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DE19818050A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer in einem Gaskonzentrationssensor enthaltenen Heizeinrichtung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer in einem Gaskonzentrationssensor enthaltenen Heizeinrichtung

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Publication number
DE19818050A1
DE19818050A1 DE19818050A DE19818050A DE19818050A1 DE 19818050 A1 DE19818050 A1 DE 19818050A1 DE 19818050 A DE19818050 A DE 19818050A DE 19818050 A DE19818050 A DE 19818050A DE 19818050 A1 DE19818050 A1 DE 19818050A1
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DE
Germany
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heater
abnormality
electrical power
supply
concentration sensor
Prior art date
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Application number
DE19818050A
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English (en)
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DE19818050B4 (de
DE909643T1 (de
Inventor
Jun Hasegawa
Yukihiro Yamashita
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
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    • F02D41/1493Details
    • F02D41/1494Control of sensor heater
    • GPHYSICS
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer in einem Gaskonzentrationssensor enthaltenen Heizeinrichtung zur Förderung der Aktivierung des Gaskonzentra­ tionssensors.
Bei einer bekannten Luft-Brennstoffverhältnissteuerung für eine in einem Fahrzeug vorgesehene Brennkraftmaschine (Maschine) wird gefordert, die Steuerungsgenauigkeit und die Verbrennung eines mageren Gemischs in der Maschine zu verbessern. Zum Erreichen dieser Ziele ist ein linearer Luft-Brennstoffverhältnissensor (ein auf Sauerstoff reagierender Luft-Brennstoffverhältnissensor vom Strombegrenzungstyp) vorgesehen zur Erfassung eines Luft- Brennstoffverhältnisses eines einer Brennkraftmaschine zugeführ­ ten Luft-Brennstoffgasgemischs linear über einen weiten Luft- Brennstoffverhältnisbereich. Es ist dabei erforderlich, die Tem­ peratur des Sensors auf einer vorbestimmten Aktivierungstempera­ tur zu halten zur Erfassung des Luft-Brennstoffverhältnisses (Sauerstoffkonzentration im Abgas) mit hoher Genauigkeit. Zu diesem Zweck ist der Sensor im allgemeinen mit einer Heizein­ richtung ausgestattet. Die Heizeinrichtung wird mittels einer elektrischen Leistungszufuhrsteuerung oder einer Rückkopplungs­ steuerung (Regelung) gesteuert zum Aufrechterhalten der Hei­ zungstemperatur auf einer vorbestimmten Sensoraktivierungstempe­ ratur.
Bei der vorstehenden Heizungssteuerung kann der Fall vorliegen, daß eine Abnormalität der Heizeinrichtung fälschlicherweise wäh­ rend des Betriebs des Sensors durch elektrische Störungen oder eine zeitweilige elektrische Unterbrechung erfaßt wird, auch wenn die Heizungssteuerung in normaler Weise durchgeführt wird. Eine Beendigung der Heizungssteuerung in Abhängigkeit von einer Erfassung einer Heizeinrichtungsabnormalität führt zu einem Aus­ setzen der Luft-Brennstoffverhältnissteuerung, die ein sehr ge­ naues Ausgangssignal des Sensors verwendet. Es ist daher erfor­ derlich, die Heizungssteuerung zum normalen Betrieb zurückzufüh­ ren, wenn die Abnormalität der Heizeinrichtung nur zeitweilig auftritt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Heizungs­ steuerung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß auch bei einer zeitweiligen Abnormalität des Gaskonzentrati­ onserfassungssensors dieser zum normalen Betriebszustand zurück­ geführt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels einer Vorrichtung zur Steuerung der elektrischen Leistungszufuhr zu einer Heizeinrich­ tung gemäß Patentanspruch 1 und bezüglich eines Verfahrens zur Steuerung der elektrischen Leistungszufuhr zu einer Heizeinrich­ tung gemäß dem Patentanspruch 11 gelöst.
Nach einer Erfassung einer Abnormalität in einer Heizeinrichtung und einer hiervon abhängigen Abschaltung einer Leistungsversor­ gung zur Heizeinrichtung wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Wiederherstellung der Leistungszufuhr zur Heizeinrichtung ermittelt zur Wiederherstellung der zuvor abgeschalteten Hei­ zungssteuerung. Im Falle einer in einem Fahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine unter Verwendung eines in einer Abgasanlage angeordneten Luft-Brennstoffverhältnissensors kann der Sensor mittels des Abgas es der Brennkraftmaschine auf einer Temperatur von etwa 400 bis 500°C gehalten werden, auch wenn die Tempera­ tur des Sensors infolge der Abnormalität oder fehlenden Be­ triebsfähigkeit der Heizeinrichtung absinkt. Auf diese Weise kann der Sensor in einem halbaktiven Zustand gehalten werden, in welchem der Sensor ein Signal ausgibt, das in Abhängigkeit vom Vorliegen oder Nichtvorliegen von Sauerstoff im Abgas veränder­ lich ist. Es ist daher möglich, das Ausgangssignal des Sensors bei der Luft-Brennstoffverhältnissteuerung auch bei einem halb­ aktiven Zustand des Sensors zu verwenden.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zei­ gen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Hei­ zungssteuerungsvorrichtung in einem Gaskonzentrationserfassungs­ system gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Luft- Brennstoffverhältnissensors zur Verwendung im ersten Ausfüh­ rungsbeispiel,
Fig. 3 eine Spannungs-/Strom-Ausgangskennlinie (V-1-Kennlinie) des in Fig. 2 gezeigten Luft- Brennstoffverhältnissensors,
Fig. 4 eine Schaltungsanordnung zur Veranschaulichung einer Heizungssteuerungsschaltung zur Verwendung im ersten Ausfüh­ rungsbeispiel,
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Hei­ zungssteuerungsprogramms zur Durchführung im Rahmen des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Aus­ fallsicherungs-Verarbeitungsprogramms des in Fig. 5 gezeigten Heizungssteuerungsprogramms,
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Abnor­ malitätserfassungsprogramms zur Durchführung im Rahmen des er­ sten Ausführungsbeispiels,
Fig. 8 Signalzeitverläufe eines Ablaufs zur Erfassung einer Elementenimpedanz gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Elementenimpedanz und einer elektrischen Solleistung der Heiz­ einrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung einer Span­ nung und eines Stroms der Heizeinrichtung in einem normalen und einem abnormalen Zustand gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 11 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Hei­ zungssteuerungsablaufs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 12 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines weite­ ren Heizungssteuerungsablaufs gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel,
Fig. 13 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines wei­ teren Abnormalitätserfassungsprogramms zur Durchführung im Rah­ men des zweiten Ausführungsbeispiels, und
Fig. 14 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einer Batteriespannung und einer Be­ stimmungsbezugsgröße gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Nachstehend wird die Erfindung anhand des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels sowie Abwandlungen derselben unter Bezug­ nahme auf die Figuren beschrieben. Dabei wird davon ausgegangen, daß sich die folgenden Ausführungsbeispiele und Abwandlungen auf ein Sauerstoffkonzentrationserfassungssystem beziehen, das eine Heizungssteuerung (Steuerung der Heizeinrichtung) aufweist und das bei einer in einem Fahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine mit gesteuerter Benzineinspritzung angewendet wird.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Luft- Brennstoffverhältniserfassungsvorrichtung und insbesondere einen auf Sauerstoff ansprechenden Luft-Brennstoffverhältnissensor (A/F-Sensor) 30 vom Strombegrenzungstyp. Der Luft- Brennstoffverhältnissensor 30 mit einer Heizeinrichtung 33 ist an einem sich von einem Motorblock 11 einer Brennkraftmaschine 10 erstreckenden Abgasrohr 12 angeordnet und gibt ein lineares Luft-Brennstoffverhältniserfassungssignal (Sensorstromsignal) aus, das proportional zur Sauerstoffkonzentration im Abgas ist und in Abhängigkeit vom Anlegen einer mittels eines Mikrocompu­ ters (MC) 20 bestimmten Spannung gebildet wird. Der Computer 20 umfaßt in bekannter Weise eine Zentraleinheit CPU zur Durchfüh­ rung unterschiedlicher Verarbeitungsabläufe, einen Festwertspei­ cher (Nur-Lese-Speicher) ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen Sicherungsspeicher (Back-up-Speicher) RAM und dergleichen zur Steuerung einer Heizeinrichtungssteuerungsschaltung 25 und einer Vorspannungssteuerungsschaltung 40 in Abhängigkeit von vorbestimmten Steuerungsprogrammen. Der Sicherungsspeicher RAM ist in Form eines Speichers aufgebaut, der gespeicherte Daten auch dann aufrechterhalten kann, nachdem die elektrische Lei­ stungszufuhr zum Computer 20 ausgeschaltet wurde.
Ein vom Computer 20 ausgegebenes Vorspannungsbefehlssignal Vr wird der Vorspannungssteuerungsschaltung 40 mittels eines D/A- Wandlers 21 zugeführt. Das dem Luft-Brennstoffverhältnis (Sauerstoffkonzentration) entsprechende Ausgangssignal des Luft- Brennstoffverhältnissensors 30 wird über einen Sensorstrom mit­ tels einer Stromerfassungsschaltung 50 in der Vorspannungssteue­ rungsschaltung 40 erfaßt. Der Erfassungswert wird dem Computer 20 über einen A/D-Wandler 23 zugeführt. Der Computer 20 steuert das Ein- und Ausschalten der Heizeinrichtung 33 des Luft- Brennstoffverhältnissensors 30 mittels der Heizungssteuerungs­ schaltung 25. Eine Heizungsspannung und ein Heizungsstrom (Spannung und Strom der Heizeinrichtung) gemäß dem Einschalten und Ausschalten der Heizeinrichtung 33 werden mittels der Hei­ zungssteuerungsschaltung 25 erfaßt. Die Erfassungswerte der Hei­ zungsspannung und des Heizungsstroms werden über einen A/D-Wandler 24 dem Computer 20 zugeführt.
Gemäß Fig. 2 ist der Luft-Brennstoffverhältnissensor 30 im Ab­ gasrohr 12 vorgesehen und erstreckt sich in das Innere des Ab­ gasrohrs 12. Der Luft-Brennstoffverhältnissensor 30 besteht im wesentlichen aus einer Abdeckung 31, einem Sensorkörper 32 und der Heizeinrichtung 33. Die Abdeckung 31 weist eine U-förmige Querschnittsfläche sowie eine Anzahl kleiner Öffnungen 31a zur Verbindung des Innenraums mit dem Raum außerhalb der Abdeckung 31 auf. Der Sensorkörper 32 als ein Sensorelemententeil erzeugt einen Begrenzungsstrom entsprechend der Sauerstoffkonzentration in einem mageren Luft-Brennstoffverhältnisbereich oder der Kon­ zentration von unverbranntem Gas (CO, Kohlenwasserstoffe und H2) in einem fetten Luft-Brennstoffverhältnisbereich.
Im Sensorkörper 32 ist eine abgasseitige Elektrodenschicht 36 dauerhaft auf einer äußeren Oberfläche einer Festelektrolyt­ schicht 34 ausgebildet, die eine behälterförmige Querschnitts­ fläche aufweist, und eine atmosphärenseitige Elektrolytschicht 37 ist dauerhaft an der inneren Oberfläche der Festelektrolyt­ schicht 34 angebracht. Auf der Außenseite der außenseitigen Elektrodenschicht 36 ist eine Diffusionswiderstandsschicht 35 mittels eines Plasmasprühverfahrens oder dergleichen aufge­ bracht. Die Festelektrolytschicht 34 besteht aus einem Sauer­ stoffionen leitenden und gesinterten Oxid in fester Lösung in einem Material wie ZrO2, HfO2, ThO2 und Bi2O3, wobei Materialien wie CaO, MgO, Y2O3 und Yb2O3 als Stabilisatoren dienen. Die Diffu­ sionswiderstandsschicht 35 besteht aus einem wärmebeständigen anorganischen Material wie beispielsweise Aluminium, Magnesium, Silicium, Spinell und Mullit. Die abgasseitige Elektrodenschicht 36 und die atmosphärenseitige Elektrodenschicht 37 bestehen bei­ de aus einem Edelmetall mit hoher katalytischer Fähigkeit wie Platin, und weisen Oberflächen auf, bei denen eine poröse chemi­ sche Plattierung aufgebracht ist. Die Fläche und die Dicke der abgasseitigen Elektrodenschicht 36 beträgt jeweils 10 bis 100 mm2 sowie 0,5 bis 2,0 µm. Demgegenüber beträgt jeweils die Fläche und die Dicke der atmosphärenseitigen Elektrodenschicht 36 10 mm2 oder größer und etwa 0,5 bis 2,0 µm.
Die Heizeinrichtung 33 ist innerhalb der atmosphärenseitigen Elektrodenschicht 37 angeordnet zur Aufheizung des Sensorgehäu­ ses 32 (der atmosphärenseitigen Elektrodenschicht 37, der Feste­ lektrolytschicht 34, der abgasseitigen Elektrodenschicht 36 und der Diffusionswiderstandsschicht 35) durch die umgesetzte Wärme­ energie. Die Heizeinrichtung-weist eine ausreichende Leistungs­ fähigkeit zur Erzeugung der Wärme zur Aktivierung des Sensorkör­ pers 32 auf.
In dem Luft-Brennstoffverhältnissensor 30 erzeugt der Sensorkör­ per 32 einen Begrenzungsstrom in Abhängigkeit von der Sauer­ stoffkonzentration in einem Brennstoffverhältnisbereich, der ma­ gerer als der stöchiometrische Luft-Brennstoffverhältnispunkt ist. In diesem Fall wird der der Sauerstoffkonzentration ent­ sprechende Begrenzungsstrom durch die Fläche der abgasseitigen Elektrodenschicht 36, die Dicke, die Porosität und den durch­ schnittlichen Porendurchmesser der Diffusionswiderstandsschicht 35 bestimmt. Der Sensorkörper ist somit in der Lage, in Abhän­ gigkeit von einer linearen Kennlinie desselben die Sauer­ stoffkonzentration zu erfassen. Da eine Temperatur gleich oder größer als 600°C zur Aktivierung des Sensorkörpers 32 erforder­ lich ist und der Aktivierungstemperaturbereich des Sensorkörpers 32 schmal ist, kann jedoch die Sensorkörpertemperatur im aktiven Bereich nicht lediglich durch Aufheizen mittels des Abgases der Brennkraftmaschine 10 gesteuert werden. Daher wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Sensorkörper 32 zum Akti­ vierungstemperaturbereich durch Steuern des Tastverhältnisses (Leistungsverhältnisses) einer der Heizeinrichtung 33 zugeführ­ ten elektrischen Leistung aufgeheizt. In einem zum stöchiometri­ schen Luft-Brennstoffverhältnis fetten Bereich ändern sich die Konzentrationen des unverbrannten Gases wie Kohlenmonoxid CO im wesentlichen linear mit dem Luft-Brennstoffverhältnis, und der Sensorkörper 32 erzeugt einen Begrenzungsstrom in Abhängigkeit von der Konzentration des Kohlenmonoxids CO oder dergleichen.
Fig. 3 zeigt die Spannungs-Stromkennlinie (V-I-Kennlinie) des Sensorkörpers 32, und es ist aus Fig. 2 erkennbar, daß ein zur Festelektrolytschicht 34 des Sensorkörpers 32 fließender Strom, der proportional zu dem mittels des Luft- Brennstoffverhältnissensors 30 erfaßten Luft- Brennstoffverhältnis ist, und eine an die Festelektrolytschicht 34 angelegte Spannung eine lineare Beziehung aufweisen. In die­ sem Fall bezeichnen gerade Liniensegmente parallel zur Span­ nungsachse V einen Begrenzungsstromerfassungsbereich zur Bestim­ mung des Begrenzungsstroms des Sensorkörpers 32. Vergrößerungen und Verkleinerungen des Begrenzungsstroms (Sensorstroms) ent­ sprechen Vergrößerungen und Verkleinerungen im Luft- Brennstoffverhältnis (von mager in Richtung eines fetten Luft- Brennstoffverhältnisses). Insbesondere nimmt der Begren­ zungsstrom zu, je stärker das Luft-Brennstoffverhältnis zur ma­ geren Seite versetzt wird. Je mehr das Luft-Brennstoffverhältnis zur fetten Seite versetzt wird, desto stärker nimmt der Begren­ zungsstrom ab.
Bei der V-I-Kennlinie (Fig. 3) bezeichnet eine Spannungszone un­ terhalb der geraden Liniensegmente (Begrenzungsstromerfassungsbereich) parallel zur Spannungsachse V einen widerstandsdominierten Bereich. Der Gradient der linea­ ren geraden Liniensegmente in dem widerstandsdominierten Bereich wird durch den inneren Widerstand (Elementenimpedanz Zdc) der Festelektrolytschicht 34 im Sensorkörper 32 bestimmt. Da sich die Elementenimpedanz Zdc mit einer Änderung der Temperatur ebenfalls ändert, wird der Gradient mit einer Vergrößerung von Zdc vermindert, wenn sich die Temperatur des Sensorkörpers 32 vermindert.
In der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4, die die Heizungssteue­ rungsschaltung 25 zeigt, ist ein Anschluß der Heizeinrichtung 33 mit einer Batterieleistungsquelle +B mit einer Nennspannung von 12 V verbunden, und der andere Anschluß ist mit dem Drainan­ schluß eines n-Kanal-MOS-Transistors 25a verbunden, der als Halbleiterschaltelement dient. Der Gateanschluß des MOS- Transistors 25a ist mit einem Schalter 25b verbunden, der mit­ tels des Computers 20 ein- und ausgeschaltet wird, und der Sour­ ce-Anschluß des MOS-Transistors ist mit dem Massepotential über einen Heizungsstromerfassungswiderstand 25c verbunden. Eine Hei­ zungsspannung Vh wird mittels einer Differenz in den Potentialen beider Anschlüsse der Heizungseinrichtung 33 erfaßt und das Er­ fassungsergebnis wird über einen Operationsverstärker 25d dem A/D-Wandler 24 zugeführt. Ein Heizungsstrom 1h wird mittels ei­ ner Differenz in den Potentialen beider Anschlüsse des Hei­ zungsstromerfassungswiderstands 25c erfaßt und das Erfassungser­ gebnis wird über einen Operationsverstärker 25e dem A/D-Wandler 24 zugeführt.
Der Computer 20 ist zur Durchführung unterschiedlicher Programme zur Heizungssteuerung gemäß den Fig. 5 bis 7 programmiert.
Gemäß der Darstellung in Fig. 5 bestimmt der Computer 20 zuerst in Schritt 101, ob eine Diagnosemarke XDG auf 0 (Null) gesetzt ist. Die Diagnosemarke XDG wird bei der Ermittlung einer Abnor­ malität in der elektrischen Leistungszufuhr der Heizeinrichtung 33 verwendet zur Anzeige, ob die erfaßte Abnormalität zeitweilig (wiederherstellbar) ist oder nicht. Hierbei bedeutet XDG = 0 und XDG = 1, daß jeweils die erfaßte Abnormalität zeitweilig oder nicht zeitweilig ist. Der Computer 20 bestimmt im nächsten Schritt 102, ob eine Leistungsversorgungsabnormalitätsmarke XFAIL auf 0 gesetzt ist. Diese Marke XFAIL wird unmittelbar nach der Erfassung einer Abnormalität in der Leistungszufuhr zur Heizeinrichtung 33 gesetzt. Hierbei bedeutet XFAIL = 0 und XFAIL = 1, daß jeweils die elektrische Leistungszufuhr normal oder ab­ normal ist. Jede der beiden Marken XDG und XFAIL wird gesetzt und zurückgesetzt innerhalb eines Abnormalitätserfassungspro­ gramms gemäß Fig. 7.
Mit zumindest einer der Marken XDG = 1 und XFAIL = 1 geht der Computer 20 zu Schritt 110 über und führt ein Ausfallsicherungs­ verarbeitungsprogramm gemäß Fig. 6 durch. Der Computer 20 geht sodann zu Schritt 103 im Falle beider Marken XDG = 0 und XFAIL = 0 über.
Der Computer 20 bestimmt sodann in Schritt 103, ob die Elemen­ tenimpedanz Zdc unterhalb eines vorbestimmten Referenzwerts (gleich oder kleiner als 200 Ω) liegt, wobei dieser Wert einge­ stellt ist zur Bestimmung eines halbaktiven Zustands des Sensor­ körpers 32. Hierbei kann die Elementenimpedanz Zdc gemäß der Darstellung in Fig. 8 ermittelt werden. Die an den Luft- Brennstoffverhältnissensor 30 angelegte Spannung (V) wird zeit­ weilig in positiver und negativer Richtung geändert zum Bewirken einer Änderung im Sensorstrom (I). Zu diesem Zeitpunkt werden entweder positive oder negative Änderungen ΔV und ΔI zur Erfas­ sung der Elementenimpedanz verwendet (Zdc = ΔV /ΔI). Es ist selbstverständlich möglich, die Elementenimpedanz durch Änderun­ gen ΔV und ΔT einschließlich Änderungen sowohl in positiver als auch in negativer Richtung zu erfassen, oder unter Verwendung eines Sensorstroms Ineg zum Zeitpunkt des Anlegens einer negati­ ven Spannung Vneg (Zdc = Vneg/Ineg).
Da die Elementenimpedanz hoch ist (Zdc < 200 Ω) während die Brennkraftmaschine 10 noch kalt ist, geht der Computer 20 zum nächsten Schritt 104 über zur Durchführung einer Leistungssteue­ rung von 100%. Bei der Leistungssteuerung von 100% wird der Heizeinrichtung 33 eine elektrische Leistung mit einem Lastfak­ tor von 100% zugeführt. Diese Leistungszufuhr wird aufrechter­ halten, bis die Elementenimpedanz infolge der Aufheizung unter 200 Ω sinkt.
Wird die Heizeinrichtung 33 aufgeheizt und wird in Schritt 103 bestimmt, daß die Heizeinrichtung 33 erheblich aufgeheizt ist, dann bestimmt der Computer 20 in Schritt 105, ob die Elementen­ impedanz Zdc unter einen weiteren Bezugswert (von etwa 40 Ω) ab­ gesunken ist, wobei dieser Bezugswert eingestellt ist zur Be­ stimmung eines voll aktivierten Zustands zum Starten einer Luft- Brennstoffverhältnisregelung (Rückkopplungsregelung). Der Be­ zugswert 40 Ω wird eingestellt durch Addieren von etwa 10 Ω zu einer Sollimpedanz von 30 Ω.
Wird in Schritt 105 bestimmt, daß sich der Sensor 30 nicht im voll aktivierten Zustand befindet, dann führt der Computer 20 gemäß Schritt 106 eine Leistungssteuerung durch. Bei dieser Lei­ stungssteuerung wird eine Solleistung in Abhängigkeit von der erfaßten Elementenimpedanz Zdc gemäß der Darstellung in Fig. 9 eingestellt und es wird das Tastverhältnis (Einschaltverhältnis) der Leistungsversorgung entsprechend der Solleistung bestimmt.
Wird in Schritt 105 bestimmt, daß der Sensor 30 vollständig ak­ tiviert ist, dann führt demgegenüber der Computer 20 eine Ele­ mentenimpedanz-Regelung durch. Bei dieser Regelung wird ein Tastverhältnis DUTY der Leistungsversorgung wie folgt unter Ver­ wendung einer Proportional-Integral-Differential Steuerungsberechnung berechnet.
Zuerst werden der proportionale Ausdruck GP, der integrale Aus­ druck GI und der differentiale Ausdruck GD wie folgt berechnet, wobei jeweils die Größen KP, KI und KD eine proportionale, eine integrale und eine differentiale Konstante bilden.
GP = KP×(Zdc - ZdcTG)
GI = GIi-1 + KI×(Zdc - ZdcTG)
GD = KD×(Zdc - Zdci-1)
Schließlich wird das Tastverhältnis DUTY wie folgt durch Addie­ ren der berechneten Ausdrücke GP, GI und GD berechnet.
DUTY = GP + GI + GD
Dabei kann das Tastverhältnis auch durch eine Proportional- Integral-Steuerungsberechnung oder lediglich durch eine Propor­ tional-Steuerungsberechnung bestimmt werden.
Nach der Berechnung des Tastverhältnisses DUTY in Schritt 107 setzt der Computer 20 in Schritt 108 eine Regelungsdurchfüh­ rungsmarke XFB (XFB = 1). Die Regelungsdurchführungsmarke XFB wird verwendet zur Anzeige, ob eine Rückkopplung (F/B) durchge­ führt wird. Gilt für die Impedanzregelungsdurchführungsmarke XFB = 0 und XFB = 1, dann bedeutet dies jeweils das Nichtdurchführen oder Durchführen der Impedanzregelung. Beim Starten der Brenn­ kraftmaschine 10 mittels eines (nicht gezeigten) Zündschalters wird diese Marke zurückgesetzt (XFB = 0).
Bei dem Ausfallsicherungs-Verarbeitungsprogramm 110 gemäß Fig. 6 bestimmt der Computer 20 in den Schritten 111 bis 113, ob die Rückkopplungsdurchführungsmarke XFB, die Diagnosemarke XDG und die Abnormalitätsmarke XFAIL gleich 1 sind. Ist XFB = 0 zur An­ zeige, daß die Regelung für die Elementenimpedanz Zdc nicht durchgeführt wird, dann beendet der Computer 20 das Ausfallsi­ cherungs-Verarbeitungsprogramm 110. Gilt XFB = 1, dann bestimmt der Computer 20 in Schritt 112, ob die Diagnosemarke XDG gleich 1 ist. Gilt XDG = 1, dann geht der Computer 20 zu Schritt 115 über und stellt das Tastverhältnis DUTY der Leistungsversorgung zur Heizeinrichtung 33 auf 0% (keine Leistungszufuhr).
Gilt XDG = 0, dann bestimmt der Computer 20, ob die Abnormali­ tätsmarke XFAIL gleich 1 ist. Gilt XFAIL = 1, dann stellt der Computer 20 das Tastverhältnis DUTY in Schritt 114 auf 2%. Nach Schritt 114 oder unter der Bedingung XFAIL = 0 beendet der Com­ puter 20 das Ausfallsicherungs-Verarbeitungsprogramm 110. Da das Ausfallsicherungs-Verarbeitungsprogramm 110 entweder in Abhän­ gigkeit von der Bedingung XDG = 1 (Schritt 101) oder XFAIL = 1 (Schritt 102) durchgeführt wird, wird das Tastverhältnis DUTY der Leistungsversorgung auf entweder 0% oder 2% eingestellt.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Programm bedeutet die Ein­ stellung des Tastverhältnisses DUTY auf 2% in Schritt 114, daß die elektrische Leistung der Heizeinrichtung 33 auf einen mini­ malen Wert eingestellt wird, der zur Erfassung der Heizungsspan­ nung und des Heizungsstroms erforderlich ist. In diesem Fall wird die Heizeinrichtung 33 als wieder rückführbar in den norma­ len Zustand betrachtet, auch wenn die Abnormalität in der Hei­ zungsleistungszufuhr erfaßt wurde. Da es wahrscheinlich ist, daß sich die Heizeinrichtung 33 tatsächlich in einem abnormalen Zu­ stand befindet, ist die Leistungszuführungsdauer wünschenswerter Weise so kurz wie möglich. Eine Einstellung des Tastverhältnis­ ses DUTY auf 0% in Schritt 115 bedeutet die Beendigung der elektrischen Leistungszufuhr zur Heizeinrichtung 33. Hierbei ist es jedoch unmöglich die Heizungsspannung und den Heizungsstrom zu ermitteln. Dabei wird die Heizeinrichtung 33 als nicht wieder rückführbar vom abnormalen Zustand in den normalen Zustand be­ trachtet.
Fig. 7 zeigt ein Abnormalitätserfassungsprogramm, wobei der Computer 20 in den Schritten 201 bis 204 das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Abnormalität in der Leistungsversorgung der Heizeinrichtung 33 bestimmt. Im einzelnen bestimmt dabei-der Computer 20, ob eine EIN-Spannung der Heizeinrichtung 33 in Schritt 201 normal ist, ob ein EIN-Strom der Heizeinrichtung 33 in Schritt 202 normal ist, ob eine AUS-Spannung der Heizeinrich­ tung 33 in Schritt 203 normal ist, und ob ein AUS-Strom der Hei­ zeinrichtung 33 in Schritt 204 normal ist.
Hierbei werden die EIN-Spannung, die AUS-Spannung, der EIN-Strom und der AUS-Strom jeweils zu festgelegten Perioden (128 ms) er­ mittelt, wie es in Fig. 10 durch eine V-Marke angegeben ist. Die festgelegten Zeitperioden sind die gleichen wie die Zeitperioden zur Durchführung des Abnormalitätserfassungsprogramms (Fig. 7). Solange die Heizungsspannungen und die Heizungsströme dem mit­ tels einer durchgezogenen Linie dargestellten ausgegebenen Tastverhältnis entsprechen, solange wird die elektrische Lei­ stungszufuhr zur Heizeinrichtung 33 als normal bezeichnet. Ent­ sprechen jedoch die Heizungsspannungen und die Heizungsströme nicht dem ausgegebenen Tastverhältnis, wie es mittels der punk­ tierten Linie angegeben ist, dann wird die elektrische Lei­ stungszufuhr zur Heizeinrichtung 33 als abnormal betrachtet.
Unter der Voraussetzung, daß in sämtlichen Schritten 201 bis 204 die Heizungsspannungen und die Heizungsströme als normal be­ stimmt werden, setzt der Computer 20 die Abnormalitätsmarke XFAIL, einen Abnormalitätszähler CFAIL und die Diagnosemarke XDG in den Schritten 205, 206 und 207 auf 0 zurück, worauf der Pro­ grammablauf endet.
Unter der Voraussetzung, daß in einem der Schritte 201 bis 204 bestimmt wird, daß die Heizungsspannungen und die Heizungsströme abnormal sind, setzt der Computer 20 die Abnormalitätsmarke XFAIL in Schritt 208 auf 1 und inkrementiert den Abnormalitäts­ zähler CFAIL in Schritt 209 um 1 (CFAIL = CFAIL + 1). Der Compu­ ter 20 bestimmt sodann, ob der Zählwert des Abnormalitätszählers CFAIL einen Bezugswert KCFAIL (von etwa 5 Sekunden) übersteigt.
Gilt CFAIL < KCFAIL, dann geht der Computer 20 zu Schritt 207 über zum Löschen (Rücksetzen) der Diagnosemarke (XDG = 0). Gilt hingegen CFAIL ≧ KCFAIL, dann geht der Computer 20 zu Schritt 211 über zum Setzen der Diagnosemarke (XDG = 1), worauf der Pro­ grammablauf beendet wird.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel arbeitet in der nachfolgen­ den Weise in den Fällen, in denen die erfaßte Abnormalität der Leistungsversorgung zur Heizeinrichtung 33 als zeitweilig (normale Funktion wiederherstellbar: Fig. 11) und nicht zeitwei­ lig (normale Funktion nicht wiederherstellbar: Fig. 12) ist.
Gemäß Fig. 11 wird angenommen, daß die Heizungsspannung und der Heizungsstrom dem ausgegebenen Tastverhältnis DUTY entsprechen und zu einem Zeitpunkt t1 erfaßt und zu einem Zeitpunkt t2 nicht erfaßt wurden. Verarbeitet der Computer 20 das Abnormalitätser­ fassungsprogramm (Fig. 7) zu einem Zeitpunkt t3 nach dem Zeit­ punkt t2, dann setzt der Computer 20 die Abnormalitätsmarke (XFAIL = 1) und startet das Inkrementieren (Hochzählen) des Ab­ normalitätszählers CFAIL. Zum Zeitpunkt t3 wird das Leistungs­ versorgungs-Tastverhältnis zur Heizeinrichtung 33 zu DUTY = 2% in Abhängigkeit vom Setzen der Abnormalitätsmarke (XFAIL = 1) geändert.
Unter der Voraussetzung, daß die Abnormalität vor Erreichen des Zeitpunkts t4 nicht mehr vorliegt, werden die Heizungsspannung und der Heizungsstrom als in Übereinstimmung mit dem Tastver­ hältnis (DUTY = 2%) ermittelt. Im Ergebnis wird bestimmt, daß die Abnormalität zeitweilig vorlag und es erfolgt eine Wieder­ herstellung des normalen Zustands. Danach wird zum Zeitpunkt t5 die Abnormalitätsmarke zurückgesetzt (XFAIL = 0) und es wird der Abnormalitätszähler gelöscht (CFAIL = 0). Zu diesem Zeitpunkt wird das Tastverhältnis DUTY zum Solltastverhältnis für eine Elementenimpedanz-Regelung wiederhergestellt.
In dem vorstehend beschriebenen Ablauf wird die Diagnosemarke XDG auf 1 gesetzt, da der Zählwert des Abnormalitätszählers CFAIL dem Bezugswert KCFAIL nicht erreicht. Auch wenn die Lei­ stungszufuhr (Leistungsversorgung) zur Heizeinrichtung 33 wäh­ rend einer kurzen Zeitdauer abnormal wird, ist eine Wiederher­ stellung des normalen Zustands möglich.
Gemäß Fig. 12 wird angenommen, daß zum Zeitpunkt t11 die Lei­ stungsversorgung zur Heizeinrichtung 33 als abnormal ermittelt wird. Der Computer 20 setzt die Abnormalitätsmarke (XFAIL = 1) und startet das Inkrementieren des Abnormalitätszählers CFAIL. Zu diesem Zeitpunkt t11 wird das Leistungsversorgungs- Tastverhältnis zur Heizeinrichtung 33 auf DUTY = 2% in Abhängig­ keit vom Setzen der Abnormalitätsmarke (XFAIL = 1) geändert.
Unter der Voraussetzung, daß die Abnormalität andauert, setzt der Abnormalitätszähler CFAIL sein inkrementieren (Hochzählen) fort. Erreicht der Zählwert des Abnormalitätszählers CFAIL zum Zeitpunkt t12 den Bezugswert KCFAIL, dann wird die Diagnosemarke XDG auf 1 gesetzt und das Tastverhältnis der Leistungsversorgung wird auf 0% geändert. Die Diagnosemarke XDG = 1 sperrt die Rückführung der Leistungsversorgung zur Heizungseinrichtung 33 vom abnormalen Zustand in den normalen Zustand.
Bei diesem Ablauf wird das sauerstoffempfindliche Element des Luft-Brennstoffverhältnissensors 30 bei einer Temperatur von et­ wa 400°C bis 500°C mittels der hohen Abgastemperaturen der Brennkraftmaschine 10 gehalten, auch unter der Bedingung, daß die Leistungszufuhr zur Heizeinrichtung 33 in Abhängigkeit von der andauernden Abnormalität der Heizungsleistungsversorgung be­ endet ist. (DUTY = 0%). Somit wird der Luft- Brennstoffverhältnissensor 30 im halbaktiven Zustand gehalten, in welchem es unmöglich ist, das Luft-Brennstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine 10 zugeführten Gemischs unter Verwendung des Begrenzungsstroms genau zu erfassen. Es ist jedoch möglich zu erfassen, ob das Luft-Brennstoffverhältnis des der Brenn­ kraftmaschine 10 zugeführten Gemischs fetter oder magerer als das stöchiometrische Verhältnis ist. Daher ist eine Fortsetzung der Luft-Brennstoffverhältnisregelung auf das stöchiometrische Verhältnis mittels des Ausgangssignals des Luft- Brennstoffverhältnissensors 30 möglich. Die Luft- Brennstoffverhältnisregelung kann somit trotz der andauernden Abnormalität der Heizeinrichtung 33 solange aufrechterhalten werden, wie der Luft-Brennstoffverhältnissensor 30 betrieben werden kann.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel weist die fol­ genden Vorteile auf.
  • (a) Es wird nicht nur bestimmt, ob die Heizungsleistungszufuhr abnormal ist und ob der normale Betrieb wiederhergestellt wurde. Auch wenn die Abnormalität in der Heizungsleistungszufuhr zeit­ weilig auftritt, kann die Heizungsleistungszufuhr wiederherge­ stellt werden zur Aktivierung des Luft- Brennstoffverhältnissensors 30 unmittelbar nach der zeitweiligen Abnormalität.
  • (b) Das Tastverhältnis der Leistungsversorgung zur Heizeinrich­ tung 33 wird auf ein minimales Verhältnis (2%) geändert, mit­ tels dessen die Heizungsspannung oder der Heizungsstrom nach wie vor erfaßt werden können. Dies ermöglicht die Bestimmung des Wiederherstellens der normalen Leistungszufuhr nach der zeitwei­ ligen Abnormalität. Unter der Voraussetzung, daß die Abnormali­ tät während der Zeitdauer der minimalen Leistungszufuhr kontinu­ ierlich andauert, kann die Leistungszufuhr zur Heizeinrichtung 33 zum Schutz des Luft-Brennstoffverhältnissensors 30 beendet werden.
  • (c) Die Bestimmungsperiode der Wiederherstellung der Leistungs­ zufuhr zur Heizeinrichtung 33 ist auf die vorbestimmte Periode (KCFAIL) nach der Erfassung der Abnormalität beschränkt. Somit kann eine unnötige Fortsetzung der minimalen Leistungszufuhr auf ein Minimum vermindert werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 wird das Abnorma­ litätserfassungsprogramm (Fig. 7) gemäß der Darstellung in Fig. 13 verarbeitet, wobei die weiteren Steuerungen die gleichen wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels sind. Dabei bestimmt der Computer 20 zuerst in Schritt 301, ob die Heizungsleistungs­ zufuhr normal ist. Diese Bestimmung ist in gleicher Weise wie in den Schritten 201 bis 204 (Fig. 7) implementiert. Solange die Heizungsleistungszufuhr normal ist, setzt der Computer 20 die Abnormalitätsmarke (XFAIL = 0) und die Diagnosemarke (XDG = 0) in den Schritten 302 und 303 zurück.
Unter der Voraussetzung, daß die Abnormalität in der Heizungs­ leistungszufuhr auftritt, setzt der Computer 20 die Abnormali­ tätsmarke (XFAIL = 1) in Schritt 304 und geht zu Schritt 305 über zur Bestimmung, ob die Elementenimpedanz Zdc einen Bezugs­ wert KZdc übersteigt. Der Schritt 305 dient zur Erfassung eines Absinkens der Elemententemperatur, das beispielsweise infolge einer Signalleitungsunterbrechung im Heizungssystem auftreten kann. Ist die Elementenimpedanz niedriger als der Bezugswert KZdc, dann setzt der Computer 20 in Schritt 303 die Diagnosemar­ ke XDG zurück (XDG = 0). Ist die Elementenimpedanz höher als der Bezugswert KZdc, dann setzt der Computer 20 die Diagnosemarke XDG in Schritt 306 (XDG = 1).
Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird somit die Erfassung der Abnormalität mittels der verminderten Heizungsleistungszufuhr (DUTY = 2%) aufrechterhalten zur Bestimmung, ob die Erfassung der Abnormalität zeitweilig ist. Da ferner eine Begrenzung auf diese bestimmte Zeitdauer vorliegt, wird eine unnötige Fortset­ zung der Heizungsleistungszufuhr beendet.
(Abwandlung)
Die Erfassung der Abnormalität in der Heizungsleistungszufuhr gemäß den Fig. 7 und 13 kann bei den vorstehenden Ausführungs­ beispielen abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Abnorma­ lität lediglich mittels einer EIN-Spannung und einer AUS- Spannung oder eines EIN-Stroms oder AUS-Stroms der Heizeinrich­ tung 33 ermittelt werden. Alternativ kann die Erfassung über ei­ ne Änderung in der elektrischen Leistung erfolgen, die gegenwär­ tig der Heizeinrichtung 33 zugeführt wird (Heizungsspannung × Heizungsstrom) und relativ zu einer Änderung im Leistungsversor­ gungs-Tastverhältnis.
In dem Abnormalitätserfassungsprogramm gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel (Fig. 7) kann der Bezugswert KCFAIL in Schritt 210 variabel eingestellt werden. Gemäß Fig. 14 kann der Bezugswert KCFAIL variabel in Abhängigkeit von einer Batteriespannung ein­ gestellt werden, so daß der Bezugswert KCFAIL vergrößert wird, wenn sich die Batteriespannung vermindert. In Abhängigkeit von dieser Einstellung des Bezugswerts KCFAIL kann in angemessener Weise eine Wiederherstellung der normalen Leistungszufuhr er­ reicht werden, auch wenn die temporäre Abnormalität häufiger in­ folge eines Absinkens der Batteriespannung auftritt. Die Batte­ riespannung zur Verwendung bei der variablen Einstellung des Be­ zugswerts KCFAIL kann jedoch auch durch andere Parameter ersetzt werden, die Änderungen bei der Heizungsleistungszufuhr bewirken. Es ist ferner möglich, den im zweiten Ausführungsbeispiel (Schritt 305 in Fig. 13) verwendeten Bezugswert KZdc in gleicher Weise variabel einzustellen.
Die Bezugswerte KCFAIL (Schritt 210) und KZdc (Schritt 305) kön­ nen auch eliminiert werden, so daß die Wiederherstellung der normalen Heizungsleistungszufuhr ohne Begrenzung bestimmt werden kann.
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele können auch bei Systemen verwendet werden, die andere Typen von Gaskonzentrationssensoren verwenden, solange eine elektrische Heizung zur Aktivierung ei­ nes Gaserfassungselements verwendet wird.
In dem vorstehenden System unter Verwendung eines Gaskonzentra­ tionssensors wie des Luft-Brennstoffverhältnissensors 30 mit ei­ ner Heizeinrichtung 33, ermittelt ein Mikrocomputer 20 eine Ab­ normalität in der Heizungsleistungszufuhrsteuerung. Nach der Er­ fassung der Abnormalität vermindert der Computer 20 die elektri­ sche Leistung zur Heizeinrichtung 33 auf ein Minimum (Tastverhältnis DUTY = 2%) und bestimmt, ob die Heizeinrichtung ihren normalen Betriebszustand wieder erreicht hat. Die Lei­ stungszufuhr zur Heizeinrichtung wird beendet bzw. es erfolgt eine Wiederherstellung der normalen Leistungszufuhrsteuerung, wenn ermittelt wird, daß während der Dauer der verminderten Leistungszufuhr die ermittelte Abnormalität andauert bzw. nicht andauert.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Steuerung einer elektrischen Leistungszufuhr zu einer Heizeinrichtung eines Gaskonzentrationssensors, wobei die Vorrichtung umfaßt
eine Leistungszuführungseinrichtung (20, 25; 101 bis 108) zum Zuführen einer elektrischen Leistung zu der Heizeinrichtung (33) des Gaskonzentrationssensors (30),
eine Abnormalitätserfassungseinrichtung (20; 204 bis 208) zur Erfassung einer Abnormalität in der Heizeinrichtung (33), und
eine Wiederherstellungsbestimmungseinrichtung (20; 209, 210) zur Bestimmung der Wiederherstellung des normalen Zustands der Heizeinrichtung nach der Erfassung einer Abnormalität.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Ausfallsiche­ rungs-Verarbeitungseinrichtung (20; 110 bis 115), die nach der Erfassung einer Abnormalität eine Zeitdauer (DUTY) des Zuführens einer elektrischen Leistung auf eine minimale Zeitdauer (2%) vermindert, die erforderlich ist zur Erfassung von zumindest ei­ nem der Werte einer Spannung und eines Stroms der Heizeinrich­ tung (33).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Wiederherstellungsbe­ stimmungseinrichtung (20; 209, 210) zumindest einen der Werte der Spannung und des Stroms der Heizeinrichtung (33) während eines Zuführens der verminderten elektrischen Leistung erfaßt und die Wiederherstellung des normalen Zustands der Heizeinrich­ tung (33) bestimmt, wenn ein erfaßter Wert der Spannung und des Strom normal ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit ei­ ner Begrenzungseinrichtung (20; 210, 211) zum Begrenzen einer Bestimmung der Wiederherstellung entsprechend einer vorbestimm­ ten Bedingung.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die vorbestimmte Bedingung das Ablaufen einer vorbestimmten Zeitdauer (KCFAIL) nach der Er­ fassung der Abnormalität ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die vorbestimmte Bedingung eine Vergrößerung in einer Impedanz des Gaskonzentrationssensors (30) über einen vorbestimmten Impedanzwert (KZdc) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit:
einer Ausfallsicherungsverarbeitungseinrichtung (20; 110 bis 115) zur Verminderung der elektrischen Leistung zur Heizeinrich­ tung (33) auf eine minimale Leistung (2%), die erforderlich ist zur Erfassung einer Betriebsfähigkeit der Heizeinrichtung (33), nachdem eine Abnormalität erfaßt wurde, wobei
der Gaskonzentrationssensor (30) in einer Abgasanlage (12) einer Brennkraftmaschine (10) zur Erfassung einer Sauerstoffkon­ zentration angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Wiederherstellungsbe­ stimmungseinrichtung (20; 209, 210) die Betriebsfähigkeit der Heizeinrichtung (33) während einer Zufuhr der verminderten elek­ trischen Leistung erfaßt und eine Änderung von einer Zufuhr ver­ minderter elektrischer Leistung zu einer Zufuhr normaler elek­ trischer Leistung herbei führt, wenn die Betriebsfähigkeit wäh­ rend der Zufuhr der verminderten elektrischen Leistung ermittelt wurde.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner mit:
einer Begrenzungseinrichtung (20; 210, 211) zur Begrenzung einer Bestimmung der Betriebsfähigkeit der Heizeinrichtung (33) auf eine vorbestimmte Zeitdauer (KCFAIL), die entsprechend einer Batteriespannung variabel ist, nachdem eine Abnormalität erfaßt wurde, und
einer Beendigungseinrichtung (20; 115) zum Beenden der Zu­ fuhr der elektrischen Leistung, wenn die Betriebsfähigkeit der Heizeinrichtung (33) während der vorbestimmten Zeitdauer nicht ermittelt wurde.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit einer Begrenzungseinrich­ tung (20; 305, 306) zur Begrenzung der Zufuhr der verminderten elektrischen Leistung auf eine Zeitdauer, in welcher eine Impe­ danz (Zdc) des Gaskonzentrationssensors (30) niedriger als eine vorbestimmte Impedanz (KZdc) ist.
11. Verfahren zur Steuerung einer elektrischen Leistungszufuhr zu einer Heizeinrichtung eines in einer Abgasanlage einer Brenn­ kraftmaschine angeordneten Sauerstoffkonzentrationssensors, mit den Schritten:
Zuführen (20, 25; 101 bis 108) einer normalen elektrischen Leistung zu einer Heizeinrichtung (33) eines Sauerstoffkonzen­ trationssensors (30),
Erfassen (20; 201 bis 208) einer Abnormalität in der Hei­ zeinrichtung (33),
Vermindern (20; 101 bis 114) der elektrischen Leistung aus­ gehend von der normalen elektrischen Leistung in Abhängigkeit von einer Erfassung der Abnormalität,
Bestimmen (20; 209, 210), ob die erfaßte Abnormalität wäh­ rend der Zufuhr der verminderten elektrischen Leistung diskonti­ nuierlich ist, und
Wiederherstellen (20; 207) der elektrischen Leistungszufuhr zur Heizeinrichtung (33) ausgehend von der verminderten elektri­ schen Leistung zur normalen elektrischen Leistung nach der Be­ stimmung, daß die Abnormalität diskontinuierlich ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, ferner mit den Schritten:
Begrenzen (20; 208 bis 210) des Bestimmungsschritts einer Zeitdauer des Leistungsverminderungsschritts auf eine vorbe­ stimmte Zeitdauer (KCFAIL), und
Beenden (20; 115) einer Leistungszufuhr zur Heizeinrichtung (33), wenn die vorbestimmte Zeitdauer ohne eine Bestimmung der diskontinuierlichen Abnormalität abgelaufen ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, ferner mit dem Schritt:
Verändern der vorbestimmten Zeitdauer entsprechend einer Batteriespannung.
14. Verfahren nach Anspruch 11, ferner mit dem Schritt:
Begrenzen (20; 304, 305) des Leistungsverminderungsschritts auf eine Zeitdauer, in welcher eine Impedanz des Sauerstoffkon­ zentrationssensors (30) niedriger als eine vorbestimmte Impedanz (KZdc) ist.
15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei
der Erfassungsschritt (20; 201 bis 208) und der Bestimmungs­ schritt (20; 209, 210) zumindest einen Wert einer tatsächlichen Spannung und eines tatsächlichen Stroms des Sauerstoffkonzentra­ tionssensors (30) mit einem gewünschten Wert vergleichen.
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