用于診斷廢氣傳感器的測(cè)量能力的方法和設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于診斷在內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中的廢氣傳感器的測(cè)量能力的方法，其中將一種傳感器結(jié)構(gòu)作為廢氣傳感器來使用，該傳感器結(jié)構(gòu)具有處于參考?xì)怏w通道中的儲(chǔ)存空間、至少一個(gè)朝向與所述廢氣通道連接的電極空腔的第一電極（16）和朝向所述參考?xì)怏w通道（18）的第二電極（17）。此外，本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行所述方法的設(shè)備。按照本發(fā)明，在第一階段中，在所述第一電極（16）與所述第二電極（17）之間加載如此高的電壓：通過水和/或二氧化碳的分解用額外的氧氣來填充所述參考?xì)怏w通道（18），并且在第二階段中將從所述第一電極（16）到所述第二電極（17）的泵電流用于對(duì)所述測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估。所述方法和所述設(shè)備能夠在沒有將所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣成分轉(zhuǎn)換到富油的廢氣上的情況下對(duì)所述廢氣傳感器的測(cè)量能力進(jìn)行診斷。因此可以避免所述內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗或者排放的提高。
【專利說明】用于診斷廢氣傳感器的測(cè)量能力的方法和設(shè)備
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用于診斷在內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中的廢氣傳感器(Abgas-Sonde)的 測(cè)量能力的方法，其中使用一種傳感器結(jié)構(gòu)（Sondenaufbau)作為廢氣傳感器，該傳感器結(jié) 構(gòu)具有處于參考?xì)怏w通道中的儲(chǔ)存空間、至少一個(gè)朝向與廢氣通道連接的電極空腔的第一 電極和一個(gè)朝向參考?xì)怏w通道的第二電極。
[0002] 本發(fā)明此外還涉及一種用于診斷在內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中的廢氣傳感器的測(cè)量能 力的設(shè)備，其中廢氣傳感器具有擁有儲(chǔ)存空間的參考?xì)怏w通道和至少一個(gè)朝向與廢氣通道 連接的電極空腔的第一電極以及一朝向參考?xì)怏w通道的第二電極的參考?xì)怏w通道，并且其 中為所述廢氣傳感器配設(shè)了用于向該廢氣傳感器加載電壓及電流信號(hào)并且用于對(duì)電壓及 電流信號(hào)進(jìn)行評(píng)估的控制機(jī)構(gòu)。
[0003] 廢氣傳感器以λ-傳感器(Lambda-Sonden)的形式在內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中被用于確 定輸送給內(nèi)燃機(jī)的空氣燃料混合物的成分。按照法律規(guī)定，必須在運(yùn)行中就正確的功能、所 謂的"測(cè)量能力"對(duì)廢氣傳感器進(jìn)行檢查。為此可以將已知成分的氣體混合物輸送給廢氣傳 感器且對(duì)廢氣傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行評(píng)估。因此，在具有λ值<1的"富油的（fetten)"空氣 燃料比下就正確的功能對(duì)λ-傳感器進(jìn)行檢查、對(duì)所謂的"油氣測(cè)量能力"進(jìn)行檢查時(shí)，必須 向λ-傳感器輸送這種混合物。特別是在正常運(yùn)行下在貧油(mageren)的廢氣的范圍內(nèi)運(yùn)行 的柴油機(jī)(Dieselmotor)中，用于診斷的富油運(yùn)行造成了排放增加以及額外的燃耗并且因 此優(yōu)選予以避免。其它的、在不干預(yù)到馬達(dá)運(yùn)行中的情況下進(jìn)行的提供在λ-傳感器上的富 油的氣體成分的可行方案，出于多種多樣的原因而無法實(shí)現(xiàn)。
[0004] 不過用其它方式的可靠的診斷也是有缺陷的。為了確定λ值而使用λ-傳感器的栗 電流。所述栗電流在貧油的廢氣中是正的，在富油的廢氣中是負(fù)的。在λ-傳感器內(nèi)部的運(yùn)輸 過程中在貧油的和富油的廢氣下，在電極上的電流方向、電極反應(yīng)和氣體方面極為不同。因 此為了接近實(shí)際的診斷，必須提供這些只要是診斷所需的條件。
[0005] 廢氣傳感器可以設(shè)計(jì)為寬帶-λ-傳感器、氧躍變傳感器(Lambda-Sprungsonden)、 雙單元式寬帶-λ-傳感器或設(shè)計(jì)成單個(gè)單元式極限電流傳感器。單個(gè)單元式極限電流傳感 器可以具有以下特點(diǎn):它們作為氧氣儲(chǔ)存器而包含大的參考?xì)怏w通道。
[0006] DE102011005490A1公開了一種針對(duì)運(yùn)行用于檢測(cè)在測(cè)量氣室內(nèi)的氣體的至少一 種特性的傳感器元件的方法，其中，傳感器元件包括至少一個(gè)栗單元，栗單元帶有至少兩個(gè) 電極和至少一個(gè)連接電極的固體電解質(zhì)，其中，栗單元的至少一個(gè)第一電極能用來自測(cè)量 氣室的氣體加載，其中，栗單元的至少一個(gè)第二電極與至少一條參考通道處于連接中，其 中，在該方法中檢查，流經(jīng)栗單元的栗電流是否通過用氣體加載第一電極而受到限制或栗 電流是否通過參考通道而受到限制。在該文獻(xiàn)中，既沒有對(duì)富油測(cè)量能力（FettmessfS higkeit)的診斷進(jìn)行探討，也沒有對(duì)為了診斷所述λ-傳感器的富油測(cè)量能力而有針對(duì)性地 在所述測(cè)量氣室中產(chǎn)生富油的氣體成分的可行方案進(jìn)行探討。
[0007] DE102010039188A1公開了一種用于對(duì)測(cè)量氣室中的氣體的至少一種特性進(jìn)行檢 測(cè)、尤其是用于對(duì)氣體的氣體成分進(jìn)行探測(cè)的方法，其中使用至少一個(gè)具有至少一個(gè)單元 (Zelle)的傳感器元件，其中所述單元包括至少一個(gè)第一電極、至少一個(gè)第二電極和至少一 個(gè)連接所述第一電極與第二電極的固體電解質(zhì)，其中所述第一電極能夠用來自所述測(cè)量氣 室的氣體來加載，其中所述第二電極與所述至少一個(gè)參考?xì)怏w室處于連接之中，其中所述 參考?xì)怏w室被設(shè)立用于:儲(chǔ)存所述氣體的一種氣體成分的儲(chǔ)備，其中所述方法包括至少兩 種運(yùn)行模式： -至少一種測(cè)量模式，其中在所述測(cè)量模式中作為栗單元來運(yùn)行所述單元并且從所述 至少一種流經(jīng)所述栗單元的栗電流中推斷出所述特征；以及 -至少一種診斷模式，其中在所述診斷模式中檢查所述參考?xì)馐业膬?chǔ)存能力，其中檢查 至少一個(gè)通過加載在所述單元上的能斯托電壓(Nernstspannung)來受到影響的測(cè)量變量 并且從所述測(cè)量變量中推斷出所述儲(chǔ)存能力。
[0008] 在該文獻(xiàn)中描述，所述λ-傳感器內(nèi)部的儲(chǔ)氧能力能夠如何用栗電流來影響。此外， 描述了測(cè)量模式，其中，也對(duì)在貧油運(yùn)行的馬達(dá)中、尤其是在柴油機(jī)中的廢氣測(cè)量進(jìn)行了探 討。但是沒有對(duì)所述富油測(cè)量能力的診斷進(jìn)行探討。
[0009] DE102010039392A1公開了一種用于對(duì)測(cè)量氣室中的氣體的氧含量進(jìn)行檢測(cè)的設(shè) 備，該設(shè)備包括至少一個(gè)傳感器元件，其中所述傳感器元件具有至少一個(gè)能斯托單元 (Nernstzelle)，所述能斯托單元具有至少一個(gè)第一電極、至少一個(gè)第二電極和至少一個(gè)連 接所述第一電極與所述第二電極的固體電解質(zhì)，其中所述第一電極能夠用來自所述測(cè)量氣 室的氣體來加載，其中所述第二電極布置在參考?xì)馐抑?，其中所述設(shè)備此外具有至少一個(gè) 控制機(jī)構(gòu)，其中所述控制機(jī)構(gòu)被設(shè)立用于檢測(cè)所述能斯托單元的電壓，其中所述控制機(jī)構(gòu) 此外具有用于產(chǎn)生流經(jīng)所述能斯托單元的參考栗電流的加載設(shè)備，其中以下述方式設(shè)立所 述加載設(shè)備:使得在所述富油的空氣系數(shù)范圍內(nèi)與在貧油的空氣系數(shù)范圍內(nèi)的參考栗電流 的差△ Iprrf不大于通過所述空氣系數(shù)范圍來求平均的參考栗電流Iprrf的50%。在該文獻(xiàn)中對(duì) 所述廢氣傳感器的布線進(jìn)行探討，但是沒有對(duì)在貧油運(yùn)行的馬達(dá)中的富油測(cè)量能力進(jìn)行診 斷的問題予以描述或者予以解決。
[0010] 因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種方法和一種設(shè)備，所述方法和設(shè)備能夠在確定富 油的廢氣混合物的成分的情況下執(zhí)行對(duì)于廢氣傳感器的功能性能的檢查，而沒有向所述廢 氣傳感器加載富油的廢氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的、與所述方法相關(guān)的任務(wù)通過以下方式得到解決:在第一階段中，在所述 第一電極與所述第二電極之間加載下述程度這樣高的電壓:通過水和/或二氧化碳的分解 用額外的氧氣來填充所述參考?xì)怏w通道，并且在第二階段中，將在包含所述第一電極和所 述第二電極的電路中的栗電流考慮用于對(duì)所述測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估。在所述第一階段中，在 所謂的"呼吸模式"中用氧氣來填充用作氧氣儲(chǔ)存器的參考?xì)怏w通道。在這個(gè)階段中所述廢 氣傳感器的輸出信號(hào)不適合于確定所述氣體混合物的λ值。在所述第二階段中，確定由所述 第一電極、所述第二電極、所述陶瓷基體和控制電子器件(steuerelektronik)構(gòu)成的測(cè)量 回路中的電流。所述系統(tǒng)中的栗電流的數(shù)值由所述電極裝置、所參與的材料和所述氣體混 合物的、在所述電極上存在的成分來確定，并且示范性通過在被閉合(eingeschleift)在所 述電極的饋電線之一中的測(cè)量電阻上的電壓降來確定。所述電流的水平和方向通過經(jīng)驗(yàn)值 和可信性研究來考慮用于對(duì)所述廢氣傳感器的測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估。
[0012] 如果將所述廢氣傳感器的富油測(cè)量能力作為測(cè)量能力來確定，所述方法是特別合 適的。通過用氧氣來填充所述參考?xì)怏w通道而在返回到所述廢氣傳感器的測(cè)量模式中時(shí)， 暫時(shí)地產(chǎn)生像在用富油的廢氣進(jìn)行運(yùn)行時(shí)那樣的運(yùn)行條件。示范性地對(duì)于用柴油燃料來運(yùn) 行的內(nèi)燃機(jī)來說，在用貧油的廢氣混合物來正常地測(cè)量運(yùn)行所述廢氣傳感器時(shí)，來自所述 廢氣的氧氣通過擴(kuò)散屏障擴(kuò)散到所述廢氣傳感器的電極空腔中。在那里，由于所述運(yùn)行策 略而大約存在λ=1的λ值。擴(kuò)散到所述電極空腔中的氧氣在也被稱為內(nèi)部的栗電極（IPE)的 第一電極上被裝入(eingebaut)到所述廢氣傳感器的、由能傳導(dǎo)離子的陶瓷制成的基體中 并且通過也被稱為排出空氣電極(ALE)的第二電極被運(yùn)輸?shù)剿鰠⒖細(xì)怏w通道中。在所謂 的呼吸模式中，將比在正常的測(cè)量運(yùn)行中高的栗電壓加載到所述第一和第二電極上。經(jīng)此， 在所述第一電極上進(jìn)行額外的電化學(xué)的反應(yīng)，由此從在所述廢氣中存在的二氧化碳(C0 2) 和水蒸汽(H20)中分裂出額外的氧氣(02)并且將其運(yùn)輸?shù)剿鰠⒖細(xì)怏w通道中。在所述第一 電極上進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，由此形成油氣組分-氫氣(?)和一氧化碳(C0)并且將其釋放到所述電 極空腔中。因此，在所述電極空腔中產(chǎn)生實(shí)際上的富油的、具有λ<1的λ值的氣體混合物，盡 管所述廢氣通道中的氣體混合物還是貧油的其λ> 1。
[0013] 如果所述基體由二氧化鋯(Zr02)制成，那么在進(jìn)行所述呼吸運(yùn)行時(shí)在所述第一電 極（IPE)上就進(jìn)行以下反應(yīng)：
在此eT表示一個(gè)電子并且〇2^表示一個(gè)雙負(fù)電荷的氧離子。在此，在所述第二電極(ALE) 上進(jìn)行以下反應(yīng)：
在此1/2 〇2表不一個(gè)氧分子的一半，所述氧分子的產(chǎn)生是所述呼吸模式的真正的目 的。C0和出的出現(xiàn)是副效應(yīng)，所述副效應(yīng)按照本發(fā)明被充分利用用于確定所述富油測(cè)量能 力。有利的是:所述呼吸模式在所述控制機(jī)構(gòu)中已經(jīng)被設(shè)置為程序流程并且不必為了實(shí)施 按本發(fā)明的方法而額外地加以引入。
[0014] 在所述第二階段中，取消提高了的栗電壓并且所述廢氣傳感器返回到所述測(cè)量模 式中。在此，首先使所述電極空腔中的富油的氣體混合物氧化，直至大約達(dá)到λ=1的λ值。對(duì) 此來說必要的氧氣被從所述參考?xì)怏w通道中取出并且在所述栗單元的第一電極(ΙΡΕ)處予 以提供。額外的氧氣份額被從所述貧油的廢氣中取出，并且通過所述擴(kuò)散屏障到達(dá)所述電 極空腔中。
[0015] 在所述第二階段中，因此在所述廢氣傳感器上存在著像在用富油的廢氣混合物進(jìn) 行測(cè)量運(yùn)行時(shí)那樣的條件： -將氧氣從所述參考?xì)怏w通道運(yùn)輸?shù)剿鲭姌O空腔中； -將在所述第一電極上的油氣組分用那里提供的氧氣進(jìn)行氧化； -所述電的測(cè)量回路中的電流方向和運(yùn)行模式與富油的廢氣混合物相對(duì)應(yīng)。
[0016] 由于所述氧氣運(yùn)輸，而在所述第二階段中短時(shí)間地在所述測(cè)量回路中出現(xiàn)負(fù)的電 流脈沖。將這種在返回到測(cè)量模式中時(shí)的電流脈沖充分利用用于對(duì)所述測(cè)量能力進(jìn)行診 斷。如果缺少所述電流脈沖，則推斷出在所述測(cè)量回路中或者在所述廢氣傳感器中有損壞。
[0017]按本發(fā)明的方法有利地充分利用以下方面:為了對(duì)所述廢氣傳感器的富油測(cè)量能 力進(jìn)行評(píng)估而使用具有從將氧氣從所述參考?xì)怏w通道運(yùn)輸?shù)剿鲭姌O空腔的第二階段。在 這樣的、也如其在出現(xiàn)所述內(nèi)燃機(jī)的、實(shí)際上的富油的廢氣時(shí)所存在的那樣的條件下，可以 對(duì)富油測(cè)量運(yùn)行進(jìn)行檢查。尤其在整個(gè)電的測(cè)量回路中的電流方向和運(yùn)行模式與在用具有 λ<1的λ值的廢氣混合物進(jìn)行的測(cè)量運(yùn)行中的電流方向和運(yùn)行模式為相同類型。在從所述 呼吸模式返回到所述測(cè)量模式中時(shí)，由于用富油的廢氣進(jìn)行富油測(cè)量運(yùn)行而在所述電極空 腔中出現(xiàn)電流脈沖，將所述電流脈沖充分利用用于所述診斷。如果缺少所述負(fù)的栗電流脈 沖，則推斷出在所述測(cè)量回路或者廢氣傳感器中有損壞。通過對(duì)于所述呼吸模式的頻次的、 合適的選擇，可以實(shí)現(xiàn)：對(duì)用于遵守"使用監(jiān)控性能比（in use monitor performance ratio)"（IUMPR)的要求的遵守。
[0018]所述按本發(fā)明的方法的結(jié)論精度(Aussagegenauigkeit)的改進(jìn)得到實(shí)現(xiàn)，辦法 是:為了對(duì)所述廢氣傳感器的測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估而在所述"呼吸模式"中額外地考慮運(yùn)轉(zhuǎn)參 數(shù)和/或功能值，并且作為功能值至少單個(gè)地或者以所述措施的組合來使用所述第一電極 與所述第二電極之間的電壓、通過第一和/或第二饋電線流往所述第一和第二電極的電流 和/或所述電壓和/或電流的時(shí)間上的曲線。所述第一電極與所述第二電極之間的電壓是所 謂的栗電壓，流經(jīng)所述饋電線的電流是所謂的栗電流。
[0019]已知在所述栗電壓變化時(shí)出現(xiàn)電容的轉(zhuǎn)載電流(Umladestrom)，所述轉(zhuǎn)載電流與 通過所述氧氣運(yùn)輸引起的電流疊加。因此有利地改進(jìn)按本發(fā)明的方法，辦法是:在所述第一 電極與所述第二電極之間的電壓變化時(shí)，在對(duì)所述廢氣傳感器的測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估時(shí)考慮 流經(jīng)所述第一和/或第二饋電線的電容的轉(zhuǎn)載電流。對(duì)于這種電容的轉(zhuǎn)載電流的考慮改進(jìn) 了所述診斷的劃分清晰度或者說分級(jí)精度(TrennschSrf e)。
[0020]本發(fā)明的、與所述設(shè)備相關(guān)的任務(wù)通過以下方式得到解決:在所述控制機(jī)構(gòu)中設(shè) 置有開關(guān)電路或者程序流程，所述開關(guān)電路或者程序流程用于在第一階段中向所述廢氣傳 感器加載處于所述第一電極與所述第二電極之間的電壓，以便將氧氣運(yùn)輸?shù)剿鰠⒖細(xì)怏w 通道中，并且用于在第二階段中在包含所述第一電極和第二電極的電路中確定栗電流，以 便對(duì)測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估。所述控制機(jī)構(gòu)的這種補(bǔ)充充分利用以下方面:在所述第一階段中， 在電極空腔中在所述第一電極上通過電化學(xué)的反應(yīng)來產(chǎn)生油氣組分，所述油氣組分與上述 試劑氣體通道(Reagenzgaskanal)中的氧氣一起在所述第二階段的開始引起對(duì)于用富油的 廢氣進(jìn)行的運(yùn)行來說表示出特征的電流脈沖。如果缺少這種電流脈沖，則以負(fù)的結(jié)果結(jié)束 對(duì)于所述測(cè)量能力的診斷。有利地充分利用以下方面:所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣不必轉(zhuǎn)換到富油 運(yùn)行上，并且由此可以在診斷期間避免消耗的升高和不受歡迎的排放。
[0021 ]所述設(shè)備尤其適合于診斷，如果所述廢氣傳感器被構(gòu)造為λ-傳感器或者被構(gòu)造為 氮氧化物傳感器。為此，所述設(shè)備和所述方法可以在需要時(shí)與所述廢氣傳感器的結(jié)構(gòu)上的 差別相匹配，而不離開所述基本思想。
[0022]特別有利地將所述方法和所述設(shè)備用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中的λ-傳感器的富 油測(cè)量能力進(jìn)行診斷。在此充分利用以下方面:所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣不必轉(zhuǎn)換到富油運(yùn)行上 并且由此可以在所述診斷期間避免消耗的升高和不受歡迎的排放。
【附圖說明】
[0023]下面借助于在附圖中示出的實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地解釋。附圖中： 圖1示出了一個(gè)單個(gè)單元式廢氣傳感器。
[0024]圖1示出了 一種具有基體13和進(jìn)氣口 12的單個(gè)單元式廢氣傳感器10，所述進(jìn)氣口 12朝-這里未示出的-內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道打開。所述廢氣傳感器10用作λ-傳感器以用于確定 輸送給所述內(nèi)燃機(jī)的空氣燃料混合物的成分。所述基體13由固體電解質(zhì)制成，示范性地由 釔穩(wěn)定的二氧化鋯制成，所述固體電解質(zhì)在運(yùn)行溫度下是離子傳導(dǎo)的并且用由電極和氣體 輸送裝置的一種合適的布置適用于確定氣體成分的特定組分的濃度。廢氣11經(jīng)過所述進(jìn)氣 口 12通過所述擴(kuò)散屏障14進(jìn)入到電極空腔15中。所述擴(kuò)散屏障14是一種多孔的元件，該元 件至少盡可能阻止氣體從所述進(jìn)氣口 12反流(Nachstr6men)到所述電極空腔15中或者以相 反的方向反流，并且僅能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散運(yùn)輸。在所述電極空腔15中，所述基體13的壁的一部分用 第一電極16占據(jù)(belegt)，該第一電極通過第二饋電線21被引到外面。所述基體13還具有 參考?xì)怏w通道18,該參考?xì)怏w通道用多孔的、透氣的介質(zhì)填滿并且它的壁局部用第二電極 17占據(jù)。所述第二電極17通過第一饋電線20被引到外面。所述第一電極16也被稱為內(nèi)部的 栗電極（IPE)。所述參考?xì)怏w通道18也被稱為排出空氣通道(ALK)，所述第二電極17也被稱 為排出空氣電極(ALE)。所述第一電極16和所述第二電極17在所示出的實(shí)施例中布置在被 實(shí)施為層構(gòu)造的基體13的內(nèi)部。所述第一電極16、所述第二電極17和所述基體13的、處于所 述第一電極和所述第二電極之間的固體電解質(zhì)共同形成栗單元。
[0025]此外，所述廢氣傳感器10在所示出的實(shí)施例中包括具有絕緣層25的加熱元件24， 所述絕緣層25包圍著所述加熱元件24并且在運(yùn)行溫度下阻止與所述廢氣傳感器10中的其 它組件的電的接觸。通過第一加熱線路22和第二加熱線路23向所述加熱元件24供給運(yùn)行電 壓。所述運(yùn)行電壓由所配設(shè)的控制機(jī)構(gòu)以下述方式來調(diào)節(jié)：出現(xiàn)所述栗單元的預(yù)定的內(nèi)電 阻。在所述內(nèi)燃機(jī)的控制機(jī)構(gòu)中，也預(yù)定或者確定在所述第一與第二電極16、17上的電壓， 并且預(yù)定或者確定在所述第一與第二饋電線20、21中的電流。作為實(shí)現(xiàn)的例子，被用廢氣來 加載的第一電極16或者內(nèi)栗電極被連接到所述控制機(jī)構(gòu)的虛擬的接地線(Masse)上。這條 虛擬的接地線將所述第一電極16相對(duì)于電的接地而置于恒定的電極電位上。而所述第二電 極17或者排出空氣電極則位于可變的電位上。通過栗電源，借助于電流測(cè)量設(shè)備、示范性地 借助于測(cè)量電阻來確定經(jīng)過所述栗單元的栗電流Ip。對(duì)于常見的線路來說，這一點(diǎn)以下述 方式進(jìn)行:通過在運(yùn)算放大器的未逆轉(zhuǎn)的輸入端上的饋入來調(diào)節(jié)所述栗電源的栗電壓U P， 以便在對(duì)空氣進(jìn)行測(cè)量時(shí)設(shè)定較高的、900mV的栗電壓，而對(duì)于富油氣體來說則設(shè)定較小 的、200mV的栗電壓Up。在所述第一電極16與所述第二電極17之間出現(xiàn)取決于所述廢氣的成 分的能斯托電壓Un。
[0026] 作為替代方案，所述診斷也可以在用脈動(dòng)的栗電流以數(shù)字方式斷斷續(xù)續(xù)地運(yùn)行所 述電化學(xué)的單元時(shí)進(jìn)行。
[0027] 按照本發(fā)明，為了準(zhǔn)備對(duì)所述廢氣傳感器10的富油測(cè)量能力進(jìn)行診斷，暫時(shí)在所 述第一電極16與所述第二電極17之間加載高的栗電壓Up。在此，所述參考?xì)怏w通道18在這 個(gè)也被稱為"呼吸模式"的階段中用氧氣填充。在所述呼吸模式期間，所述廢氣傳感器10的 輸出信號(hào)不適合于確定所述λ值。如果所述參考?xì)怏w通道18足夠地用氧氣來填充，那么對(duì)于 所述診斷來說則可以充分利用在返回到正常的測(cè)量運(yùn)行時(shí)短時(shí)間出現(xiàn)的富油運(yùn)行。這種診 斷提供至少一個(gè)關(guān)于富油測(cè)量能力的、定性的結(jié)論，而不必向所述廢氣傳感器10輸送實(shí)際 上的富油的氣體混合物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于診斷在內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中的廢氣傳感器（10)的測(cè)量能力的方法，其中將一種 傳感器結(jié)構(gòu)作為廢氣傳感器(10)來使用，該傳感器結(jié)構(gòu)具有處于參考?xì)怏w通道(18)中的儲(chǔ) 存空間、至少一個(gè)朝向與所述廢氣通道連接的電極空腔（15)的第一電極(16)和朝向所述參 考?xì)怏w通道（18)的第二電極（17)，其特征在于，在第一階段中在所述第一電極（16)與所述 第二電極（17)之間加載如此高的電壓:通過水和/或二氧化碳的分解用額外的氧氣來填充 所述參考?xì)怏w通道（18)，并且在第二階段中將在包含所述第一電極（16)和所述第二電極 (17)的電路中的栗電流用于對(duì)所述測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估。2. 按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述廢氣傳感器（10)的富油測(cè)量能力作為 測(cè)量能力來確定。3. 按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，為了對(duì)所述廢氣傳感器（10)的富油測(cè)量 能力進(jìn)行評(píng)估而使用具有將氧氣從所述參考?xì)怏w通道（18)運(yùn)輸給所述電極空腔（15)的第 二階段。4. 按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了對(duì)所述廢氣傳感器（10)的 測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估而在所述第一階段期間額外地考慮運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)和/或功能值，并且作為功 能值至少單個(gè)地或者以所述措施的組合來使用所述第一電極（16)與所述第二電極（17)之 間的電壓、通過第一和/或第二饋電線(20、21)流往所述第一和第二電極（16、17)的電流和/ 或所述電壓的和/或電流的時(shí)間上的曲線。5. 按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述第一電極（16)與所述第 二電極（17)之間的電壓變化時(shí)，在對(duì)所述廢氣傳感器（10)的測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估時(shí)，考慮流 經(jīng)所述第一和/或第二饋電線(20、21)的、電容的轉(zhuǎn)載電流。6. 用于診斷在內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中的廢氣傳感器（10)的測(cè)量能力的設(shè)備，其中所述廢 氣傳感器（10)具有擁有儲(chǔ)存空間的參考?xì)怏w通道（18)和至少一個(gè)朝向與所述廢氣通道連 接的電極空腔（15)的第一電極（16)以及朝向所述參考?xì)怏w通道（18)的第二電極（17)，并且 其中為所述廢氣傳感器（10)配設(shè)了用于向該廢氣傳感器（10)加載電壓信號(hào)及電流信號(hào)并 且用于對(duì)電壓信號(hào)及電流信號(hào)進(jìn)行評(píng)估的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述控制機(jī)構(gòu)中設(shè)置 開關(guān)電路或者程序流程，所述開關(guān)電路或者程序流程用于在第一階段中向所述廢氣傳感器 (10)加載處于所述第一電極(16)與所述第二電極(17)之間的電壓，以便將氧氣運(yùn)輸?shù)剿?參考?xì)怏w通道（18)中，并且用于在第二階段中在包含所述第一電極（16)和第二電極（17)的 電路中確定栗電流，以便對(duì)所述測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估。7. 按權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述廢氣傳感器（10)構(gòu)造為λ-傳感器或者構(gòu) 造為氮氧化物傳感器。8. 按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法和設(shè)備的應(yīng)用，用于診斷內(nèi)燃機(jī)的廢氣通道中 的λ-傳感器的富油測(cè)量能力。
【文檔編號(hào)】G01N27/406GK105874328SQ201480072438
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月3日
【發(fā)明人】G.賴因哈特, M.布赫霍爾茨
【申請(qǐng)人】羅伯特·博世有限公司