere spannungsgesteuerte Stromquelle UI0 gekoppelt mit der ersten und der zweiten Hauptpumpelektrode HP1, HP2 zum Treiben eines weiteren Pumpstroms IP0 zwischen der ersten und der zweiten Hauptpumpelektrode HP1, HP2. Der weitere Regler C0 ist insbesondere ausgebildet zum Regeln des weiteren Pumpstroms IP0 abhängig von der weiteren Spannung V0. Die erste Kammer MK1 bildet zusammen mit der ersten und zweiten Hauptpumpelektrode HP1, HP2 und der Referenzelektrode REF insbesondere eine binäre Lambdasonde und kann insbesondere die Abgassonde 53 repräsentieren.
Die Pumpströme, also der erste, der zweite und der weitere Pumpstrom IP1, IP0, bewirken einen Sauerstofftransport durch den Festkörperelektrolyten E, der durch die Heizung H auf eine dafür geeignete Temperatur aufgeheizt wird, in die jeweilige Kammer hinein oder aus der jeweiligen Kammer hinaus. Die Spannungen, also die erste, die zweite und die weitere Spannung V1, V2, V0, sind insbesondere Nernst-Spannungen und sind abhängig von den jeweiligen Sauerstoffkonzentrationen in der ersten Kammer MK1, der zweiten Kammer MK2 und der Umgebungsluft an der Referenzelektrode REF. Für das Überprüfen des Abgassensors SENS werden der erste und der weitere Pumpstrom IP1, IP0 bevorzugt derart eingestellt oder geregelt, dass in der zweiten Kammer MK2 eine vorgegebene Sauerstoffkonzentration vorherrscht, die insbesondere größer als Null Teile pro eine Million ist. Der in der zweiten Kammer MK2 befindliche Sauerstoff wirkt sich auf die erste Spannung V1 und, bei einem hinreichend funktionsfähigen Abgassensor SENS, auf den zweiten Pumpstrom, also den Messstrom Im, aus.
Beispielsweise ist die Messelektrode M2 mit einer Schutzschicht versehen, die für Stickoxide NOx und Sauerstoff durchlässig ist. Durch Kontamination der Messelektrode M2 und insbesondere der Schutzschicht kann jedoch die Empfindlichkeit der Messelektrode M2 für Sauerstoff oder die Durchlässigkeit der Schutzschicht für Sauerstoff beeinträchtigt sein. Die Kontamination des Abgassensors SENS wird auch als Vergiftung bezeichnet. Durch die Vergiftung des Abgassensors SENS weicht der Messstrom Im im Allgemeinen ab von dem für den fehlerfreien Abgassensor SENS erwarteten Messstrom Im. Der Messstrom Im des vergifteten Abgassensors SENS ist insbesondere zu gering.
Es kann jedoch auch vorkommen, dass sich beispielsweise die Schutzschicht von der Messelektrode M2 ablöst. Dadurch kann im Allgemeinen mehr Sauerstoff an die Messelektrode M2 gelangen als bei intakter Schutzschicht. Durch die Ablösung der Schutzschicht von der Messelektrode M2 weicht der Messstrom Im im Allgemeinen ab von dem für den fehlerfreien Abgassensor SENS erwarteten Messstrom Im. Der Messstrom Im ist bei abgelöster Schutzschicht insbesondere zu groß.
Zum Ausführen der Diagnose, das heißt des Überprüfens des Abgassensors SENS, kann in einem Programmspeicher der Steuervorrichtung 35 ein Programm gespeichert sein, das während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet werden kann. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überprüfen des Abgassensors SENS und des Programms. 3 zeigt ein Diagramm mit Diagnosewerten DIAG.
Das Verfahren beginnt in einem Schritt S1. Ein Schritt S2 kann vorgesehen sein zum Überprüfen, ob mindestens eine vorgegebene Diagnosebedingung B vorliegt. Die mindestens eine vorgegebene Diagnosebedingung B kann insbesondere einen vorgegebenen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, zum Beispiel einen Schubbetrieb oder allgemein einen Betriebszustand mit einer im Wesentlichen unveränderlichen Last und dadurch einer im Wesentlichen unveränderlichen und vorgegebenen Sauerstoffkonzentration im Abgas, umfassen. Die mindestens eine vorgegebene Diagnosebedingung kann ferner insbesondere einen geringen, unterhalb eines vorgegebenen NOx-Schwellenwerts liegenden NOx-Messwert des Abgassensors SENS umfassen. Der vorgegebene NOx-Schwellenwert kann beispielsweise etwa 50 Teile pro eine Million betragen. Der vorgegebene NOx-Schwellenwert kann jedoch ebenso größer oder kleiner sein als 50 Teile pro eine Million. Es können auch weitere oder andere Diagnosebedingungen B vorgesehen sein. Bevorzugt herrscht der vorgegebene Betriebszustand für eine Dauer der Diagnose des Abgassensors SENS vor. Die Dauer beträgt beispielsweise etwa fünf Sekunden, kann jedoch auch länger oder kürzer sein.
Ein Schritt S3 kann vorgesehen sein, in dem der weitere Pumpstrom IP0 erfasst wird. Der weitere Pumpstrom IP0 ist abhängig von der Sauerstoffkonzentration in der ersten Kammer MK1 und ist vorzugsweise repräsentativ für die Sauerstoffkonzentration in der ersten Kammer MK1. Der weitere Pumpstrom IP0 wird bevorzugt zu Beginn der Diagnose erfasst. Der weitere Pumpstrom IP0 kann insbesondere auch eine Sauerstoffkonzentration des Abgases repräsentieren. Es kann dazu vorgesehen sein, die weitere Spannung V0 auf einen vorgegebenen Wert zu regeln. Der Schritt S3 kann insbesondere dann verzichtbar sein, wenn das Überprüfen des Abgassensors SENS in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine durchgeführt wird, für den die Sauerstoffkonzentration im Abgas bekannt ist. Dies kann beispielsweise bei Schubbetrieb der Fall sein.
In einem Schritt S4 werden der erste Pumpstrom IP1 und der weitere Pumpstrom IP0 vorgegeben. Vorzugsweise wird der erste Pumpstrom IP1 betragsmäßig verringert vorgegeben gegenüber einem normalen Sensorbetrieb des Abgassensors SENS außerhalb der Diagnose. In einem Schritt S5 wird die sich einstellende erste Spannung V1 erfasst. Die erste Spannung V1 ist abhängig von der Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer MK2 und ist vorzugsweise repräsentativ für die Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer MK2. Vorzugsweise ist der erfassten ersten Spannung V1 die zugehörige Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer MK2 zugeordnet.
Im Allgemeinen stellt die Sauerstoffkonzentration, die abhängig von der ersten Spannung V1 ermittelbar ist, im Vergleich zu der abhängig von dem Messstrom Im prinzipiell ermittelbaren Sauerstoffkonzentration nur eine grobe Näherung dar. Diese ist jedoch unempfindlich gegenüber Vergiftung und Ablösung der Schutzschicht der Messelektrode M2.
In einem Schritt S6 wird ein Soll-Diagnosewert SDIAG ermittelt abhängig von der ersten Spannung V1. Ist in dem Schritt S3 der weitere Pumpstrom IP0 erfasst worden, dann wird in dem Schritt S6 bevorzugt der Soll-Diagnosewert SDIAG ermittelt abhängig von der ersten Spannung V1 und dem in dem Schritt S3 erfassten weiteren Pumpstrom IP0. Beispielsweise wird in einem Schritt S6a ein vorgegebener Faktor F und/oder ein vorgegebener Verschiebungswert O gewählt abhängig von dem weiteren Pumpstrom IP0. Bevorzugt sind für verschiedene Werte oder Wertebereiche des weiteren Pumpstroms IP0 der jeweils zugehörige vorgegebene Faktor F und/oder vorgegebene Verschiebungswert O vorgegeben und gespeichert, aus denen abhängig von dem in dem Schritt S3 erfassten weiteren Pumpstrom IP0 ausgewählt werden kann. Ist der weitere Pumpstrom IP0 nicht erfasst worden, dann sind der vorgegebene Faktor F und der vorgegebene Verschiebungswert bevorzugt unabhängig von dem weiteren Pumpstrom IP0 fest vorgegeben, insbesondere als Konstanten. In einem Schritt S6b wird der Soll-Diagnosewert SDIAG beispielsweise ermittelt abhängig von dem vorgegebenen Faktor F, der ersten Spannung V1 und dem vorgegebenen Verschiebungswert O, zum Beispiel abhängig von einer Multiplikation des vorgegebenen Faktors F mit der ersten Spannung V1 und einer Addition des vorgegebenen Verschiebungswerts O: SDIAG = f(F·V1 + O) und insbesondere: SDIAG = F·V1 + O.
In 3 ist der Soll-Diagnosewert SDIAG abhängig von der ersten Spannung V1 als eine Kennlinie dargestellt, die insbesondere eine Gerade ist. Der vorgegebene Faktor F und der vorgegebene Verschiebungswert O werden vorzugsweise experimentell ermittelt und insbesondere durch Kalibrieren. In 3 sind beispielhaft drei Kalibrierwerte KAL dargestellt, die beispielsweise bei dem Kalibrieren des Abgassensors SENS erfasst wurden. Das Kalibrieren erfolgt vorzugsweise in einem Neuzustand des Abgassensors SENS und wird vorzugsweise im Rahmen der Herstellung des Abgassensors SENS durchgeführt. Die Kennlinie ergibt sich beispielsweise als eine Regressionsgerade abhängig von den Kalibrierwerten KAL, aus der der vorgegebene Faktor F abhängig von deren Steigung und der vorgegebene Verschiebungswert O einfach ermittelbar sind. Die Kalibrierwerte KAL, die die Basis für jeweils eine derartige Kennlinie bilden, werden bevorzugt für eine vorgegebene Sauerstoffkonzentration in einem Gas, das für das Kalibrieren gegebenenfalls anstatt des Abgases der Brennkraftmaschine genutzt wird, erfasst. Durch Variation der vorgegebenen Sauerstoffkonzentration in dem Gas können verschiedene Kennlinien mit verschiedenen vorgegebenen Faktoren F und/oder vorgegebenen Verschiebungswerten O gebildet werden, zwischen denen gemäß Schritt S6a abhängig von dem weiteren Pumpstrom IP0 gewählt werden kann. Auf diese Weise ist eine hohe Genauigkeit des Soll-Diagnosewerts SDIAG möglich.
In einem Schritt S7 wird der Messstrom Im erfasst. In einem Schritt S8 wird ein dem Messstrom Im zugehöriger Ist-Diagnosewert IDIAG ermittelt. Dem Messstrom Im beziehungsweise dem Diagnosewert IDIAG ist vorzugsweise eine zugehörige Sauerstoffkonzentration an der Messelektrode M2 in der zweiten Kammer MK2 zugeordnet, die jedoch beispielsweise aufgrund von Vergiftung oder Ablösung der Schutzschicht gegebenenfalls nicht der tatsächlichen Sauerstoffkonzentration entspricht. In einem Schritt S9 wird überprüft, ob eine Abweichung der dem Ist-Diagnosewert IDIAG zugeordneten Sauerstoffkonzentration von der dem Soll-Diagnosewert SDIAG zugeordneten Sauerstoffkonzentration vorliegt, indem beispielsweise überprüft wird, ob eine Abweichung des Ist-Diagnosewerts IDIAG von dem Soll-Diagnosewert SDIAG einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Ist dies nicht der Fall, dann wird der Abgassensor SENS in einem Schritt S10 als fehlerfrei erkannt und das Überprüfen des Abgassensors SENS wird in einem Schritt S11 beendet.
Wird in dem Schritt S9 jedoch beispielsweise festgestellt, dass der Ist-Diagnosewert IDIAG um mehr als ein vorgegebener unterer Schwellenwert USW kleiner ist als der Soll-Diagnosewert SDIAG, das heißt, dass die dem Ist-Diagnosewert IDIAG zugeordnete Sauerstoffkonzentration im Vergleich zu der dem Soll-Diagnosewert SDIAG zugeordneten Sauerstoffkonzentration zu gering ist, dann wird in einem Schritt S12 ein erster Fehler ERR1 als Fehler ERR des Abgassensors SENS erkannt. Der erste Fehler ERR1 entspricht insbesondere der Vergiftung des Abgassensors SENS. Gegebenenfalls wird ein entsprechender Eintrag in einem Fehlerspeicher vorgenommen und/oder der Fehler ERR signalisiert. Das Überprüfen des Abgassensors SENS wird in dem Schritt S11 beendet.
Wird in dem Schritt S9 beispielsweise festgestellt, dass der Ist-Diagnosewert IDIAG um mehr als ein vorgegebener oberer Schwellenwert OSW größer ist als der Soll-Diagnosewert SDIAG, das heißt, dass die dem Ist-Diagnosewert IDIAG zugeordnete Sauerstoffkonzentration im Vergleich zu der dem Soll-Diagnosewert SDIAG zugeordneten Sauerstoffkonzentration zu groß ist, dann wird in einem Schritt S13 ein zweiter Fehler ERR2 als Fehler ERR des Abgassensors SENS erkannt. Der erste Fehler ERR2 entspricht insbesondere der Ablösung der Schutzschicht von der Messelektrode M2 des Abgassensors SENS. Gegebenenfalls wird ein entsprechender Eintrag in dem Fehlerspeicher vorgenommen und/oder der Fehler ERR signalisiert. Das Überprüfen des Abgassensors SENS wird in dem Schritt S11 beendet.
Der Zusammenhang zwischen Diagnosewerten DIAG und zugeordneter Sauerstoffkonzentration kann alternativ ebenso invers vorgegeben sein, das heißt, dass beispielsweise der erste Fehler ERR1 erkannt wird, wenn in dem Schritt S9 festgestellt wird, dass der Ist-Diagnosewert IDIAG um mehr als der vorgegebene untere Schwellenwert USW größer ist als der Soll-Diagnosewert SDIAG, was bedeutet, dass die dem Ist-Diagnosewert IDIAG zugeordnete Sauerstoffkonzentration im Vergleich zu der dem Soll-Diagnosewert SDIAG zugeordneten Sauerstoffkonzentration zu gering ist, und dass beispielsweise der zweite Fehler ERR2 erkannt wird, wenn in dem Schritt S9 festgestellt wird, dass der Ist-Diagnosewert IDIAG um mehr als der vorgegebene obere Schwellenwert OSW kleiner ist als der Soll-Diagnosewert SDIAG, was bedeutet, dass die dem Ist-Diagnosewert IDIAG zugeordnete Sauerstoffkonzentration im Vergleich zu der dem Soll-Diagnosewert SDIAG zugeordneten Sauerstoffkonzentration zu groß ist.

10: Ansaugtrakt
12: Motorblock
13: Zylinderkopf
14: Abgastrakt
15: Drosselklappe
16: Sammler
17: Saugrohr
18: Kurbelwelle
20: Pleuelstange
21: Kolben
22: Gaseinlassventil
24: Gasauslassventil
26: Brennraum
28: Einspritzventil
30: Zündkerze
32: Abgaskatalysator
34: Katalysator zur Reduktion von NOx
35: Steuervorrichtung
36: Pedalstellungsgeber
38: Fahrpedal
40: Luftmassensensor
42: Temperatursensor
44: Saugrohrdrucksensor
46: Kurbelwellenwinkelsensor
50: Abgassonde
52: Lambdasonde
53: Abgassonde
B: vorgegebene Diagnosebedingung
C0: weiterer Regler
C1: erster Regler
C2: zweiter Regler
DB1: weitere Diffusionsbarriere
DB2: Diffusionsbarriere
DIAG: Diagnosewert
E: Festkörperelektrolyt
ERR: Fehler
ERR1: erster Fehler
ERR2: zweiter Fehler
F: Faktor
H: Heizung
HP1: erste Hauptpumpelektrode
HP2: zweite Hauptpumpelektrode
IDIAG: Ist-Diagnosewert
Im: Messstrom
IP0: weiterer Pumpstrom
IP1: erster Pumpstrom
K0: weitere Konditioniereinrichtung
K1: erste Konditioniereinrichtung
K2: zweite Konditioniereinrichtung
KAL: Kalibrierwert
LE: Lufteinlass
M1: Hilfspumpelektrode
M2: Messelektrode
MK1: erste Kammer
MK2: zweite Kammer
O: Verschiebungswert
OSW: vorgegebener oberer Schwellenwert
REF: Referenzelektrode
S1-S: Schritt
SDIAG: Soll-Diagnosewert
SENS: Abgassensor
UI0: weitere spannungsgesteuerte Stromquelle
UI1: erste spannungsgesteuerte Stromquelle
UI2: zweite spannungsgesteuerte Stromquelle
USW: vorgegebener unterer Schwellenwert
V0: weitere Spannung
V1: erste Spannung
V2: zweite Spannung
Z1–Z4: Zylinder

Claims

Verfahren zum Überprüfen eines Abgassensors (SENS), der eine erste Kammer (MK1) und eine zweite Kammer (MK2) aufweist, die durch eine Diffusionsbarriere (DB2) voneinander getrennt sind, und der eine weitere Diffusionsbarriere (DB1) aufweist, die einen Gaseinlass der ersten Kammer (MK1) bildet, und die erste Kammer (MK1) eine erste Hauptpumpelektrode (HP1) aufweist und die zweite Kammer (MK2) eine Messelektrode (M2) und eine Hilfspumpelektrode (M1) aufweist und der außerhalb der ersten und der zweiten Kammer (MK1, MK2) eine zweite Hauptpumpelektrode (HP2) und eine Referenzelektrode (REF) aufweist, bei dem – eine erste Spannung (V1) erfasst wird zwischen der Hilfspumpelektrode (M1) und der Referenzelektrode (REF) und abhängig von der erfassten ersten Spannung (V1) ein Soll-Diagnosewert (SDIAG) ermittelt wird, – ein Messstrom (Im) erfasst wird zwischen der Messelektrode (M2) und der zweiten Hauptpumpelektrode (HP2), der als Pumpstrom eingestellt wird durch Regelung einer zweiten Spannung (V2) zwischen der Messelektrode (M2) und der Referenzelektrode (REF) auf eine vorgegebene Spannung, und abhängig von dem erfassten Messstrom (Im) ein Ist-Diagnosewert (IDIAG) ermittelt wird und – abhängig von dem Soll-Diagnosewert (SDIAG) und dem Ist-Diagnosewert (IDIAG) auf einen Fehler (ERR) des Abgassensors (SENS) erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Vergiftung des Abgassensors (SENS) als Fehler (ERR) erkannt wird, wenn eine dem Ist-Diagnosewert (IDIAG) zugeordnete Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer (MK2) um mindestens einen vorgegebenen ersten Betrag oder Faktor geringer ist als eine dem Soll-Diagnosewert (SDIAG) zugeordnete Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer (MK2).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Ablösung einer Schutzschicht von der Messelektrode (M2) als Fehler (ERR) erkannt wird, wenn eine dem Ist-Diagnosewert (IDIAG) zugeordnete Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer (MK2) um mindestens einen vorgegebenen zweiten Betrag oder Faktor größer ist als eine dem Soll-Diagnosewert (SDIAG) zugeordnete Sauerstoffkonzentration in der zweiten Kammer (MK2).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Soll-Diagnosewert (SDIAG) ermittelt wird abhängig von einer Multiplikation der ersten Spannung (V1) mit einem vorgegebenen Faktor (F) und einer Addition eines vorgegebenen Verschiebungswerts (O).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein weiterer Pumpstrom (IP0) erfasst wird zwischen der ersten Hauptpumpelektrode (HP1) und der zweiten Hauptpumpelektrode (HP2) und der Soll-Diagnosewert (SDIAG) ermittelt wird abhängig von dem erfassten weiteren Pumpstrom (IP0).
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Soll-Diagnosewert (SDIAG) ermittelt wird abhängig von einer Multiplikation der ersten Spannung (V1) mit einem vorgegebenen Faktor (F) und einer Addition eines vorgegebenen Verschiebungswerts (O), wobei der vorgegebene Faktor (F) und/oder der vorgegebene Verschiebungswert (O) gewählt werden abhängig von dem erfassten weiteren Pumpstrom (IP0).
Vorrichtung zum Überprüfen eines Abgassensors (SENS), der eine erste Kammer (MK1) und eine zweite Kammer (MK2) aufweist, die durch eine Diffusionsbarriere (DB2) voneinander getrennt sind, und der eine weitere Diffusionsbarriere (DB1) aufweist, die einen Gaseinlass der ersten Kammer (MK1) bildet, und die erste Kammer (MK1) eine erste Hauptpumpelektrode (HP1) aufweist und die zweite Kammer (MK2) eine Messelektrode (M2) und eine Hilfspumpelektrode (M1) aufweist und der außerhalb der ersten und der zweiten Kammer (MK1, MK2) eine zweite Hauptpumpelektrode (HP2) und eine Referenzelektrode (REF) aufweist, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist – zum Erfassen einer ersten Spannung (V1) zwischen der Hilfspumpelektrode (M1) und der Referenzelektrode (REF) und zum Ermitteln eines Soll-Diagnosewerts (SDIAG) abhängig von der erfassten ersten Spannung (V1), – zum Erfassen eines Messstrom (Im) zwischen der Messelektrode (M2) und der zweiten Hauptpumpelektrode (HP2), der als Pumpstrom eingestellt wird durch Regelung einer zweiten Spannung (V2) zwischen der Messelektrode (M2) und der Referenzelektrode (REF) auf eine vorgegebene Spannung, und zum Ermitteln eines Ist-Diagnosewerts (IDIAG) abhängig von dem erfassten Messstrom (Im) und – zum Erkennen auf einen Fehler (ERR) des Abgassensors (SENS) abhängig von dem Soll-Diagnosewert (SDIAG) und dem Ist-Diagnosewert (IDIAG).