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WO2012139797A1 - Verfahren zum betrieb eines gassensorelements und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines gassensorelements und vorrichtung zur durchführung des verfahrens Download PDF

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WO2012139797A1
WO2012139797A1 PCT/EP2012/052735 EP2012052735W WO2012139797A1 WO 2012139797 A1 WO2012139797 A1 WO 2012139797A1 EP 2012052735 W EP2012052735 W EP 2012052735W WO 2012139797 A1 WO2012139797 A1 WO 2012139797A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor element
comparison
heater
characteristic
parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/052735
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lothar Diehl
Eckart Reihlen
Jens Schneider
Frank Stanglmeier
Helge Schichlein
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102011007447.3 external-priority patent/DE102011007447B4/de
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to CN201280018548.8A priority Critical patent/CN103502809B/zh
Priority to US14/111,525 priority patent/US9863849B2/en
Publication of WO2012139797A1 publication Critical patent/WO2012139797A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
    • G01N27/4175—Calibrating or checking the analyser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/007—Arrangements to check the analyser

Definitions

  • the invention is in
  • the gas may be an exhaust gas of a
  • Sample gas space for example, around an exhaust tract.
  • Such sensor elements are
  • Pages 98-111 and pages 160-165 may be
  • Exhaust gas sensors act with different tasks. For example, are known
  • Exhaust gas sensors are used for example in a vehicle, in particular with a
  • Control for example, operated with a control unit.
  • the control unit for example, operated with a control unit.
  • Control in particular the control device, in particular a hardware module.
  • the hardware module controls components of the exhaust gas sensor
  • Exhaust gas sensor This is usually done depending on the complexity of the sensor element, for example by discrete electronic components, such as a jump probe, and / or by integrated electronic components with discrete
  • the heater can be, for example, on the one hand by, in particular, permanent connection of a battery voltage to a vehicle ground, for example by a relay, on the other hand, for example, by pulsed, in particular pulse-width modulated switching of the battery voltage with a semiconductor switch, for example a "low side FET" and / or a heater output stage, be operated on the vehicle mass.
  • the heater output stage may for example be a discrete component in the control, in particular in the control unit, or may be contained in a multiple component. Such a multiple module can in particular in addition to one or more
  • Endecknkanälen further functions, such as a power supply and / or a power supply and / or a CAN communication and / or other functions.
  • the hardware module in particular in the control, can be controlled by a microcontroller of the control and in particular the software contained therein, the so-called "hardware capsule".
  • This software may optionally control the sensor element via a probe ASIC and / or may drive the heater and / or may evaluate a probe signal and / or correct and / or
  • a control in particular a probe drive, with, for example, incorrect heating voltage and / or pump voltage can in particular lead to falsification and / or destruction of the sensor element.
  • Known measures in particular methods according to the prior art, are limited in particular to an embodiment of the plug connection between the sensor element, for example the exhaust gas probe, and the control, the control unit. For example, methods are known which after the
  • Sensor type, correct test program and / or proper test parameters can be used.
  • a number of misdiagnoses can be reduced, for example, it can be prevented that an intact sensor element, in particular erroneously, is detected as defective. It would therefore be desirable to have a method and a device which, in particular, the detection of the probe type and / or the sensor type, in particular the
  • Sensor element particularly preferably the exhaust gas probe and / or the detection of another property, for example, a control, for example in one
  • a sensor element may, in particular, be understood as a method in which the sensor element is used to detect at least one property of a gas in a measurement gas space, for example in the context of a conventional use of the sensor element, for example when operating a motor vehicle. Alternatively or additionally, it may be in the operation in addition to the use of
  • Detecting the property also act as a diagnostic operation, for example in a workshop or during a test phase.
  • the sensor element can be any desired sensor element.
  • the sensor element is used to detect at least one property of a gas in a measuring gas space, for example an exhaust gas in an exhaust gas tract of a Internal combustion engine.
  • the sensor element may in particular be an exhaust gas sensor.
  • the sensor element may for example be selected from the group consisting of: at least one exhaust gas temperature sensor; at least one oxygen broadband probe; at least one oxygen jump probe; at least one nitrogen oxide sensor; at least one particle sensor; at least one lambda probe.
  • a measurement can be understood as a measurement in which the property is determined qualitatively and / or quantitatively.
  • the property may in principle be any physical and / or chemical property of the gas.
  • the gas component may be, for example, oxygen and / or nitrogen oxides.
  • the detection may be, in particular, a quantitative and / or qualitative detection.
  • the gas may be, for example, an exhaust gas of an internal combustion engine, in particular in the
  • the sample gas space may be, for example, an exhaust tract.
  • the proportion of the gas component may also be, for example, several portions of a gas component. In the proportion of
  • Gas component may in particular be a partial pressure and / or a percentage of the gas component.
  • the method comprises at least the following steps:
  • At least one first step wherein in the first step at least one
  • At least a second step wherein in the second step, the parameter is compared with at least one comparison value, according to this comparison the sensor element or at least a part of the sensor element at least one feature is assigned.
  • the terms “first” and “second”, and if applicable also "third” or further similar names do not provide information as to whether, for example, there are still further steps. In principle, these names also do not indicate an order.
  • the method can be carried out in the order starting with the first step, subsequently the second step and subsequently, for example, further steps, although a different order is also possible.
  • a parameter may generally be understood to mean a property of the sensor element, for example a qualitative and / or a quantitative one
  • the parameter may be, in particular, a characteristic variable.
  • the parameter may be selected, for example, from the group consisting of: an ohmic resistor; an operating temperature; an electric current, in particular a current characteristic; an electrical voltage, in particular a voltage characteristic.
  • a comparison value may generally be understood as meaning at least one value or a set of values which are comparable to the parameter such that at least one comparison result, for example a qualitative and / or quantitative comparison result, can be generated, for example a comparison result of the type "corresponding” , "Is greater than,” “is less than,” “greater than or equal to,” “less than or equal to”, "deviates by no more than a predetermined value” or similar.
  • the comparison value may be, for example act at least one single value and / or at least one tolerance range and / or at least one interval and / or at least one value table.
  • the at least one part of the sensor element may, for example, be the entire sensor element and / or a part of the sensor element, for example it may be at least one heating element and / or at least one electrode.
  • Property of the sensor element are understood, in particular a property which characterizes the sensor element and / or the nature of the sensor element or a part thereof. For example, it may be a property that is not directly measurable, for example, is not directly detectable by an electrical measurement.
  • the feature may be, for example, a type designation, in particular a sensor type and / or a probe type, and / or a
  • the comparison may be understood here to mean an analysis, for example an analysis which makes one or more of the following statements possible: the parameter agrees with the comparison value or not; the Characteristic is greater than the comparison value; the characteristic is smaller than that
  • Comparative value the parameter is greater than or equal to the comparison value; the parameter is less than or equal to the comparison value; the characteristic is within one
  • the comparison can in particular
  • Calculation methods include.
  • the at least one feature is assigned to the sensor element or to the at least one part of the sensor element.
  • an assignment according to the comparison is understood to mean that the assignment is dependent on at least one result of the comparison.
  • at least one comparison result can be generated in the comparison, wherein the assignment corresponds to one
  • Dependence between the comparison result and the attribute to be assigned takes place, for example, according to a function, a table, a list or similar dependencies.
  • the method can be used to detect the sensor type, in particular the type of probe, by a software function in a control, in particular in a control device, for example in a motor vehicle.
  • characteristics of an exhaust gas sensor for example by an electrical test, can be determined in the control unit particularly preferably.
  • a heater resistor for different temperatures and / or a current consumption of the heater and / or a voltage of the heater and / or a power consumption of the heater and / or a determination of the limiting current of the reference air channel, performed. Below the limit current, in particular the
  • Limit current of the reference air channel in particular a limited maximum current, in particular a maximum pumping current, to be understood, the limitation may be determined in particular by diffusion, in particular by diffusion of gas particles.
  • the parameter of the sensor element in particular the exhaust gas sensor, in particular with in the control, particularly preferably in the
  • Control unit stored data, in particular the comparison values, in particular of known exhaust gas sensors, particularly preferably from different manufacturers, are compared and by the feature, for example, a suitable for the feature, in particular deposited in the control, operating mode, hereinafter also called operating profile assigned.
  • the method can comprise a third step, wherein in the third step at least one operating mode can be selected in accordance with the at least one feature.
  • the sensor element can then in particular in the
  • a mode of operation may generally be understood to mean a prescription or a group of instructions according to which the sensor element is operated.
  • This regulation may, for example, comprise a method of applying at least one voltage and / or at least one electric current to the sensor element and / or a way of detecting at least one measured value on or in the sensor element, for example a way of detecting at least one voltage and / or at least one current at or in the sensor element.
  • the regulation may also include a chronological sequence of these types of application and / or measurements.
  • the operating mode can also operate with a defined
  • Temperature and / or a defined frequency such as an electrical voltage and / or an electric current include.
  • the operating mode can be understood as a circuit and / or a method for operating and / or outputting information and / or communication of information. If, for example, an exchange of the sensor element, in particular a probe exchange, for example in a workshop, carried out and / or another sensor element, in particular a sensor element of another type of probe, installed, the
  • Control in particular the control unit, for example, automatically set to the required for the new sensor element operating mode and / or switched, in particular to a correct operating profile.
  • the control in particular the
  • Control unit in particular, can independently recognize which sensor type has been installed and / or can independently select a suitable operating mode, in particular a suitable operating profile. At least one step selected from the group consisting of the first step, the second step and the third step may be performed at least partially by at least one driver.
  • an activation can generally be understood to mean a device which is set up to operate the sensor element, for example for detecting the at least one property.
  • Control can be configured centrally or decentrally and can also be integrated, for example, completely or partially in another device, For example, in a control unit and / or engine control unit.
  • the control can be connected, for example via an interface with the sensor element.
  • the control can also be fully or partially integrated into the sensor element.
  • the control can also be completely or partially integrated in other components, for example in a plug and / or in one
  • the control can, for example, at least one
  • Loading device to include the heater and / or at least one
  • Electrode with current and / or voltage to apply In the
  • the application device can be, for example, a voltage source and / or a current source.
  • the control may optionally comprise a measuring device, for example a voltage measuring device and / or a current measuring device.
  • the control optionally, for example, an evaluation device, such as a
  • the evaluation device may be configured in particular to the first step and / or the second step, for example, the determination of the characteristic and / or the comparison of the characteristic with the
  • the drive may comprise at least one signal generator.
  • the control can moreover optionally comprise at least one controller, for example at least one lock-in controller.
  • Control can furthermore preferably comprise at least one microcontroller and / or at least one hardware module.
  • the control can furthermore be equipped with appropriate software which supports and / or regulates the method according to the invention and / or serves for storing and / or storing the comparison value, for example in a memory.
  • an error case can be detected, and preferably in the case of a recognition of an error, at least one error message can be output.
  • An error case can generally be understood to be an event or a group of events which deviate from at least one predetermined standard, for example a set of standard events.
  • the event of an error it may be, for example, a case in which the type designation of the sensor element is not known, for example because data required are not stored in the control, and / or it may be a case in which the sensor element not the control can be operated.
  • the error case may also be a case or comprise a case in which it is determined in the comparison that the sensor element is defective or has a behavior deviating from a standard behavior, for example, when the sensor element has aged.
  • error message Under an error message is generally understood information that is transmitted to a user and / or another device and / or provided, which includes that an error has occurred and preferably also what type of error occurs.
  • the error message can be issued in particular acoustically and / or optically and / or haptically and / or electronically.
  • the error case can occur, for example, if the type of the sensor element, for example the
  • Probe type is not recognized and / or if it is detected that the type of
  • Sensor element can not be operated with the existing hardware.
  • an error can be "set", for example by setting an error bit in a data memory to a predetermined value.
  • the parameter can, as stated above, for example, be compared with at least two, preferably with at least three comparative values.
  • Comparative value may in particular be selected from the group consisting of: a single comparison value; a comparison interval; a value table.
  • the comparison value may be a single value and / or a single value with a tolerance range.
  • a comparison interval may in particular be an open interval and / or a half-open interval and / or a closed interval. For example, it may be an unilaterally infinite interval.
  • the value table may in particular be a table with at least two comparison values.
  • the sensor element may in particular comprise a heating element, which in the
  • the heating element may comprise at least one heating resistor.
  • the heating element may be preferably configured to at least a part of the sensor element to a certain
  • the heating element can be operated, for example, by application of electrical current and / or electrical voltage and / or electrical power, for example by the control.
  • the parameter may in particular comprise at least one parameter of the heating element, in particular a parameter selected from the group consisting of: a heater resistor; a heater current; a heater voltage; a heater power.
  • the heater current may in particular be the electric current with which the heating element can be acted upon.
  • the heater voltage may in particular be the electrical voltage with which the heating element can be acted upon.
  • the heater output may in particular be the electrical power with which the heating element can be charged.
  • the parameter of the heating element can also be a different physical or chemical quantity, for example maximum and / or minimum temperatures to be achieved.
  • the parameter may include a heater current at a given heater voltage.
  • the parameter may, for example, at least two, preferably at least three
  • Comparison values in particular two intervals and a single value, are compared.
  • the parameter may, for example, at least one
  • Limit current of the sensor element or at least part of the sensor element comprise. Under a limiting current of a sensor element or a part of the
  • Sensor element can generally be understood as a saturation current of the sensor element or a part thereof, for example, a saturation current of a detected under predetermined conditions current-voltage characteristic.
  • This current-voltage characteristic can be detected, for example, on a cell of the sensor element, which comprises at least two electrodes and at least one solid electrolyte connecting the electrodes.
  • the physical cause of the saturation may be, for example, in a supply and / or removal of at least one gas component to or from one or more of the electrodes, which may be limited for example by a diffusion process.
  • the parameter can be compared, for example, with at least three comparison values, in particular with three intervals, wherein a feature can be assigned to the sensor element according to the comparison.
  • the feature may in particular comprise at least one sensor element type, in particular a probe type, and / or at least one state of the sensor element, for example a defect and / or an age.
  • the parameter may, for example, at least one internal resistance of the
  • this internal resistance may be an internal resistance of at least one cell according to the above definition and / or act to a heater resistance of at least one heating element of the sensor element.
  • the parameter may preferably be compared with two comparison values, in particular two intervals.
  • one or more features can be assigned to the sensor element, wherein the feature is in particular at least one
  • Sensor element type may include.
  • the parameter may comprise, for example, at least one internal resistance, in particular an ohmic internal resistance, wherein, for example, the parameter can be compared with at least one comparison value, in particular at least one value table. According to the comparison, a feature can be assigned to the sensor element with particular preference.
  • the feature may include, for example, an aging of the sensor element and / or an operating period. According to the feature, for example
  • the above error signal may include information that such an exchange is to be made.
  • the device comprises at least one sensor element.
  • this may be a ceramic sensor element, for example a ceramic sensor element having at least one layer structure.
  • the sensor element may comprise at least one cell which has at least two electrodes and at least one electrode connecting them
  • the electrodes can be acted upon directly or via at least one gas-permeable porous element with gas from the measuring gas space.
  • the sensor element alternatively or additionally, comprise at least one heating element and / or at least one temperature sensor.
  • the device furthermore has at least one activation.
  • the control is set up to the inventive method for operating a sensor element for Detecting at least one property of a gas in a sample gas space, as described above to perform.
  • the method according to the invention and the device according to the invention can have a multiplicity of advantages over known methods and devices. For example, incorrect operation and damage to the sensor element, in particular the exhaust gas sensor, by operation with a wrong operating profile can preferably be excluded.
  • the inventive method can be used, for example, to facilitate interchangeability of different sensor types.
  • the different sensor types can be made compatible on the hardware side, i. Sensor elements of different sensor types can
  • control concepts may, for example, be able to provide hardware-compatible "open" interfaces for broadband probes as well.
  • Figure 1 an embodiment of a device according to the invention
  • Figure 2 an embodiment of a method according to the invention for operating at least one sensor element.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a device 110 according to the invention.
  • the device 110 according to the invention for detecting at least one property of a gas in a measuring gas space 112 comprises at least one
  • the device 110 further has at least one control 116.
  • the drive 116 is set up to provide a method according to the invention for operating at least one sensor element 114 to detect at least one of them
  • the sensor element 114 can be configured in particular as a lambda probe.
  • the sensor element 114 can be designed, for example, as a single-cell or multi-cell sensor element 114.
  • a cell 118 may, for example, be understood as an arrangement of at least two electrodes 120 and a solid electrolyte 122.
  • Solid electrolyte 122 may be, in particular, a ceramic solid electrolyte 122, such as zirconia, particularly yttria-stabilized zirconia (YSZ) and / or scandium-doped zirconia (ScSZ).
  • the solid electrolyte 122 may preferably be gas-impermeable and / or may provide for ionic transport, for example ionic oxygen transport.
  • the sensor element 114 comprises at least one first electrode 124 and at least one second electrode 126.
  • the first electrode 124 may be at least partially,
  • the second electrode 126 may be connected to a further gas space, in particular a
  • Reference gas space for example, a reference channel 130, at least partially connected.
  • the reference channel 130 may in particular be connected to an air reservoir, in particular the outside air.
  • the first electrode 124 can in particular be acted upon by gas from the sample gas space 112 via a gas inlet path 132 and / or via the diffusion barrier 128. Between the first electrode 124 and the second electrode 126 may be an electrical voltage, in particular a
  • the proportion of the gas component in the gas, in particular in the exhaust gas be concluded.
  • the proportion of the gas component may be, for example, a partial pressure of the gas component, in particular it may be an oxygen partial pressure and / or an oxygen content.
  • the gas component may be particularly preferably oxygen.
  • the gas component may also comprise at least one nitrogen oxide.
  • the Nernst voltage is generally dependent on a concentration difference of the gas component between the first electrode 124 and the second electrode 126.
  • the sensor element 114 shown in FIG. 1 in particular represents a unicellular one
  • Sensor elements 114 are used, as described for example in Robert Bosch GmbH: Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, pages 160-165 described.
  • the second electrode 126 may in particular be designed as a reference electrode.
  • the first electrode 124 may be disposed in a cavity 134, but may also be fluidly and / or connected to the cavity 134 via a gas connection.
  • the sensor element 114 may comprise a heating element 136, in particular a heater.
  • the heating element 136 may in particular be connected to the control 116 via electrical lines 138.
  • the control 116 may in particular be designed as a control unit.
  • the driver 116 may, for example via a
  • Interface 140 to be connected to the sensor element 114.
  • the drive 116 can also be completely or partially integrated into the sensor element 114.
  • the driver 116 may, for example, also in whole or in part in others
  • Components be integrated, for example in a plug and / or in a
  • the driver 116 may, for example, at least one
  • a loading device may comprise in order to apply current and / or voltage to the electrodes 120, for example the first electrode 124 and / or the second electrode 126.
  • the application device may be, for example, a voltage source and / or a current source.
  • the loading device may in particular comprise electrical lines 138.
  • the application device may be, for example, a voltage source and / or a current source.
  • Actuation device in particular the electrical lines 138 to the heating element 136, in particular for supplying the heating element 136 with electrical voltage and / or electric current include.
  • the control 116 may comprise at least one measuring device, for example at least one voltage measuring device and / or at least one current measuring device.
  • driver 116 may optionally include, for example, at least one
  • Evaluation device for example, at least one data processing device include. Further optionally, the driver 116 may include at least one
  • the driver 116 may also optionally include at least one controller, for example at least one lock-in controller. Furthermore, the driver 116 may, for example, at least one microcontroller and / or at least one hardware module and / or at least one software and / or a memory, in particular a data memory containing.
  • the inventive method for operating a sensor element 114 for detecting at least one property of a gas in a sample gas space 112 comprises at least the following steps: at least one first step, wherein in the first step at least one parameter is determined; at least one second step, wherein in the second step, the parameter is compared with at least one comparison value, according to this comparison the sensor element 114 or at least a portion of the sensor element 114 at least one feature is assigned.
  • the method may comprise a third step, wherein in the third step according to the feature, an operating mode may be selected, wherein the sensor element 114 is operated in the operating mode.
  • the method may comprise one or more further steps, wherein the steps
  • At least one step selected from the group consisting of the first step, the second step, the third step and optionally a further step may be performed at least partially by the at least one driver 116.
  • an error case can be detected and preferably at least one error message can be output in the event of an error being detected.
  • the parameter may be selected in particular from the group consisting of: a heater current; a heater voltage; one
  • the sensor element 114 may in particular comprise a heating element 136, particularly preferably a heater.
  • the heating element 136 can, for example, at cold sensor element 114, for example, at the beginning of an operation of the
  • Sensor element 114 for example, after a break in operation and / or during initial operation, for example, 1 ms to 1 s, in particular 50 ms to 150 ms, particularly preferably be turned on for about 100 ms.
  • the parameter in particular the heater current l H can be measured.
  • the measurement of the heater current can be carried out in particular within the first step.
  • the heater current can be detected in particular continuously, for example, but can only one or more values of the heater current are detected.
  • the heating element 136 at a given heater voltage and / or a predetermined temperature, in particular an electrical voltage, operated.
  • the comparison may in particular comprise an evaluation of the parameter.
  • a heater current I H ⁇ 2.2 A it may in particular be a controlled heater operation. From the parameter can be closed, for example, also on a sensor type.
  • the controlled heater operation may, for example, be the operation of a two-point lambda probe, in particular a jump probe.
  • l H > 2.2 A can be the operation of a two-point lambda probe, in particular a jump probe.
  • a clocked heater operation For example, be closed to a clocked heater operation.
  • This can, for example, also a two-point lambda probe, in particular a
  • Jump sensor close, which may in particular at the sensor element 114 to a jump probe in particular rapid readiness for control and / or a strong heating element 136, in particular a strong heater act.
  • the parameter may thus include, for example, a heater current at a given heater voltage, wherein the characteristic can be compared with at least two, preferably with at least three comparison values, in particular two intervals and a single value.
  • the parameter may also include an electrical current and / or an ohmic resistance and / or a temperature.
  • Reference air channels are measured.
  • a heating power of, for example, 8 W, in particular to the heating element 136, are applied.
  • the limiting current can be detected directly, can alternatively or additionally be measured, for example, after an applied time.
  • the parameter, in particular the limiting current can
  • Reference channel 130 IgRK may be, for example, by diffusion of the
  • the proportion of the gas component in particular the proportion of oxygen, in particular be proportional to the applied voltage.
  • saturation may particularly preferably occur.
  • the electrodes 120 may be particularly preferably a reference electrode and an outer pumping electrode.
  • the parameter may particularly preferably be the pumping current and / or the limiting current.
  • a rating can be made. At 0.1 ⁇ IgRK ⁇ 10 ⁇ , for example, a broadband lambda probe can be closed.
  • Sensor element 114 are closed.
  • the comparison value can in this case in particular comprise at least three intervals.
  • a distinction between sensor elements 114, in particular sensors, with air reference and sensor elements 114, in particular sensors, with pumped reference, as in the second case take place.
  • a sensor type in particular as a feature, be concluded.
  • a constant voltage across the Nernst cell 142 for example between two electrodes 120, in particular between, for example, the first electrode 124 and the second electrode 126, particularly preferably between the reference electrode and the inner pumping electrode, in particular currents of different sizes, in particular pumping currents, for example, due to different resistances result.
  • the resistance, in particular the internal resistance, of the Nernst cell 142 is suitable as a parameter.
  • the heating element 136th to the heating element 136th
  • a constant heating power preferably when the vehicle is stationary, be created.
  • a flow of the probe, in particular of the sensor element 114 can be prevented.
  • the resistance of the Nernst cell 142 RiN in particular the
  • FIG. 2 shows, for example, a fourth exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • the parameter may in this case comprise at least one internal resistance, for example at least one alternating current resistance, in particular at least one impedance and / or at least one reactance and / or at least one effective resistance, and / or at least one DC resistance.
  • An aging of the internal resistance, in particular the AC internal resistance, the Nernst cell 142 (RiAC) may in particular cause the same
  • the internal resistance increases with the service life and / or aging.
  • the internal resistance in new condition at 780 ° ceramic temperature may be nominally 300 ⁇ .
  • the internal resistance can be up to 500 ⁇ in particular.
  • a particularly constant heating power can be applied to a stationary vehicle.
  • an incident flow of the sensor element 114 can be prevented.
  • the parameter, in particular the AC internal resistance of the Nernstzelle 142 RiAC, can be recorded.
  • a broadband lambda probe may comprise at least two cells 118, preferably at least one Nernst cell 142 and / or at least one pump cell.
  • the pump cell may preferably have at least one outer electrode 120, wherein the Nernst cell 142 may preferably have at least one inner electrode 120.
  • this embodiment can also be used with others
  • Sensor elements 114 are performed, in particular with a two-point Lambda probe, for example, a jump probe, for example, a jump probe with fast control readiness and / or a strong heating element 136.
  • a two-point Lambda probe for example, a jump probe, for example, a jump probe with fast control readiness and / or a strong heating element 136.
  • a dependence of the second step in particular from a table of values, a dependence of the
  • An even more accurate determination of the aging can preferably be made via a determination of the aging of a DC internal resistance RiDC, in particular of the
  • the electrode / electrolyte junctions in particular described as a parallel connection of a capacitor and a resistor, preferably "can be bridged" by the capacitor, as in an alternating current measurement, the resistance, in particular the real part of the resistor, not mitge messenger can be.
  • an aging factor A is compared to an operating time B in
  • the operating time is here shown in particular divided into three different phases, which are marked by I, II, III.
  • the uppermost curve 144 describes in particular the aging factor of a RiDC, for example one or more external electrodes 120, in particular the electrodes 120 of a pumping cell, the mean curve 146 the aging factor of a RiDC, for example one or more inner electrodes 120, in particular electrodes 120 of the Nernst cell 142 , can represent.
  • the lower curve 148 shows in particular the
  • the RiDC in particular the RiDC at least one outer electrode 120, in particular one or more electrodes 120 of the Pump cell, aging in particular faster than that of one or more internal electrodes 120, in particular the electrodes 120 of a Nernst cell 142.
  • a high aging factor can be interpreted in particular as a high degree of aging.
  • the difference between the DC internal resistances of the outer electrodes 120 and the inner electrodes 120 may be caused, in particular, by an access of harmful exhaust gas constituents, since, for example, the access is essentially limited only by a protective layer and not by one
  • the RiAC in particular for all electrodes 120, for example for the outer electrodes 120 and the inner electrodes 120, can be strongly aged, for example after an operating time of more than 1000 h.
  • the method according to the invention requires an empirical factor for the RiDC aging, in particular, for example as a comparison value, which can describe, for example, a degree of poisoning by the respective application.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb mindestens eines Sensorelements (114) zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum (112) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst mindestens folgende Schritte: mindestens einen ersten Schritt, wobei in dem ersten Schritt mindestens eine Kenngröße ermittelt wird; mindestens einen zweiten Schritt, wobei in dem zweiten Schritt die Kenngröße mit mindestens einem Vergleichswert verglichen wird, wobei entsprechend dieses Vergleichs dem Sensorelement (114) oder mindestens einem Teil des Sensorelements (114) mindestens ein Merkmal zugeordnet wird. Ausserdem wird eine Vorrichtung (110) zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen.

Description

Beschreibung Titel
VERFAHREN UM BETRIEB EINES GASSENSORELEMENTS UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Sensorelemente zur Erfassung mindestens einer
Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum bekannt. Die Erfindung wird im
Folgenden, ohne Beschränkung weiterer möglicher Ausgestaltungen, im Wesentlichen unter Bezugnahme auf Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, welche zur
quantitativen und/oder qualitativen Erfassung mindestens einer Gaskomponente in einem Messgasraum dienen. Beispielsweise kann es sich bei dem Gas um ein Abgas einer
Brennkraftmaschine handeln, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, und bei dem
Messgasraum beispielsweise um einen Abgastrakt. Solche Sensorelemente sind
beispielsweise in Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010,
Seiten 98-111 sowie Seiten 160-165, beschrieben. Insbesondere kann es sich um
Abgassensoren mit unterschiedlichen Aufgaben handeln. Bekannt sind beispielsweise
Sauerstoffsprungsonden, insbesondere zu einer Messung eines Sauerstoffgehalts des Abgases im Bereich der Luftzahl λ = 1, Sauerstoffbreitbandsonden zu einer Messung im Bereich der Luftzahl λ = 1 sowie im fetten und im mageren Abgas,
Abgastemperatursensoren, Stickoxidsensoren und Partikelsensoren.
Abgassensoren werden beispielsweise in einem Fahrzeug insbesondere mit einer
Ansteuerung, beispielsweise mit einem Steuergerät, betrieben. Hierfür weist die
Ansteuerung, insbesondere das Ansteuergerät, insbesondere ein Hardware-Modul auf.
Das Hardware-Modul steuert beispielsweise Komponenten des Abgassensors,
insbesondere Elektroden und/oder Heizer des Sensorelements, insbesondere des
Abgassensors. Dies geschieht in der Regel je nach Komplexität des Sensorelements beispielsweise durch diskrete elektronische Bauelemente, wie beispielsweise bei einer Sprungsonde, und/oder durch integrierte elektronische Bauelemente mit diskreter
Beschaltung, wie beispielsweise bei Breitbandlambdasonden oder anderen
Abgassensoren. Der Heizer kann beispielsweise einerseits durch insbesondere dauerhaftes Aufschalten einer Batteriespannung gegen eine Fahrzeugmasse, beispielsweise durch ein Relais, andererseits beispielsweise durch ein getaktetes, insbesondere pulsweitenmoduliertes Schalten der Batteriespannung mit einem Halbleiterschalter, beispielsweise einem "low- side-FET" und/oder einer Heizerendstufe, an der Fahrzeugmasse betrieben werden. Die Heizerendstufe kann beispielsweise ein diskretes Bauelement in der Ansteuerung, insbesondere in dem Steuergerät, sein oder kann in einem Mehrfachbaustein enthalten sein. Ein solcher Mehrfachbaustein kann insbesondere neben ein oder mehreren
Endstufenkanälen weitere Funktionen, wie beispielsweise eine Spannungsversorgung und/oder eine Stromversorgung und/oder eine CAN-Kommunikation und/oder andere Funktionen aufweisen.
Das Hardwaremodul, insbesondere in der Ansteuerung, kann durch einen Microcontroller der Ansteuerung sowie insbesondere der darin enthaltenen Software, der so genannten "Hardware- Kapsel", angesteuert werden. Diese Software kann das Sensorelement gegebenenfalls über einen Sonden-ASIC ansteuern und/oder kann den Heizer ansteuern und/oder kann ein Sondensignal auswerten und/oder Korrektur- und/oder
Kalibrierfunktionen ausführen und/oder kann Diagnosen durchführen und/oder kann das Sondensignal an beispielsweise nachgelagerte Softwarefunktionen des
Abgasnachbehandlungssystems liefern.
Erwünscht sind beispielsweise Verfahren und Vorrichtungen zur Vermeidung eines Fehlbetriebs von Sensorelementen, insbesondere Abgassonden. Eine Ansteuerung, insbesondere eine Sondenansteuerung, mit beispielsweise falscher Heizspannung und/oder Pumpspannung kann insbesondere zu Verfälschungen und/oder zu einer Zerstörung des Sensorelements führen. Bekannte Maßnahmen, insbesondere Verfahren nach dem Stand der Technik, beschränken sich insbesondere auf eine Ausgestaltung der Steckverbindung zwischen dem Sensorelement, beispielsweise der Abgassonde, und der Ansteuerung, dem Steuergerät. Bekannt sind beispielsweise Verfahren, welche nach dem
Prinzip des Poka-Yoke funktionieren, beispielsweise durch "Plug-Socket", insbesondere durch Formgebung und/oder Farbgebung beispielsweise eines Steckers und/oder durch eine Steckercodierung mittels mindestens eines Chips und/oder mindestens eines Barcodes. Beispielsweise sind Verfahren zu einer Erkennung des Sensorelements, insbesondere eines Sensorchips, durch ein Werkstattprüfgerät bekannt. In einer Werkstattumgebung ist es in der Regel nicht oder nur umständlich möglich, den Sensortyp, insbesondere des Sensorelements, zu ermitteln. Beispielsweise kann das Werkstattprüfgerät in einem ersten Schritt, insbesondere selbstständig, den Sensortyp erkennen, wobei das
Werkstattprüfgerät beispielsweise in einem zweiten Schritt ein Prüfprogramm durchführen kann, insbesondere ohne dass durch einen Bediener, beispielsweise einen Mechaniker, ein Sondentyp, beispielsweise ein Sensortyp, eingegeben werden muss. Somit kann beispielsweise sichergestellt werden, dass das, insbesondere für den jeweiligen
Sensortyp, richtige Prüfprogramm und/oder richtige Prüfparameter verwendet werden können. Hierdurch kann beispielsweise eine Anzahl von Fehldiagnosen verringert werden, beispielsweise kann verhindert werden, dass ein intaktes Sensorelement, insbesondere fälschlich, als defekt erkannt wird. Wünschenswert wären daher ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche insbesondere die Erkennung des Sondentyps und/oder des Sensortyps, insbesondere des
Sensorelements, besonders bevorzugt der Abgassonde und/oder die Erkennung einer anderen Eigenschaft beispielsweise einer Ansteuerung, beispielsweise in einem
Kraftfahrzeugs, ermöglichen.
Offenbarung der Erfindung
Es werden daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb mindestens eines Sensorelements vorgeschlagen, welche die zu erwartenden Nachteile bekannter
Verfahren und Vorrichtungen zumindest weitgehend vermeiden und/oder mildern. Unter dem Betrieb eines Sensorelements kann insbesondere ein Verfahren verstanden werden, bei welchem das Sensorelement zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum eingesetzt wird, beispielsweise im Rahmen einer üblichen Benutzung des Sensorelements, beispielsweise beim Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem Betrieb neben der Verwendung zur
Erfassung der Eigenschaft auch um einen Diagnosebetrieb handeln, beispielsweise in einer Werkstatt oder während einer Testphase.
Bei dem Sensorelement kann es sich prinzipiell um ein beliebiges Sensorelement handeln. Das Sensorelement dient zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum, beispielsweise eines Abgases in einem Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine. Bei dem Sensorelement kann es sich insbesondere um einen Abgassensor handeln. Das Sensorelement kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: mindestens einem Abgastemperatursensor; mindestens einer Sauerstoffbreitbandsonde; mindestens einer Sauerstoffsprungsonde; mindestens einem Stickoxidsensor; mindestens einem Partikelsensor; mindestens einer Lambda- Sonde. Unter einer Erfassung kann insbesondere eine Messung verstanden werden, bei welcher die Eigenschaft qualitativ und/oder quantitativ ermittelt wird. Bei der Eigenschaft kann es sich prinzipiell um jede physikalische und/oder chemische Eigenschaft des Gases handeln. Bevorzugt kann es sich um mindestens eine Eigenschaft handeln, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einer Temperatur; einem Anteil einer Gaskomponente in dem Gas. Bei der Gaskomponente kann es sich beispielsweise um Sauerstoff und/oder um Stickstoxide handeln. Bei der Erfassung kann es sich insbesondere um eine quantitative und/oder qualitative Erfassung handeln. Bei dem Gas kann es sich beispielsweise um ein Abgas einer Brennkraftmaschine handeln, insbesondere im
Kraftfahrzeugbereich. Bei dem Messgasraum kann es sich beispielsweise um einen Abgastrakt handeln. Bei dem Anteil der Gaskomponente kann es sich beispielsweise auch um mehrere Anteile einer Gaskomponente handeln. Bei dem Anteil der
Gaskomponente kann es sich insbesondere um einen Partialdruck und/oder einen Prozentsatz der Gaskomponente handeln.
Das Verfahren umfasst mindestens folgende Schritte:
• mindestens einen ersten Schritt, wobei in dem ersten Schritt mindestens eine
Kenngröße ermittelt wird;
· mindestens einen zweiten Schritt, wobei in dem zweiten Schritt die Kenngröße mit mindestens einem Vergleichswert verglichen wird, wobei entsprechend dieses Vergleichs dem Sensorelement oder mindestens einem Teil des Sensorelements mindestens ein Merkmal zugeordnet wird. Die Bezeichnungen "erster" und "zweiter", und falls vorhanden auch "dritter" oder weitere ähnliche Bezeichnungen, geben keine Auskunft darüber, ob beispielsweise noch weitere Schritte vorhanden sind. Prinzipiell geben diese Bezeichnungen ebenfalls keinen Hinweis auf eine Reihenfolge. Besonders bevorzugt kann das Verfahren in der Reihenfolge beginnend mit dem ersten Schritt, darauffolgend der zweite Schritt und darauffolgend beispielsweise weitere Schritte, durchgeführt werden, wobei jedoch auch eine andere Reihenfolge möglich ist. Unter einer Kenngröße kann hierbei allgemein eine Eigenschaft des Sensorelements verstanden werden, beispielsweise eine qualitative und/oder eine quantitative
Eigenschaft. Bei der Kenngröße kann es sich insbesondere um eine charakteristische Größe handeln. Die Kenngröße kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: einem Ohmschen Widerstand; einer Betriebstemperatur; einem elektrischen Strom, insbesondere einer Stromkennlinie; einer elektrischen Spannung, insbesondere einer Spannungskennlinie. Unter einem Vergleichswert kann allgemein mindestens ein Wert oder eine Menge von Werten verstanden werden, welche mit der Kenngröße derart vergleichbar sind, dass mindestens ein Vergleichsergebnis, beispielsweise ein qualitatives und/oder quantitatives Vergleichsergebnis, erzeugt werden kann, beispielsweise ein Vergleichsergebnis der Art „entspricht",„ist größer als",„ist kleiner als",„ist größer oder gleich",„ist kleiner oder gleich",„weicht um nicht mehr als einen vorgegebenen Wert ab" oder ähnlicher Art. Bei dem Vergleichswert kann es sich beispielsweise um mindestens einen einzelnen Wert und/oder mindestens einen Toleranzbereich und/oder mindestens ein Intervall und/oder mindestens eine Wertetabelle handeln. Bei dem mindestens einen Teil des Sensorelements kann es sich beispielsweise um das ganze Sensorelement und/oder ein Teil des Sensorelements handeln, beispielsweise kann es sich um mindestens ein Heizelement und/oder mindestens eine Elektrode handeln. Unter einem Merkmal kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein eine
Eigenschaft des Sensorelements verstanden werden, insbesondere eine Eigenschaft, welche das Sensorelement und/oder die Art des Sensorelements oder eines Teils desselben charakterisiert. Beispielsweise kann es sich um eine Eigenschaft handeln, welche nicht direkt messbar ist, beispielsweise nicht direkt über eine elektrische Messung erfassbar ist. Bei dem Merkmal kann es sich beispielsweise um eine Typenbezeichnung, insbesondere einen Sensortyp und/oder einen Sondentyp, und/oder um eine
Betriebsdauer mindestens eines Teils des Sensorelements handeln.
Unter dem Vergleich kann hierbei beispielsweise eine Analyse verstanden werden, beispielsweise eine Analyse, welche eine oder mehrere der folgenden Aussagen ermöglicht: die Kenngröße stimmt mit dem Vergleichswert überein oder nicht; die Kenngröße ist größer als der Vergleichswert; die Kenngröße ist kleiner als der
Vergleichswert; die Kenngröße ist größer oder gleich dem Vergleichswert; die Kenngröße ist kleiner oder gleich dem Vergleichswert; die Kenngröße liegt innerhalb eines
Toleranzbereichs des Vergleichswerts. Der Vergleich kann insbesondere
Rechenverfahren umfassen.
Wie oben ausgeführt, wird entsprechend dieses Vergleichs dem Sensorelement oder dem mindestens einen Teil des Sensorelements das mindestens eine Merkmal zugeordnet. Unter einer Zuordnung entsprechend des Vergleichs wird dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Zuordnung abhängig ist von mindestens einem Ergebnis des Vergleichs. Beispielsweise kann bei dem Vergleich mindestens ein Vergleichsergebnis erzeugt werden, wobei die Zuordnung entsprechend einer
Abhängigkeit zwischen dem Vergleichsergebnis und dem zuzuordnenden Merkmal erfolgt, beispielsweise nach einer Funktion, einer Tabelle, einer Liste oder ähnlicher Abhängigkeiten.
Das Verfahren kann insbesondere zu einer Erkennung des Sensortyps, insbesondere des Sondentyps, durch eine Softwarefunktion in einer Ansteuerung, insbesondere in einem Steuergerät, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, verwendet werden. In dem ersten Schritt können besonders bevorzugt Kenngrößen eines Abgassensors, beispielsweise durch eine elektrische Prüfung, in dem Steuergerät ermittelt werden. Hierbei kann beispielsweise ein Heizerwiderstand für verschiedene Temperaturen und/oder eine Stromaufnahme des Heizers und/oder eine Spannungsaufnahme des Heizers und/oder eine Leistungsaufnahme des Heizers und/oder eine Bestimmung des Grenzstroms des Referenzluftkanals, durchgeführt werden. Unter dem Grenzstrom, insbesondere dem
Grenzstrom des Referenzluftkanals, kann insbesondere ein begrenzter maximaler Strom, insbesondere ein maximaler Pumpstrom, verstanden werden, wobei die Begrenzung insbesondere durch Diffusion, insbesondere durch Diffusion von Gaspartikeln, bestimmt sein kann. In dem zweiten Schritt kann die Kenngröße des Sensorelements, insbesondere des Abgassensors, insbesondere mit in der Ansteuerung, besonders bevorzugt in dem
Steuergerät, hinterlegten Daten, insbesondere den Vergleichswerten, insbesondere von bekannten Abgassensoren, besonders bevorzugt von verschiedenen Herstellern, verglichen werden und durch das Merkmal beispielsweise einem zu dem Merkmal passenden, insbesondere in der Ansteuerung hinterlegten, Betriebsmodus, im Folgenden auch Betriebsprofil genannt, zugeordnet werden. Das Verfahren kann insbesondere einen dritten Schritt umfassen, wobei in dem dritten Schritt entsprechend dem mindestens einen Merkmal mindestens ein Betriebsmodus ausgewählt werden kann. Das Sensorelement kann dann insbesondere in dem
Betriebsmodus betrieben werden. Unter einem Betriebsmodus kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein eine Vorschrift oder eine Gruppe von Vorschriften verstanden werden, nach welchen das Sensorelement betrieben wird. Diese Vorschrift kann beispielsweise eine Art der Beaufschlagung des Sensorelements mit mindestens einer Spannung und/oder mit mindestens einem elektrischen Strom umfassen und/oder eine Art der Erfassung mindestens eines Messwertes an oder in dem Sensorelement, beispielsweise eine Art der Erfassung mindestens einer Spannung und/oder mindestens eines Stroms an oder in dem Sensorelement. Weiterhin kann die Vorschrift auch eine zeitliche Abfolge dieser Arten der Beaufschlagung und/oder Messungen umfassen.
Beispielsweise kann der Betriebsmodus auch einen Betrieb mit einer definierten
Temperatur und/oder einer definierten Frequenz, beispielsweise einer elektrischen Spannung und/oder eines elektrischen Stromes, umfassen. Weiterhin kann unter dem Betriebsmodus eine Beschaltung und/oder ein Verfahren zum Betrieb und/oder eine Ausgabe einer Information und/oder eine Kommunikation einer Information verstanden werden. Wird beispielsweise ein Austausch des Sensorelements, insbesondere ein Sondentausch, beispielsweise in einer Werkstatt, durchgeführt und/oder ein anderes Sensorelement, insbesondere ein Sensorelement eines anderen Sondentyps, eingebaut, kann die
Ansteuerung, insbesondere das Steuergerät, beispielsweise automatisch auf den für das neue Sensorelement benötigten Betriebsmodus gestellt und/oder umgeschaltet werden, insbesondere auf ein korrektes Betriebsprofil. Die Ansteuerung, insbesondere das
Steuergerät, kann insbesondere selbstständig erkennen, welcher Sensortyp eingebaut wurde und/oder kann selbstständig einen passenden Betriebsmodus, insbesondere ein passendes Betriebsprofil, auswählen. Mindestens ein Schritt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem ersten Schritt, dem zweiten Schritt und dem dritten Schritt kann zumindest teilweise von mindestens einer Ansteuerung ausgeführt werden. Unter einer Ansteuerung kann dabei allgemein eine Vorrichtung verstanden werden, welche eingerichtet ist, um das Sensorelement zu betreiben, beispielsweise zur Erfassung der mindestens einen Eigenschaft. Die
Ansteuerung kann zentral oder auch dezentral ausgestaltet sein und kann auch beispielsweise ganz oder teilweise in eine andere Vorrichtung integriert sein, beispielsweise in ein Steuergerät und/oder Motorsteuergerät. Die Ansteuerung kann beispielsweise über eine Schnittstelle mit dem Sensorelement verbunden sein. Die Ansteuerung kann aber auch vollständig oder teilweise in das Sensorelement integriert sein. Die Ansteuerung kann aber beispielsweise auch ganz oder teilweise in anderen Komponenten integriert sein, beispielsweise in einem Stecker und/oder in einer
Motorsteuerung. Die Ansteuerung kann beispielsweise mindestens eine
Beaufschlagungsvorrichtung umfassen, um den Heizer und/oder mindestens eine
Elektrode mit Strom und/oder mit Spannung zu beaufschlagen. Bei der
Beaufschlagungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Spannungsquelle und/oder um eine Stromquelle handeln. Weiterhin kann die Ansteuerung gegebenenfalls eine Messvorrichtung umfassen, beispielsweise eine Spannungsmessvorrichtung und/oder eine Strommessvorrichtung. Weiterhin kann die Ansteuerung optional beispielsweise eine Auswertevorrichtung, beispielsweise eine
Datenverarbeitungsvorrichtung, umfassen. Die Auswertevorrichtung kann insbesondere ausgestaltet sein, um den ersten Schritt und/oder den zweiten Schritt, beispielsweise die Ermittlung der Kenngröße und/oder den Vergleich der Kenngröße mit dem
Vergleichswert, durchzuführen. Weiterhin optional kann die Ansteuerung mindestens einen Signalgenerator umfassen. Die Ansteuerung kann überdies optional mindestens einen Regler, beispielsweise mindestens einen Lock-in-Regler, umfassen. Die
Ansteuerung kann weiterhin bevorzugt mindestens einen Microcontroller und/oder mindestens ein Hardwaremodul umfassen. Die Ansteuerung kann weiterhin mit einer entsprechenden Software ausgestattet sein, welche das erfindungsgemäße Verfahren unterstützt und/oder regelt und/oder zum Abspeichern und/oder zum Hinterlegen des Vergleichswertes, beispielsweise in einem Speicher, dient.
Aufgrund des Vergleichs der Kenngröße mit dem Vergleichswert kann insbesondere ein Fehlerfall erkannt und vorzugsweise im Fall eines Erkennens eines Fehlers kann mindestens eine Fehlermeldung ausgegeben werden. Unter einem Fehlerfall kann dabei allgemein ein Ereignis oder eine Gruppe von Ereignissen verstanden werden, welche von mindestens einer vorgegebenen Norm, beispielsweise einer Menge von Normereignissen, abweichen. Bei dem Fehlerfall kann es sich beispielsweise um einen Fall handeln, bei welchem die Typenbezeichnung des Sensorelements nicht bekannt ist, beispielsweise da benötigte Daten nicht in der Ansteuerung hinterlegt sind, und/oder es kann sich um einen Fall handeln, bei welchem das Sensorelement nicht mit der Ansteuerung betrieben werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Fehlerfall auch ein Fall sein oder einen Fall umfassen, bei welchem in dem Vergleich festgestellt wird, dass das Sensorelement defekt ist oder ein von einem Normverhalten abweichendes Verhalten aufweist, beispielsweise wenn das Sensorelement gealtert ist.
Unter einer Fehlermeldung wird allgemein eine Information verstanden, welche an einen Benutzer und/oder ein anderes Gerät übermittelt und/oder bereitgestellt wird, welche beinhaltet, dass ein Fehlerfall aufgetreten ist und vorzugsweise auch um welche Art eines Fehlerfalls es sich handelt. Die Fehlermeldung kann insbesondere akustisch und/oder optisch und/oder haptisch und/oder elektronisch ausgegeben werden. Der Fehlerfall kann beispielsweise auftreten, falls der Typ des Sensorelements, beispielsweise der
Sondentyp, nicht erkannt wird und/oder falls erkannt wird, dass der Typ des
Sensorelements mit der vorhandenen Hardware nicht betrieben werden kann. In diesem Fall kann beispielsweise, insbesondere elektronisch, ein Fehler "gesetzt" werden, beispielsweise indem ein Fehlerbit in einem Datenspeicher auf einen vorgegebenen Wert gesetzt wird.
Die Kenngröße kann, wie oben ausgeführt, beispielsweise mit mindestens zwei, vorzugsweise mit mindestens drei, Vergleichswerten verglichen werden. Der
Vergleichswert kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: einem einzelnen Vergleichswert; einem Vergleichsintervall; einer Wertetabelle. Bei dem Vergleichswert kann es sich insbesondere um einen einzelnen Wert und/oder einen einzelnen Wert mit einem Toleranzbereich handeln. Bei einem Vergleichsintervall kann es sich insbesondere um ein offenes Intervall und/oder ein halboffenes Intervall und/oder ein geschlossenes Intervall handeln. Beispielsweise kann es sich um ein einseitig unendlich ausgedehntes Intervall handeln. Bei der Wertetabelle kann es sich insbesondere um eine Tabelle mit mindestens zwei Vergleichswerten handeln.
Das Sensorelement kann insbesondere ein Heizelement umfassen, welches im
Folgenden auch als Heizer bezeichnet wird. Beispielsweise kann das Heizelement mindestens einen Heizwiderstand umfassen. Das Heizelement kann bevorzugt ausgestaltet sein, um zumindest einen Teil des Sensorelements auf eine bestimmte
Temperatur einzustellen und/oder zu regeln. Das Heizelement kann beispielsweise durch Beaufschlagung mit elektrischem Strom und/oder elektrischer Spannung und/oder elektrischer Leistung, beispielsweise durch die Ansteuerung, betrieben werden. Die Kenngröße kann hierbei insbesondere mindestens eine Kenngröße des Heizelements umfassen, insbesondere eine Kenngröße ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem Heizerwiderstand; einem Heizerstrom; einer Heizerspannung; einer Heizerleistung. Bei dem Heizerstrom kann es sich insbesondere um den elektrischen Strom handeln, mit welchem das Heizelement beaufschlagt werden kann. Bei der Heizerspannung kann es sich insbesondere um die elektrische Spannung handeln, mit welcher das Heizelement beaufschlagt werden kann. Bei der Heizerleistung kann es sich insbesondere um die elektrische Leistung handeln, mit welcher das Heizelement beaufschlagt werden kann. Prinzipiell kann es sich bei der Kenngröße des Heizelements auch um eine andere physikalische oder chemische Größe handeln, beispielsweise um zu erreichende maximale und/oder minimale Temperaturen. Besonders bevorzugt kann die Kenngröße einen Heizerstrom bei einer vorgegebenen Heizerspannung umfassen. Die Kenngröße kann beispielsweise mit mindestens zwei, vorzugsweise mit mindestens drei
Vergleichswerten, insbesondere zwei Intervallen und einem einzelnen Wert, verglichen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Kenngröße beispielsweise mindestens einen
Grenzstrom des Sensorelements oder mindestens eines Teils des Sensorelements umfassen. Unter einem Grenzstrom eines Sensorelements oder eines Teils des
Sensorelements kann allgemein ein Sättigungsstrom des Sensorelements oder eines Teils desselben verstanden werden, beispielsweise ein Sättigungsstrom einer unter vorgegebenen Bedingungen erfassten Strom-Spannungs- Kennlinie. Diese Strom- Spannungs- Kennlinie kann beispielsweise an einer Zelle des Sensorelements erfasst werden, welche mindestens zwei Elektroden und mindestens einen die Elektroden verbindenden Festelektrolyten umfasst. Die physikalische Ursache der Sättigung kann beispielsweise in einem An- und/oder Abtransport mindestens einer Gaskomponente zu bzw. von einer oder mehrerer der Elektroden bestehen, welche beispielsweise durch einen Diffusionsprozess begrenzt sein können.
Die Kenngröße kann beispielsweise mit mindestens drei Vergleichswerten, insbesondere mit drei Intervallen, verglichen werden, wobei dem Sensorelement entsprechend des Vergleichs ein Merkmal zugeordnet werden kann. Das Merkmal kann insbesondere mindestens einen Sensorelementtyp, insbesondere ein Sondentyp, und/oder mindestens einen Zustand des Sensorelements, beispielsweise einen Defekt und/oder ein Alter, umfassen.
Die Kenngröße kann beispielsweise mindestens einen Innenwiderstand des
Sensorelements oder mindestens eines Teils desselben umfassen. Beispielsweise kann es sich bei diesem Innenwiderstand um einen Innenwiderstand mindestens einer Zelle gemäß der obigen Definition und/oder um einen Heizerwiderstand mindestens eines Heizelements des Sensorelements handeln. Die Kenngröße kann bevorzugt mit zwei Vergleichswerten, insbesondere zwei Intervallen, verglichen werden. Dem Sensorelement kann beispielsweise entsprechend des Vergleichs ein Merkmal oder mehrere Merkmale zugeordnet werden, wobei das Merkmal insbesondere mindestens einen
Sensorelementtyp umfassen kann.
Die Kenngröße kann beispielsweise mindestens einen Innenwiderstand, insbesondere einen ohmschen Innenwiderstand, umfassen, wobei beispielsweise die Kenngröße mit mindestens einem Vergleichswert, insbesondere mindestens einer Wertetabelle, verglichen werden kann. Dem Sensorelement kann entsprechend des Vergleichs besonders bevorzugt ein Merkmal zugeordnet werden.
Das Merkmal kann beispielsweise eine Alterung des Sensorelements und/oder eine Betriebsdauer umfassen. Entsprechend des Merkmals kann beispielsweise
gegebenenfalls ein Austausch des Sensorelements erfolgen. Beispielsweise kann das oben genannte Fehlersignal eine Information darüber umfassen, dass ein derartiger Austausch vorzunehmen ist. In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wie oben ausgeführt, eine Vorrichtung zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem
Messgasraum vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst mindestens ein Sensorelement. Beispielsweise kann es sich dabei um ein keramisches Sensorelement handeln, beispielsweise ein keramisches Sensorelement mit mindestens einem Schichtaufbau. Insbesondere kann das Sensorelement mindestens eine Zelle umfassen, welche mindestens zwei Elektroden und mindestens einen die Elektroden verbindenden
Festelektrolyten aufweist. Beispielsweise kann mindestens eine der Elektroden direkt oder über mindestens ein gasdurchlässiges poröses Element mit Gas aus dem Messgasraum beaufschlagbar sein. Weiterhin kann das Sensorelement, alternativ oder zusätzlich, mindestens ein Heizelement umfassen und/oder mindestens einen Temperaturfühler. Für mögliche Ausgestaltungen des Sensorelements kann beispielsweise auf die obige Beschreibung und/oder auf Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, Seiten 98-111 sowie Seiten 160-165, verwiesen werden. Die Vorrichtung weist weiterhin mindestens eine Ansteuerung auf. Die Ansteuerung ist eingerichtet, um das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Sensorelements zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum, wie oben beschrieben, durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber bekannten Verfahren und Vorrichtungen aufweisen. Beispielsweise kann ein Fehlbetrieb und eine Schädigung des Sensorelements, insbesondere des Abgassensors, durch Betrieb mit einem falschen Betriebsprofil vorzugsweise ausgeschlossen werden. In der Erstausrüstung, insbesondere der Fertigung, kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise eingesetzt werden, um eine Austauschbarkeit von verschiedenen Sensortypen zu erleichtern. Insbesondere können beispielsweise die verschiedenen Sensortypen hardwareseitig kompatibel ausgestaltet sein, d.h. Sensorelemente verschiedener Sensortypen können
beispielsweise an demselben Hardwaremodul betrieben werden. Dies kann
beispielsweise für den Fahrzeughersteller vorteilhaft sein, da beispielsweise ein Aufwand entfallen kann, um sicherzustellen, dass das richtige, zum jeweils verbauten Sensortyp, insbesondere Sondentyp passende, Betriebsprofil, insbesondere ein passender Betriebsmodus und/oder Informationen zu diesem in der Ansteuerung, insbesondere in dem Steuergerät, hinterlegt wurde. Beispielsweise kann es durch das erfindungsgemäße Verfahren und/oder durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht werden, dass, insbesondere in der Produktion, von Fahrzeug zu Fahrzeug jeweils beispielsweise ein anderer Sondentyp eingebaut werden kann, ohne dass dies beispielsweise später im Betrieb oder in der Reparatur nachteilig ist. Durch die Entwicklung neuer, insbesondere digitaler, und/oder in Software konfigurierbarer Ansteuerungen und/oder
Ansteuerkonzepte (ASIC) kann es beispielsweise in Zukunft möglich sein, Hardware- kompatible "offene" Schnittstellen auch für Breitbandsonden bereitzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figur 2: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb mindestens eines Sensorelements.
Ausführungsformen der Erfindung
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 110 dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 110 zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum 112 umfasst mindestens ein
Sensorelement 114. Die Vorrichtung 110 weist weiterhin mindestens eine Ansteuerung 116 auf. Die Ansteuerung 116 ist eingerichtet, um ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb mindestens eines Sensorelements 114 zur Erfassung mindestens einer
Eigenschaft eines Gases in einem Messgas räum 112 durchzuführen. Das Sensorelement 114 kann insbesondere als Lambda-Sonde ausgestaltet sein. Das Sensorelement 114 kann beispielsweise als ein- oder mehrzelliges Sensorelement 114 ausgestaltet sein. Unter einer Zelle 118 kann hierbei beispielsweise eine Anordnung aus mindestens zwei Elektroden 120 und einem Festelektrolyten 122 verstanden werden. Bei dem
Festelektrolyten 122 kann es sich insbesondere um einen keramischen Festelektrolyten 122 handeln, wie beispielsweise Zirkoniumdioxid, insbesondere Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumdioxid (YSZ) und/oder Scandium-dotiertes Zirkoniumdioxid (ScSZ). Der Festelektrolyt 122 kann vorzugsweise gasundurchlässig sein und/oder kann einen ionischen Transport, beispielsweise einen ionischen Sauerstofftransport, gewährleisten. Das Sensorelement 114 umfasst mindestens eine erste Elektrode 124 und mindestens eine zweite Elektrode 126. Die erste Elektrode 124 kann zumindest teilweise,
insbesondere über eine Diffusionsbarriere 128, mit dem Messgasraum 112 verbunden sein. Die zweite Elektrode 126 kann mit einem weiteren Gasraum, insbesondere einem
Referenzgasraum, beispielsweise einem Referenzkanal 130, zumindest teilweise verbunden sein. Der Referenzkanal 130 kann insbesondere mit einem Luftreservoir, insbesondere der Außenluft, verbunden sein. Die erste Elektrode 124 kann insbesondere über einen Gaszutrittsweg 132 und/oder über die Diffusionsbarriere 128 mit Gas aus dem Messgasraum 112 beaufschlagt werden. Zwischen der ersten Elektrode 124 und der zweiten Elektrode 126 kann eine elektrische Spannung, insbesondere eine
Nernstspannung, gemessen werden. Ausgehend von der Nernstspannung kann beispielsweise auf den Anteil der Gaskomponente in dem Gas, insbesondere in dem Abgas, geschlossen werden. Bei dem Anteil der Gaskomponente kann es sich beispielsweise um einen Partialdruck der Gaskomponente, insbesondere kann es sich um einen Sauerstoffpartialdruck und/oder einen Sauerstoffanteil, handeln. Bei der Gaskomponente kann es sich besonders bevorzugt um Sauerstoff handeln. Prinzipiell kann die Gaskomponente auch mindestens ein Stickoxid umfassen. Die Nernstspannung ist insbesondere in der Regel abhängig von einem Konzentrationsunterschied der Gaskomponente zwischen der ersten Elektrode 124 und der zweiten Elektrode 126. Das in Figur 1 dargestellte Sensorelement 114 stellt insbesondere ein einzelliges
Sensorelement 114 dar. Prinzipiell können einzellige oder auch mehrzellige
Sensorelemente 114 verwendet werden, wie beispielsweise in Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, Seiten 160-165, beschrieben. Die zweite Elektrode 126 kann insbesondere als Referenzelektrode ausgestaltet sein. Die erste Elektrode 124 kann in einem Hohlraum 134 angeordnet sein, kann jedoch auch fluidisch und/oder über eine Gasverbindung mit dem Hohlraum 134 verbunden sein. Weiterhin kann das Sensorelement 114 ein Heizelement 136, insbesondere einen Heizer, umfassen. Das Heizelement 136 kann insbesondere über elektrische Leitungen 138 mit der Ansteuerung 116 verbunden sein. Die Ansteuerung 116 kann insbesondere als Steuergerät ausgestaltet sein. Die Ansteuerung 116 kann beispielsweise über eine
Schnittstelle 140 mit dem Sensorelement 114 verbunden sein. Die Ansteuerung 116 kann aber auch vollständig oder teilweise in das Sensorelement 114 integriert sein. Die Ansteuerung 116 kann aber beispielsweise auch ganz oder teilweise in andere
Komponenten integriert sein, beispielsweise in einem Stecker und/oder in einer
Motorsteuerung. Die Ansteuerung 116 kann beispielsweise mindestens eine
Beaufschlagungsvorrichtung umfassen, um die Elektroden 120, beispielsweise die erste Elektrode 124 und/oder die zweite Elektrode 126, mit Strom und/oder Spannung zu beaufschlagen. Bei der Beaufschlagungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Spannungsquelle und/oder eine Stromquelle handeln. Die Beaufschlagungsvorrichtung kann insbesondere elektrische Leitungen 138 umfassen. Beispielsweise kann die
Beaufschlagungsvorrichtung insbesondere die elektrischen Leitungen 138 zu dem Heizelement 136, insbesondere zur Versorgung des Heizelements 136 mit elektrischer Spannung und/oder elektrischem Strom, umfassen. Die Ansteuerung 116 kann gegebenenfalls mindestens eine Messvorrichtung umfassen, beispielsweise mindestens eine Spannungsmessvorrichtung und/oder mindestens eine Strommessvorrichtung.
Weiterhin kann die Ansteuerung 116 optional beispielsweise mindestens eine
Auswertevorrichtung, beispielsweise mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung, umfassen. Weiterhin optional kann die Ansteuerung 116 mindestens einen
Signalgenerator umfassen. Die Ansteuerung 116 kann überdies optional mindestens einen Regler, beispielsweise mindestens einen Lock-in-Regler, umfassen. Weiterhin kann die Ansteuerung 116 beispielsweise mindestens einen Mikrocontroller und/oder mindestens ein Hardwaremodul und/oder mindestens eine Software und/oder einen Speicher, insbesondere einen Datenspeicher, enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Sensorelements 114 zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum 112 umfasst mindestens folgende Schritte: mindestens einen ersten Schritt, wobei in dem ersten Schritt mindestens eine Kenngröße ermittelt wird; mindestens einen zweiten Schritt, wobei in dem zweiten Schritt die Kenngröße mit mindestens einem Vergleichswert verglichen wird, wobei entsprechend dieses Vergleichs dem Sensorelement 114 oder mindestens einem Teil des Sensorelements 114 mindestens ein Merkmal zugeordnet wird.
Das Verfahren kann insbesondere einen dritten Schritt umfassen, wobei in dem dritten Schritt entsprechend dem Merkmal ein Betriebsmodus ausgewählt werden kann, wobei das Sensorelement 114 in dem Betriebsmodus betrieben werden. Prinzipiell kann das Verfahren noch ein oder mehrere weitere Schritte umfassen, wobei die Schritte
beispielsweise auch mehrmals und/oder in unterschiedlichen Reihenfolgen durchgeführt werden können.
Mindestens ein Schritt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem ersten Schritt, dem zweiten Schritt, dem dritten Schritt und optional einem weiteren Schritt kann zumindest teilweise von der mindestens einen Ansteuerung 116 ausgeführt werden.
Beispielsweise kann aufgrund des Vergleichs der Kenngröße mit dem Vergleichswert ein Fehlerfall erkannt und vorzugsweise im Fall eines Erkennens eines Fehlers mindestens eine Fehlermeldung ausgegeben werden.
In einem ersten Ausführungsbeispiel kann die Kenngröße insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: einem Heizerstrom; einer Heizerspannung; einer
Heizerleistung. Das Sensorelement 114 kann insbesondere ein Heizelement 136, besonders bevorzugt einen Heizer, umfassen. Das Heizelement 136 kann, insbesondere bei kaltem Sensorelement 114, beispielsweise zu Beginn eines Betriebs des
Sensorelements 114, beispielsweise nach einer Betriebspause und/oder beim Erstbetrieb, für beispielsweise 1 ms bis 1 s, insbesondere 50 ms bis 150 ms, besonders bevorzugt für ca. 100 ms eingeschaltet werden. Währenddessen und/oder danach kann beispielsweise die Kenngröße, insbesondere der Heizerstrom lH gemessen werden. Die Messung des Heizerstroms kann insbesondere innerhalb des ersten Schrittes ausgeführt werden. Der Heizerstrom kann insbesondere kontinuierlich erfasst werden, beispielsweise können aber auch nur ein oder mehrere Werte des Heizerstroms erfasst werden. Insbesondere kann hierbei das Heizelement 136 bei einer vorgegebenen Heizerspannung und/oder einer vorgegebenen Temperatur, insbesondere einer elektrischen Spannung, betrieben werden. In dem zweiten Schritt kann der Vergleich insbesondere eine Bewertung der Kenngröße umfassen. Beispielsweise kann aus einem Heizerstrom lH < 2,2 A folgen, dass es sich insbesondere um einen gesteuerten Heizerbetrieb handeln kann. Aus der Kenngröße kann beispielsweise ebenfalls auf einen Sensortyp geschlossen werden. Bei dem gesteuerten Heizerbetrieb kann es sich beispielsweise um den Betrieb einer Zweipunkt- Lambdasonde, insbesondere einer Sprungsonde, handeln. Bei lH > 2,2 A kann
beispielsweise auf einen getakteten Heizerbetrieb geschlossen werden. Dies kann beispielsweise ebenfalls auf eine Zweipunkt-Lambdasonde, insbesondere eine
Sprungsonde, schließen lassen, wobei es sich insbesondere bei dem Sensorelement 114 um eine Sprungsonde mit insbesondere schneller Regelbereitschaft und/oder einem starken Heizelement 136, insbesondere einem starken Heizer, handeln kann.
Beispielsweise kann es sich aber auch um eine Breitbandlambdasonde handeln. Bei lH = 0 kann darauf geschlossen werden, dass beispielsweise das Sensorelement 114 und/oder eine Endstufe und/oder ein Kabelbaum defekt sind. Die Kenngröße kann hierbei also beispielsweise einen Heizerstrom bei einer vorgegebenen Heizerspannung umfassen, wobei die Kenngröße mit mindestens zwei, vorzugsweise mit mindestens drei Vergleichswerten, insbesondere zwei Intervallen und einem einzelnen Wert verglichen werden kann. Prinzipiell kann die Kenngröße auch einen elektrischen Strom und/oder einen ohmschen Widerstand und/oder eine Temperatur umfassen. Das
erfindungsgemäße Verfahren kann in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere zur Erkennung eines gesteuerten und/oder geregelten Heizerbetriebs durch Erfassung eines Einschaltstroms des Heizelements 136, insbesondere des Heizers, führen.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Kenngröße beispielsweise mindestens einen Grenzstrom des Sensorelements 114 oder mindestens eines Teils des
Sensorelements 114 umfassen, beispielsweise einen Grenzstrom des Referenzkanals 130 und/oder einen Grenzstrom der Diffusionsbarriere 128. Hierzu kann beispielsweise in dem ersten Schritt die Kenngröße, insbesondere der Grenzstrom, besonders bevorzugt der Grenzstrom des Referenzkanals 130, beispielsweise den Grenzstrom des
Referenzluftkanals (IgRK), gemessen werden. Hierzu kann eine Heizleistung von beispielsweise 8 W, insbesondere an das Heizelement 136, angelegt werden. Weiterhin kann beispielsweise eine Spannung von 800 mV zwischen einer Referenzelektrode, beispielsweise einem Minuspol, besonders bevorzugt einer Elektrode 120, beispielsweise der zweiten Elektrode 126 und einer inneren Pumpelektrode, beispielsweise als Pluspol, insbesondere einer Elektrode 120, besonders bevorzugt einer ersten Elektrode 124, beaufschlagt, beispielsweise angelegt, werden. Der Grenzstrom kann direkt erfasst werden, kann alternativ oder zusätzlich auch beispielsweise nach einer applizierenden Zeit gemessen werden. Die Kenngröße, insbesondere der Grenzstrom, kann
beispielsweise kontinuierlich, beispielsweise als Kenngrößenverlauf, oder durch einen oder mehrere einzelne Werte erfasst werden. Unter einem Grenzstrom des
Referenzkanals 130 IgRK kann hierbei beispielsweise ein durch Diffusion der
Gaskomponente, beispielsweise von Gaspartikeln, insbesondere von Sauerstoff, begrenzter maximaler elektrischer Strom, insbesondere ein Pumpstrom, verstanden werden. Der Grenzstrom kann beispielsweise durch Anlegen einer elektrischen
Spannung, insbesondere zwischen zwei Elektroden 120, insbesondere zwischen der ersten Elektrode 124 und der zweiten Elektrode 126, gemessen werden. Bei
insbesondere niedriger Spannung kann der Anteil der Gaskomponente, insbesondere der Anteil an Sauerstoff, insbesondere proportional zu der angelegten Spannung sein. Bei Erreichen des Grenzstroms des Referenzkanals 130 kann besonders bevorzugt eine Sättigung eintreten. Bei den Elektroden 120 kann es sich besonders bevorzugt um eine Referenzelektrode und um eine äußere Pumpelektrode handeln. Besonders bevorzugt kann es sich bei der Kenngröße um den Pumpstrom und/oder den Grenzstrom handeln. In dem zweiten Schritt kann insbesondere eine Bewertung erfolgen. Bei 0,1 < IgRK < 10 μΑ kann beispielsweise auf eine Breitbandlambdasonde geschlossen werden.
Insbesondere kann es sich um ein Sensorelement 114 mit einem Heizelement 136 handeln. Das Heizelement 136 kann hierbei insbesondere mit einer höheren Heizleistung als vergleichbare Breitbandlambdasonden ausgestaltet sein. Bei 300 μΑ < IgRK < 800 μΑ kann es sich insbesondere ebenfalls um eine Breitbandlambdasonde handeln. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Breitbandlambdasonde mit einem Heizelement 136 mit im Vergleich zu anderen Breitbandlambdasonden geringerer Heizleistung handeln. Bei auftretenden, insbesondere von den oben genannten Vergleichswerten abweichenden, Grenzströmen des Referenzkanals 130, kann insbesondere auf ein defektes
Sensorelement 114 geschlossen werden. Der Vergleichswert kann hierbei insbesondere mindestens drei Intervalle umfassen. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann insbesondere eine Unterscheidung zwischen Sensorelementen 114, insbesondere Sensoren, mit Luftreferenz und Sensorelementen 114, insbesondere Sensoren, mit gepumpter Referenz, wie im zweiten Fall, erfolgen. Hiermit kann insbesondere auf einen Sensortyp, insbesondere als Merkmal, geschlossen werden. Weiterhin kann beispielsweise ein Sondendefekt über den Grenzstrom des Referenzkanals 130, insbesondere den Grenzstrom des Referenzluftkanals, diagnostiziert werden.
In einem dritten Ausführungsbeispiel kann die Kenngröße beispielsweise mindestens einen Innenwiderstand, insbesondere mindestens einen ohmschen Innenwiderstand, des Sensorelements 114 oder mindestens eines Teils desselben, beispielsweise mindestens einen Innenwiderstand einer Nernstzelle 142, umfassen. Insbesondere kann eine
Erkennung des Sensortyps über mindestens einen Innenwiderstand einer Nernstzelle 142 erfolgen. Bei einer Nernstzelle 142 kann es sich insbesondere um eine Zelle 118 handeln. Eine Nernstzelle 142 kann insbesondere mindestens zwei Elektroden 120, insbesondere die erste Elektrode 124 und die zweite Elektrode 126, und den Festelektrolyt 122 umfassen. Die Sensortypen können sich beispielsweise in einem Ohmschen Widerstand der Nernstzelle 142 RiN, insbesondere für gleiche Heizerspannungen, unterscheiden. Eine Breitbandlambdasonde kann beispielsweise einen Widerstand der Nernstzelle 142 RiN = 300 Ω aufweisen, wobei eine andere Breitbandlambdasonde, insbesondere mit unterschiedlicher Konfiguration, insbesondere ein anderer Sensortyp, einen Widerstand der Nernstzelle 142 von RiN = 800 Ω aufweisen kann. Bei einem Anlegen einer konstanten Spannung über der Nernstzelle 142, beispielsweise zwischen zwei Elektroden 120, insbesondere zwischen beispielsweise der ersten Elektrode 124 und der zweiten Elektrode 126, besonders bevorzugt zwischen der Referenzelektrode und der inneren Pumpelektrode, können sich insbesondere verschieden große Ströme, insbesondere Pumpströme, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Widerstände, ergeben. Hierdurch eignet sich insbesondere der Widerstand, insbesondere der Innenwiderstand, der Nernstzelle 142 als Kenngröße. Beispielsweise kann an das Heizelement 136
insbesondere eine konstante Heizleistung, bevorzugt bei stehendem Fahrzeug, angelegt werden. Hierdurch kann beispielsweise eine Anströmung der Sonde, insbesondere des Sensorelements 114, verhindert werden. Dabei und/oder danach, beispielsweise nach einer Wartezeit, kann der Widerstand der Nernstzelle 142 RiN, insbesondere der
Innenwiderstand, gemessen werden. Hierdurch kann insbesondere die Kenngröße, hier der Innenwiderstand, erfasst werden. Während des zweiten Schritts kann insbesondere eine Bewertung durchgeführt werden. Falls RiN beispielsweise kleiner als eine Schwelle ist, kann es sich beispielsweise um eine Breitbandlambdasonde eines bestimmten Sensortyps handeln. Falls RiN größer als eine Schwelle ist, kann es sich insbesondere um eine Breitbandlambdasonde eines anderen Sondentyps handeln. Ein Vergleichswert kann prinzipiell auch eine Schwelle, insbesondere einen Schwellwert, beispielsweise wie in diesem Ausführungsbeispiel, umfassen. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Merkmal insbesondere um einen Sensortyp. Der Sensortyp kann beispielsweise über den Innenwiderstand der Nernstzelle 142 erkannt werden. Dies kann beispielsweise dazu dienen, in einem dritten Schritt entsprechend dem Merkmal, also dem Sensortyp, einen Betriebsmodus auszuwählen, wobei das Sensorelement 114 insbesondere in diesem Betriebsmodus betrieben werden kann.
In Figur 2 ist beispielsweise ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die Kenngröße kann hierbei mindestens einen Innenwiderstand, beispielsweise mindestens einen Wechselstromwiderstand, insbesondere mindestens einen Scheinwiderstand und/oder mindestens einen Blindwiderstand und/oder mindestens einen Wirkwiderstand, und/oder mindestens einen Gleichstromwiderstand, umfassen. Eine Alterung des Innenwiderstands, insbesondere des Wechselstrom-Innenwiderstands, der Nernstzelle 142 (RiAC) kann insbesondere dazu führen, dass bei gleicher
Temperatur, insbesondere bei gleicher Keramiktemperatur, der Innenwiderstand mit der Betriebsdauer und/oder der Alterung ansteigt. Bei einer Breitbandlambdasonde kann der Innenwiderstand im Neuzustand bei 780° Keramiktemperatur beispielsweise nominal 300 Ω betragen. Nach einem Betrieb, insbesondere in einem Motordauerlauf, für
beispielsweise 3000 h bei bevorzugt gleicher, insbesondere konstanter,
Keramiktemperatur kann der Innenwiderstand insbesondere bis zu 500 Ω betragen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 110 und dem erfindungsgemäßen Verfahren kann insbesondere im Steuergerät mit dieser Kenngröße, insbesondere mit dieser Eigenschaft, festgestellt werden, ob beispielsweise ein altes Sensorelement 114, insbesondere eine alte Sonde, gegen ein neues Sensorelement 114, insbesondere eine neue Sonde, getauscht wurde. Gegebenenfalls kann der Betriebsmodus, insbesondere ein
Betriebsprofil, geändert und/oder angepasst werden. In dem ersten Schritt kann beispielsweise eine insbesondere konstante Heizleistung bei einem stehenden Fahrzeug angelegt werden. Hierbei kann beispielsweise eine Anströmung des Sensorelements 114 verhindert werden. Die Kenngröße, insbesondere der Wechselstrom-Innenwiderstand der Nernstzelle 142 RiAC kann erfasst werden. Dieses Ausführungsbeispiel kann
insbesondere mit einer Breitbandlambdasonde durchgeführt werden. Eine
Breitbandlambdasonde kann insbesondere mindestens zwei Zellen 118 umfassen, bevorzugt mindestens eine Nernstzelle 142 und/oder mindestens eine Pumpzelle. Die Pumpzelle kann bevorzugt mindestens eine außen liegende Elektrode 120 aufweisen, wobei die Nernstzelle 142 bevorzugt mindestens eine innen liegende Elektrode 120 aufweisen kann. Prinzipiell kann dieses Ausführungsbeispiel auch mit anderen
Sensorelementen 114 durchgeführt werden, insbesondere mit einer Zweipunkt- Lambdasonde, beispielsweise einer Sprungsonde, beispielsweise einer Sprungsonde mit schneller Regelbereitschaft und/oder einem starken Heizelement 136. In dem zweiten Schritt kann insbesondere aus einer Wertetabelle eine Abhängigkeit des
Innenwiderstands RiAC von der Lebensdauer, insbesondere der Lebensdauer des Sensorelements 114, insbesondere bei konstanter Heizleistung des Heizelements 136 und ohne oder mit Anströmung des Sensorelements 114, entnommen werden. Aus der Kenngröße, insbesondere dem Innenwiderstand, kann insbesondere auf die
Betriebsdauer des Sensorelements 114, insbesondere der Sonde, geschlossen werden. Eine noch genauere Bestimmung der Alterung kann vorzugsweise über eine Bestimmung der Alterung eines Gleichstrom-Innenwiderstands RiDC, insbesondere von den
Elektroden 120, insbesondere von den außen- und innenliegenden Elektroden, beispielsweise einer Pumpzelle und/oder einer Nernstzelle 142, erfolgen. Hierbei können beispielsweise folgende Grundprinzipien ausgenutzt werden: Der RiDC, welcher insbesondere eine Elektrodendegradation beschreiben kann, altert insbesondere in der Regel schneller und/oder mit einem höheren Faktor, insbesondere einem Alterungsfaktor A, als der RiAC. In dem ersten Schritt kann hierbei beispielsweise ein Wechselstrom mit einer Frequenz von beispielsweise 4 kHz angelegt werden. Hierbei wird in der Regel nur die Elektrolytdegradation gemessen. Ursache hierfür kann insbesondere sein, dass die Elektroden-/Elektrolyt-Übergänge, insbesondere als Parallelschaltung eines Kondensators und eines Widerstands beschrieben, bevorzugt von dem Kondensator "überbrückt" werden können, da bei einer Wechselstrommessung der Widerstand, insbesondere der Realteil des Widerstands, nicht mitgemessen werden kann. In Figur 2 ist insbesondere ein Alterungsfaktor A gegenüber einer Betriebszeit B in
Stunden (h) dargestellt. Die Betriebszeit ist hierbei insbesondere in drei verschiedene Phasen, welche durch I, II, III gekennzeichnet sind, unterteilt dargestellt. Die oberste Kurve 144 beschreibt insbesondere den Alterungsfaktor eines RiDC, beispielsweise einer oder mehrerer außenliegender Elektroden 120, insbesondere die Elektroden 120 einer Pumpzelle, wobei die mittlere Kurve 146 den Alterungsfaktor eines RiDC, beispielsweise einer oder mehrerer innenliegender Elektroden 120, insbesondere Elektroden 120 der Nernstzelle 142, darstellen kann. Die untere Kurve 148 zeigt insbesondere den
Alterungsfaktor des RiAC, insbesondere bei einer Wechselspannung und/oder einem Wechselstrom von 4 kHz, für die innenliegenden Elektroden 120 und/oder die
außenliegenden Elektroden 120. Der RiDC, insbesondere der RiDC mindestens einer außenliegenden Elektroden 120, insbesondere einer oder mehrerer Elektroden 120 der Pumpzelle, altert insbesondere schneller als derjenige einer oder mehrerer innenliegender Elektroden 120, insbesondere der Elektroden 120 einer Nernstzelle 142. Ein hoher Alterungsfaktor kann insbesondere als hohe Alterung interpretiert werden. Der
Unterschied zwischen den Gleichstrominnenwiderständen der außenliegenden Elektroden 120 und der innenliegenden Elektroden 120 kann insbesondere durch einen Zutritt von schädlichen Abgasbestandteilen verursacht sein, da beispielsweise der Zutritt im wesentlichen nur durch eine Schutzschicht begrenzt ist und nicht durch eine
Diffusionsbarriere 128. Die Alterung des RiAC kann sich insbesondere im Inneren des Elektrolyten, insbesondere des Festelektrolyten 122, abspielen und kann damit insbesondere unabhängig von einer Schädigung durch Abgasbestandteile sein. Diese Alterung kann insbesondere hauptsächlich ein Temperatureffekt sein und kann damit beispielsweise für die Elektroden 120 und/oder die Zellen 118, insbesondere für beide Zellen 118 eines zweizeiligen Sensorelements 114, nahezu gleich ablaufen. Prinzipiell kann die Alterung unabhängig von dem Neuwert jeweils ein Faktor, insbesondere der Alterungsfaktor A, relativ zu dem Neuwert sein. Insbesondere aus dieser Kenntnis kann eine grobe Einteilung und/oder Zuordnung der Lebensdauer und/oder der Betriebsdauer, beispielsweise zu dem Sensorelement 114, erzielt werden. In Figur 2 sind beispielsweise Vergleichswerte für Lebensdauern < 500 h, beispielsweise für Lebensdauern zwischen 500 und 100 h, und beispielsweise für Lebensdauern > 1000 h dargestellt. In Phase I kann insbesondere der RiDC einer oder mehrerer außenliegender Elektroden 120, insbesondere der RiDC der Pumpzelle, schon gealtert sein. Die Phase I kann sich beispielsweise zwischen 0 h bis 500 h erstrecken. In Phase II kann insbesondere der RiDC einer oder mehrerer innenliegender Elektroden 120, insbesondere der RiDC der Nernstzelle 142, gealtert sein, also nach einer Betriebszeit von beispielsweise 500 h bis 1000 h. In Phase III kann insbesondere der RiAC, insbesondere für alle Elektroden 120, beispielsweise für die außenliegenden Elektroden 120 und die innenliegenden Elektroden 120, stark gealtert sein, beispielsweise nach einer Betriebszeit von mehr als 1000 h. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert, insbesondere beispielsweise als Vergleichswert, einen empirischen Faktor für die RiDC-Alterung, welcher beispielsweise eine Stärke einer Vergiftung durch die jeweilige Applikation beschreiben kann.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betrieb mindestens eines Sensorelements (114) zur Erfassung
mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum (112), wobei das Verfahren mindestens folgende Schritte umfasst:
• mindestens einen ersten Schritt, wobei in dem ersten Schritt mindestens eine Kenngröße ermittelt wird;
• mindestens einen zweiten Schritt, wobei in dem zweiten Schritt die Kenngröße mit mindestens einem Vergleichswert verglichen wird, wobei entsprechend dieses Vergleichs dem Sensorelement (114) oder mindestens einem Teil des
Sensorelements (114) mindestens ein Merkmal zugeordnet wird.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verfahren einen dritten Schritt umfasst, wobei in dem dritten Schritt entsprechend dem Merkmal ein
Betriebsmodus ausgewählt wird, wobei das Sensorelement (114) in dem
Betriebsmodus betrieben wird.
3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mindestens ein Schritt
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem ersten Schritt, dem zweiten Schritt und dem dritten Schritt zumindest teilweise von mindestens einer Ansteuerung (116) ausgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aufgrund des
Vergleichs der Kenngröße mit dem Vergleichswert ein Fehlerfall erkannt und vorzugsweise im Fall eines Erkennens eines Fehlerfalls mindestens eine
Fehlermeldung ausgegeben wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kenngröße mit mindestens zwei, vorzugsweise mit mindestens drei Vergleichswerten verglichen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vergleichswert ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einem einzelnen Vergleichswert; einem Vergleichsintervall; einer Wertetabelle.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorelement (114) ein Heizelement (136) umfasst, wobei die Kenngröße mindestens eine
Kenngröße des Heizelements (136) umfasst, insbesondere eine Kenngröße ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem Heizerwiderstand; einem
Heizerstrom; einer Heizerspannung; einer Heizerleistung.
8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kenngröße einen
Heizerstrom bei einer vorgegebenen Heizerspannung umfasst, wobei die Kenngröße mit mindestens zwei, vorzugsweise mit mindestens drei Vergleichswerten, insbesondere zwei Intervallen und einem einzelnen Wert, verglichen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kenngröße
mindestens einen Grenzstrom des Sensorelements (114) oder mindestens eines Teils des Sensorelements (114) umfasst.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kenngröße
mindestens einen Innenwiderstand des Sensorelements (114) oder mindestens eines Teils desselben umfasst.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Merkmal eine Alterung des Sensorelements (114) und/oder eine Betriebsdauer umfasst.
12. Vorrichtung (110) zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum (112), umfassend mindestens ein Sensorelement (114), wobei die Vorrichtung (110) weiterhin mindestens eine Ansteuerung (116) aufweist, wobei die Ansteuerung (116) eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
PCT/EP2012/052735 2011-04-15 2012-02-17 Verfahren zum betrieb eines gassensorelements und vorrichtung zur durchführung des verfahrens Ceased WO2012139797A1 (de)

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US14/111,525 US9863849B2 (en) 2011-04-15 2012-02-17 Method for operating a gas sensor element and device for carrying out said method

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DE102011007447.3 DE102011007447B4 (de) 2011-04-15 Verfahren zum Erkennen des Sensortyps eines Sensorelements eines Abgassensors

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017009525A1 (de) * 2017-10-12 2019-04-18 Dräger Safety AG & Co. KGaA Kontrolleinheit und Verfahren zurn Kontrollieren einer Gasmessvorrichtung

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104237338A (zh) * 2014-09-28 2014-12-24 武汉科技大学 一种氧传感器极限电流的检测方法
DE102014220398A1 (de) * 2014-10-08 2016-04-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Funktionskontrolle eines Sensors zur Detektion von Teilchen
DE102014226079A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose einer Zusatzheizfunktion eines Luftmassensensors
DE102017209300A1 (de) * 2017-06-01 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Zustandes mindestens einer Komponente eines Sensors zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum
DE102017219449B4 (de) 2017-10-30 2026-01-22 Robert Bosch Gmbh Absaugaufsatz
US11525802B2 (en) * 2019-03-27 2022-12-13 Ngk Insulators, Ltd. Gas sensor and sensor element
EP4001900B1 (de) * 2020-11-11 2025-07-30 Arne Sieber Betrieb eines sensors
DE102021212820A1 (de) 2021-11-15 2022-12-01 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Betreiben eines Abgassensors für eine Brennkraftmaschine und Abgassensor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60218058A (ja) * 1984-04-14 1985-10-31 Fujikura Ltd 酸素センサ−の自児診断方法
DE19612387A1 (de) * 1995-03-31 1996-10-02 Nippon Denso Co Sauerstoffkonzentration-Erfassungsvorrichtung
DE10049685A1 (de) * 2000-10-07 2002-04-11 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Eigendiagnose eines NOX-Sensors
US20040238378A1 (en) * 2002-03-29 2004-12-02 Shinji Kumazawa Nox measurement device, nox sensor self-diagnosis device, and self-diagnosis method thereof
EP1707950A2 (de) * 2005-03-30 2006-10-04 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gasdetektionsgerät, Gassensorsteuerkreis zur Verwendung für ein Gasdetektionsgerät und Prüfverfahren für ein Gasdetektionsgerät

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8486255B2 (en) * 2003-01-30 2013-07-16 Emisense Technologies, Llc System, apparatus, and method for measuring an ion concentration of a measured fluid
DE102004013545A1 (de) * 2004-03-19 2005-10-06 Robert Bosch Gmbh Sensorelement
DE102005020864B4 (de) * 2005-05-04 2007-11-15 Tyco Electronics Raychem Gmbh Gassensoranordnung mit verbesserter Langzeitstabilität und Messverfahren
JP4645984B2 (ja) * 2005-07-05 2011-03-09 株式会社デンソー 排出ガスセンサの劣化検出装置
DE202005015023U1 (de) * 2005-09-22 2005-12-01 Appliedsensor Gmbh Heizeinrichtung mit Detektion brennbarer Gase oder Aerosole
JP4592570B2 (ja) * 2005-11-25 2010-12-01 日本特殊陶業株式会社 センサ素子劣化判定装置およびセンサ素子劣化判定方法
DE102006011837B4 (de) * 2006-03-15 2017-01-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ermittlung einer Gaskonzentration in einem Messgas mit einem Gassensor
DE102007011049A1 (de) * 2007-03-07 2008-09-11 Robert Bosch Gmbh Gassensor zur Messung einer Gaskomponente in einem Gasgemisch
JP4874918B2 (ja) * 2007-10-01 2012-02-15 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサの異常診断方法、ガスセンサの異常診断装置
JP5074358B2 (ja) * 2007-12-20 2012-11-14 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ制御装置、及び窒素酸化物濃度検出方法
DE102007062800A1 (de) * 2007-12-27 2009-07-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Gaszusammensetzung in einem Messgasraum
DE102008011256B4 (de) * 2008-02-27 2019-01-24 Continental Automotive Gmbh Messverfahren und Messanordnung
DE102008020651B3 (de) 2008-04-24 2009-12-31 Continental Automotive Gmbh Ansteuerschaltung für einen elektrochemischen Gassensor und Verfahren zum Einstellen eines elektrochemischen Gassensors
DE102008038224B3 (de) * 2008-08-18 2010-05-12 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Abgassensors
JP4674697B2 (ja) * 2008-12-04 2011-04-20 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ素子の制御装置および制御方法
DE102009000457A1 (de) * 2009-01-28 2010-07-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erfassung von Leckagen im Abgassystem einer Brennkraftmaschine
DE102009027378A1 (de) * 2009-07-01 2011-01-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Diagnosevorrichtung zur Diagnose einer beheizbaren Abgassonde einer Brennkraftmaschine
DE102009045367A1 (de) * 2009-10-06 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Sensors
JP5119304B2 (ja) * 2010-01-14 2013-01-16 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ制御装置及びガスセンサ制御方法
DE102010042013A1 (de) * 2010-10-06 2012-04-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Einstellung einer Temperatur eines Sensorelements
DE102011004520A1 (de) * 2011-02-22 2012-08-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose von Elektroden bei Sensorelementen
DE102011088296A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Dynamiküberwachung von Gas-Sensoren

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60218058A (ja) * 1984-04-14 1985-10-31 Fujikura Ltd 酸素センサ−の自児診断方法
DE19612387A1 (de) * 1995-03-31 1996-10-02 Nippon Denso Co Sauerstoffkonzentration-Erfassungsvorrichtung
DE10049685A1 (de) * 2000-10-07 2002-04-11 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Eigendiagnose eines NOX-Sensors
US20040238378A1 (en) * 2002-03-29 2004-12-02 Shinji Kumazawa Nox measurement device, nox sensor self-diagnosis device, and self-diagnosis method thereof
EP1707950A2 (de) * 2005-03-30 2006-10-04 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gasdetektionsgerät, Gassensorsteuerkreis zur Verwendung für ein Gasdetektionsgerät und Prüfverfahren für ein Gasdetektionsgerät

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Sensoren im Kraftfahrzeug", 2010, ROBERT BOSCH GMBH, pages: 160 - 165
"Sensoren im Kraftfahrzeug", 2010, ROBERT BOSCH GMBH, pages: 98 - 111
HATECH GASDETECTIETECHNIEK BV: "MX2100 - Handleiding bij gebruik en onderhoud", 21 May 2008 (2008-05-21), XP055034563, Retrieved from the Internet <URL:http://www.hatechgas.com/documents/view/3730> [retrieved on 20120802] *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017009525A1 (de) * 2017-10-12 2019-04-18 Dräger Safety AG & Co. KGaA Kontrolleinheit und Verfahren zurn Kontrollieren einer Gasmessvorrichtung
US11029299B2 (en) 2017-10-12 2021-06-08 Dräger Safety AG & Co. KGaA Control unit and method for controlling a gas measuring device
DE102017009525B4 (de) * 2017-10-12 2024-12-05 Dräger Safety AG & Co. KGaA Kontrolleinheit und Verfahren zurn Kontrollieren einer Gasmessvorrichtung

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