DE102010040821A1 - Method for determining a property of a gas in a measuring gas space - Google Patents
Method for determining a property of a gas in a measuring gas space Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010040821A1 DE102010040821A1 DE102010040821A DE102010040821A DE102010040821A1 DE 102010040821 A1 DE102010040821 A1 DE 102010040821A1 DE 102010040821 A DE102010040821 A DE 102010040821A DE 102010040821 A DE102010040821 A DE 102010040821A DE 102010040821 A1 DE102010040821 A1 DE 102010040821A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- pumping
- gas
- change
- voltage
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G01N27/419—Measuring voltages or currents with a combination of oxygen pumping cells and oxygen concentration cells
-
- 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
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
Es wird ein Verfahren zur Bestimmung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum (112) vorgeschlagen, insbesondere zur Erfassung mindestens einer Gaskomponente in dem Gas. Mindestens ein Sensorelement (114) wird verwendet, wobei das Sensorelement (114) mindestens eine Pumpzelle (125) mit mindestens einer ersten Elektrode (120), mindestens einer zweiten Elektrode (124) und mindestens einem die erste Elektrode (120) und die zweite Elektrode (124) verbindenden Festelektrolyten (123) umfasst. Aus einem Pumpstrom durch die Pumpzelle (125) wird auf die Eigenschaft geschlossen. In mindestens einem Messschritt des Verfahrens wird die Pumpzelle (125) unter Verwendung mindestens einer Führungsgröße (148) geregelt oder gesteuert betrieben. In mindestens einem Kontrollschritt des Verfahrens wird die Führungsgröße (148) verändert und eine Veränderung des Pumpstroms erfasst.A method is proposed for determining at least one property of a gas in a measurement gas space (112), in particular for detecting at least one gas component in the gas. At least one sensor element (114) is used, wherein the sensor element (114) has at least one pump cell (125) with at least one first electrode (120), at least one second electrode (124) and at least one of the first electrode (120) and the second electrode (124) connecting solid electrolyte (123). From a pumping current through the pumping cell (125) is closed on the property. In at least one measuring step of the method, the pumping cell (125) is controlled or controlled using at least one reference variable (148). In at least one control step of the method, the reference variable (148) is changed and a change in the pumping current is detected.
Description
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung von Eigenschaften von Gasen in einem Messgasraum bekannt. Die Erfindung wird im Folgenden im Wesentlichen beschrieben unter Bezugnahme auf Vorrichtungen und Verfahren, welche mindestens ein Festelektrolytmaterial verwenden, also ein Material, welches ionenleitende Eigenschaften aufweist, beispielsweise ein keramisches Festelektrolytmaterial. Beispiele derartiger keramischer Festelektrolytmaterialien sind Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumdioxid (YSZ) und/oder Scandium-dotiertes Zirkoniumdioxid (ScSZ). Beispiele von Vorrichtungen der genannten Art sind in
Bei Vorrichtungen gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik, welche zur Bestimmung eines Sauerstoffanteils in einem Gas eingesetzt werden, die üblicherweise auch als Lambdasonden bezeichnet werden, existieren neben so genannten Sprungsonden auch sogenannte Breitband-Lambdasonden. Derartige Breitband-Lambdasonden existieren in einzelliger Ausgestaltung oder auch in mehrzelliger Ausgestaltung. Bei einzelligen Lambdasonden wird in der Regel eine in einen Messhohlraum eindiffundierende Menge an O2 und/oder Fettgas anhand eines Grenzstroms bestimmt, welcher sich durch die Zelle einstellt. Bei mehrzelligen Breitband-Lambdasonden, wie beispielsweise in
Eine technische Herausforderung bekannter Vorrichtungen und Verfahren besteht jedoch grundsätzlich darin, dass es zu einer Passivierung der im Hohlraum angeordneten inneren Pumpelektrode kommen kann. Derartige Passivierungen können beispielsweise durch Chrom-Ablagerung und/oder durch Platin-Segregation hervorgerufen werden und/oder durch andere Prozesse, welche die Aktivität und/oder die Anzahl der Dreiphasenplätze an der Elektrode reduzieren können. In diesem Fall fällt bei einem bestimmten Pumpstrom Ip von der inneren Pumpelektrode (IPE) zur äußeren Pumpelektrode (APE) eine signifikante Durchtrittsüberspannung an der Grenzfläche zwischen der Elektrode und dem Festelektrolyten ab. Dadurch kann die Soll-Nernstspannung, welche typischerweise bei 450 mV angesetzt wird, bereits bei kleineren Strömen erreicht sein als für die Einregelung von λ = 1 im Elektrodenhohlraum nötig wäre. Die Folge ist ein zu kleiner Pumpstrom, d. h. ein Absinken der Kennlinie Ip(λ).However, a technical challenge of known devices and methods basically consists in the fact that it can lead to a passivation of the inner pumping electrode arranged in the cavity. Such passivations may be caused, for example, by chromium deposition and / or by platinum segregation and / or by other processes which may reduce the activity and / or the number of three-phase sites on the electrode. In this case, at a certain pumping current I p from the inner pumping electrode (IPE) to the outer pumping electrode (APE), a significant overvoltage at the interface between the electrode and the solid electrolyte is lost. As a result, the nominal Nernst voltage, which is typically set at 450 mV, can already be achieved with smaller currents than would be necessary for the adjustment of λ = 1 in the electrode cavity. The result is too small a pumping current, ie a drop in the characteristic I p (λ).
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es werden dementsprechend ein Verfahren und eine Sensorvorrichtung zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum vorgeschlagen, welche die Nachteile bekannter Verfahren und Sensorvorrichtungen zumindest weitgehend vermeiden. Das Verfahren und die Sensorvorrichtung können insbesondere eingesetzt werden, um einen Anteil mindestens einer Gaskomponente in dem Gas qualitativ und/oder quantitativ zu erfassen, beispielsweise einen Prozentsatz und/oder einen Partialdruck der Gaskomponente, bei welcher es sich insbesondere um Sauerstoff handeln kann.Accordingly, a method and a sensor device for detecting at least one property of a gas in a measurement gas space are proposed, which at least largely avoid the disadvantages of known methods and sensor devices. The method and the sensor device can be used, in particular, to qualitatively and / or quantitatively detect a proportion of at least one gas component in the gas, for example a percentage and / or a partial pressure of the gas component, which in particular can be oxygen.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird mindestens ein Sensorelement verwendet, wobei das Sensorelement mindestens eine Pumpzelle mit mindestens einer ersten Elektrode, mindestens einer zweiten Elektrode und mindestens einem die erste Elektrode und die zweite Elektrode verbindenden Festelektrolyten umfasst. Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode können beispielsweise als Cermet-Elektroden ausgestaltet sein, beispielsweise als Platin-Cermet-Elektroden.In the proposed method, at least one sensor element is used, wherein the sensor element comprises at least one pump cell with at least one first electrode, at least one second electrode and at least one solid electrolyte connecting the first electrode and the second electrode. The first electrode and / or the second electrode may, for example, be designed as cermet electrodes, for example as platinum cermet electrodes.
Der Festelektrolyt kann grundsätzlich ein beliebiger Körper mit ionenleitenden Eigenschaften sein. Insbesondere kann es sich hierbei um einen Festkörper handeln. Grundsätzlich sind, alternativ oder zusätzlich zu einem Festkörper, jedoch auch Körper in einem anderen Aggregatzustand denkbar, beispielsweise flüssige Elektrolyte. insbesondere kann der Festelektrolyt ein keramischer Festelektrolyt sein oder einen keramischen Festelektrolyten umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Festelektrolyt jedoch auch ein oder mehrere andere Materialien mit ionenleitenden Eigenschaften umfassen, beispielsweise ein oder mehrere Polymere. Der Festelektrolyt kann beispielsweise ein auf eine Zirkoniumdioxid-Basis ausgestalteter Festelektrolyt sein, beispielsweise YSZ und/oder ScSZ.The solid electrolyte can basically be any body with ion-conducting properties. In particular, this may be a solid. In principle, however, as an alternative or in addition to a solid, but also Body in another state of aggregation conceivable, for example, liquid electrolytes. In particular, the solid electrolyte may be a ceramic solid electrolyte or may comprise a ceramic solid electrolyte. Alternatively or additionally, however, the solid electrolyte may also comprise one or more other materials having ion-conducting properties, for example one or more polymers. The solid electrolyte may be, for example, a zirconia-based solid electrolyte, for example YSZ and / or ScSZ.
Das Verfahren wird derart durchgeführt, dass aus einem Pumpstrom durch die Pumpzelle auf die Eigenschaft geschlossen wird, beispielsweise den Sauerstoffanteil in dem Messgasraum. Bei dem Messgasraum kann es sich insbesondere um einen Abgastrakt einer Brennkraftmaschine handeln, und bei dem Gas um ein Abgas der Brennkraftmaschine. Auch andere Ausgestaltungen und/oder Einsatzzwecke sind jedoch grundsätzlich möglich.The method is carried out such that from a pumping current through the pumping cell is closed to the property, for example, the oxygen content in the sample gas space. In particular, the sample gas space may be an exhaust tract of an internal combustion engine, and the gas may be an exhaust gas of the internal combustion engine. However, other embodiments and / or purposes are in principle possible.
In mindestens einem Messschritt des Verfahrens wird die Pumpzelle unter Verwendung mindestens einer Führungsgröße geregelt oder gesteuert betrieben. Insbesondere kann, wie unten noch näher ausgeführt wird, die zweite Elektrode in einem Elektrodenhohlraum angeordnet sein. Es kann beispielsweise eine Nernstspannung zwischen einer ebenfalls in dem Elektrodenhohlraum angeordneten Messelektrode, welche ganz oder teilweise bauteilidentisch mit der zweiten Elektrode ausgestaltet sein kann oder welche als separate Messelektrode ausgestaltet sein kann, und einer in einem Referenzgasraum, beispielsweise einem Referenzgaskanal, angeordneten Referenzelektrode erfasst und als Istwert verwendet werden. Dieser Istwert der Nernstspannung kann mit einem vorgegebenen Sollwert einer Nernstspannung als Führungsgröße verglichen werden, und der Pumpstrom durch die Pumpzelle kann derart eingestellt werden, dass eine Regeldifferenz zwischen dem Istwert und der Führungsgröße verschwindet. Für diese Verfahrensvariante kann beispielsweise auf
Neben dem beschriebenen Messschritt, welcher einfach, mehrfach wiederholend oder auch über einen längeren Zeitraum hinweg durchgeführt werden kann, umfasst das Verfahren weiterhin mindestens einen Kontrollschritt, welcher ebenfalls einfach, mehrfach oder auch über einen längeren Zeitraum hinweg durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann mindestens ein Kontrollschritt auf mindestens einen Messschritt folgen, woraufhin sich wieder ein zweiter Messschritt anschließen kann. Beispielsweise können Messschritt und Kontrollschritt abwechselnd durchgeführt werden. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.In addition to the described measurement step, which can be carried out simply, repeatedly or even over a longer period of time, the method furthermore comprises at least one control step, which can likewise be carried out simply, repeatedly or even over a relatively long period of time. For example, at least one control step can be followed by at least one measuring step, after which a second measuring step can again follow. For example, measuring step and control step can be carried out alternately. However, other embodiments are possible in principle.
In dem Kontrollschritt wird die Führungsgröße verändert. Diese Veränderung kann beispielsweise um einen vorgegebenen Betrag erfolgen, beispielsweise indem eine Soll-Nernstspannung UN,Soll um beispielsweise einen vorgegebenen Betrag verändert, insbesondere erhöht, wird. Alternativ oder zusätzlich können auch eine Soll-Pumpspannung UP,Soll und/oder ein Soll-Pumpstrom UP,Soll verändert werden, beispielsweise ebenfalls um einen vorgegebenen Betrag, insbesondere erhöht werden.In the control step, the reference variable is changed. This change can take place, for example, by a predetermined amount, for example by a setpoint Nernst voltage U N, setpoint being changed by, for example, a predetermined amount, in particular increased. Alternatively or additionally, a desired pumping voltage U P, desired and / or a desired pumping current U P, desired can also be changed, for example likewise increased by a predetermined amount, in particular.
Die Veränderung der Führungsgröße kann einmalig oder mehrmalig erfolgen. Die Veränderung kann insbesondere auch wiederholt erfolgen, mit derselben Veränderung oder einer angepassten Veränderung. Insbesondere kann die Veränderung der Führungsgröße auch oszillierend erfolgen, beispielsweise periodisch oszillierend. Die Anpassung kann dann beispielsweise derart erfolgen, dass der Mittelwert der Oszillation der Führungsgröße derart eingestellt wird, beispielsweise durch eine Regelungseinrichtung, dass die resultierende Veränderung des Pumpstroms, beispielsweise die resultierende Pumpstrom-Amplitude oder Amplitude der Veränderung des Pumpstroms, einen vorgegebenen Schwellwert, beispielsweise 20 μA, nicht überschreitet.The change in the reference variable can be done once or several times. In particular, the change can also be repeated, with the same change or an adapted change. In particular, the change in the reference variable can also be performed oscillating, for example periodically oscillating. The adaptation can then take place, for example, in such a way that the mean value of the oscillation of the reference variable is adjusted in such a way, for example by a regulating device, that the resulting change in the pumping current, for example the resulting pumping current amplitude or amplitude of the change in the pumping current, is a predetermined threshold value, for example 20 μA, does not exceed.
Weiterhin wird in dem Kontrollschritt eine Veränderung des Pumpstroms Ip durch die Pumpzelle erfasst. In anderen Worten kann die Veränderung des Pumpstroms in Reaktion auf die Veränderung der Führungsgröße erfasst werden. Diese Veränderung kann als absolute Veränderung oder auch in Form einer zeitlichen Entwicklung des Pumpstroms erfasst werden. Auch andere Möglichkeiten der Quantifizierung der Veränderung sind möglich, beispielsweise eine Erfassung einer Änderung über einen bestimmten Zeitraum hinweg.Furthermore, in the control step, a change of the pumping current I p is detected by the pumping cell. In other words, the change of the pumping current can be detected in response to the change of the command variable. This change can be detected as an absolute change or in the form of a temporal evolution of the pumping current. Other ways of quantifying the change are possible, such as detecting a change over a period of time.
Das Verfahren kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass die Führungsgröße in dem Messschritt angepasst wird, insbesondere erhöht wird, wenn die Veränderung des Pumpstroms in dem Kontrollschritt mindestens eine Schwellwertbedingung nicht mehr erfüllt. Beispielsweise kann in diesem Kontrollschritt abgefragt werden, ob der Pumpstrom mindestens einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, überschreitet oder unterschreitet. Beispielsweise kann abgefragt werden, ob der Pumpstrom oder eine daraus abgeleitete charakteristische Größe bzw. die Änderung des Pumpstroms oder deren Betrag kleiner sind als ein vorgegebener Schwellwert, kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellwert sind, oder es können ähnliche Schwellwertbedingungen gestellt werden. Die Schwellwertbedingung kann insbesondere derart angepasst werden, dass eine im Rahmen üblicher Veränderungen des Sensorelements noch tolerierbare Veränderung des Pumpstroms die Schwellwertbedingung noch erfüllt, wohingegen Veränderungen, die auf eine starke Elektrodenpolarisation und/oder eine Verschmutzung der Elektroden und/oder eine Passivierung der Elektroden schließen lassen, insbesondere der ersten Elektrode, die mindestens eine Schwellwertbedingung nicht mehr erfüllen.In particular, the method can be carried out in such a way that the reference variable in the measuring step is adapted, in particular increased, if the change in the pumping current in the control step no longer satisfies at least one threshold condition. For example, in this control step it can be queried whether the pumping current reaches, exceeds or falls below at least a predetermined threshold value. For example, it is possible to query whether the pumping current or a characteristic variable derived therefrom or the change in the pumping current or whose magnitude is less than a predetermined threshold, less than or equal to a predetermined threshold, or similar threshold conditions may be set. In particular, the threshold condition can be adapted in such a way that a variation of the pump current which is still tolerable within the scope of customary changes of the sensor element still fulfills the threshold condition, whereas changes which indicate strong electrode polarization and / or contamination of the electrodes and / or passivation of the electrodes , in particular the first electrode, which no longer fulfill at least one threshold condition.
Insbesondere kann das Verfahren derart durchgeführt werden, dass eine On-Board-Kompensation einer Elektrodenpolarisation durchgeführt wird, beispielsweise in den oben beschriebenen Breitband-Lambdasonden mit mehreren Zellen. Das Verfahren kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass eine Soll-Nernstspannung in dem Kontrollschritt, welcher auch als Testphase bezeichnet wird, um einen definierten Betrag, beispielsweise um 20 bis 400 mV, insbesondere um 100 bis 300 mV und besonders bevorzugt um 200 mV, kurzzeitig erhöht wird, beispielsweise um eine Zeitdauer von 0,5 bis 10 s, insbesondere eine Zeitdauer von 0,8 bis 2 s und besonders bevorzugt für eine Zeitdauer von 1 s. Falls dabei der Pumpstrom IP um mindestens einen Schwellwert oder um mehr als einen Schwellwert ansteigt, kann ein neuer Regel-Sollwert der Nernstspannung UN,Soll in einer Regelelektronik hinterlegt werden. Beispielsweise kann der Schwellwert 50 μA bis 400 μA betragen, insbesondere 100 μA bis 300 μA und besonders bevorzugt 200 μA. Der Regel-Sollwert der Nernstspannung kann beispielsweise um 20 mV bis 400 mV, insbesondere um 100 mV bis 300 mV und besonders bevorzugt um 200 mV angehoben werden.In particular, the method may be performed such that on-board compensation of electrode polarization is performed, for example, in the multi-cell broadband lambda probes described above. The method can be carried out in particular such that a nominal Nernst voltage in the control step, which is also referred to as the test phase, by a defined amount, for example by 20 to 400 mV, in particular by 100 to 300 mV and more preferably by 200 mV, briefly is increased, for example, a period of 0.5 to 10 s, in particular a period of 0.8 to 2 s and more preferably for a period of 1 s. If the pump current I P increases by at least one threshold value or by more than one threshold value, a new control setpoint value of the Nernst voltage U N, setpoint can be stored in a control electronics. By way of example, the threshold value can be 50 μA to 400 μA, in particular 100 μA to 300 μA, and particularly preferably 200 μA. The control setpoint of the Nernst voltage can be raised, for example, by 20 mV to 400 mV, in particular by 100 mV to 300 mV and particularly preferably by 200 mV.
Allgemein kann die Anpassung der Führungsgröße einfach oder auch iterativ erfolgen. Erfolgt eine iterative Anpassung, so kann beispielsweise die Führungsgröße so oft um einen oder mehrere vorgegebene Beträge, welche auch der Anzahl der Schritte angepasst werden können und/oder beispielsweise zunehmend kleiner gewählt werden können, erhöht oder erniedrigt werden, bis die Veränderung des Pumpstroms in dem Kontrollschritt die mindestens eine Schwellwertbedingung erfüllt.In general, the adjustment of the reference variable can be simple or iterative. If an iterative adaptation, for example, the reference variable can be increased or decreased so many times by one or more predetermined amounts, which can be adapted to the number of steps and / or, for example, increasingly smaller, until the change in the pumping current in the Control step that meets at least one threshold condition.
Wenn in dem Kontrollschritt erkannt wird, dass die Veränderung des Pumpstroms in dem Kontrollschritt die mindestens eine Schwellwertbedingung nicht mehr erfüllt, so können, alternativ oder zusätzlich zu einer Veränderung der Führungsgröße oder einer Anpassung der Führungsgröße, auch eine oder mehrere weitere Maßnahmen ergriffen werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann beispielsweise, wenn festgestellt wird, dass die Veränderung des Pumpstroms die mindestens eine Schwellwertbedingung nicht mehr erfüllt, ein Regenerationsschritt eingeleitet werden. Derartige Regenerationsschritte können verschiedene Maßnahmen umfassen, welche die Veränderung einer oder mehrerer der Elektroden zumindest teilweise rückgängig machen. So kann ein Regenerationsschritt beispielsweise eine Pumpstromumkehr durch die Pumpzelle umfassen. Eine derartige Pumpstromumkehr kann beispielsweise für einen gewissen Zeitraum eingeleitet werden. Alternativ oder zusätzlich kommen auch beispielsweise Temperaturerhöhungen oder andere Maßnahmen zur Regeneration einer oder mehrerer der Elektroden in Betracht, beispielsweise auch, indem das Sensorelement zeitweise einem fetten Abgas ausgesetzt wird.If it is detected in the control step that the change in the pumping current in the control step no longer fulfills the at least one threshold condition, one or more further measures can be taken, alternatively or in addition to a change in the reference variable or an adjustment of the reference variable. In a preferred embodiment of the method, for example, if it is determined that the change in the pumping current no longer satisfies the at least one threshold condition, a regeneration step can be initiated. Such regeneration steps may include various measures that at least partially reverse the change in one or more of the electrodes. For example, a regeneration step may include a pump flow reversal by the pump cell. Such pumping current reversal can be initiated for example for a certain period of time. Alternatively or additionally, for example, temperature increases or other measures for the regeneration of one or more of the electrodes come into consideration, for example, by the sensor element is temporarily exposed to a rich exhaust gas.
Das Verfahren kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode mit Gas aus dem Messgasraum beaufschlagt werden oder beaufschlagbar sind. So kann das Sensorelement beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode unmittelbar oder über eine gasdurchlässige Schutzschicht mit dem Messgasraum in Verbindung stehen. Alternativ können die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode jedoch auch durch mindestens eine Diffusionsbarriere mit dem Messgasraum verbunden sein. So können die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode beispielsweise auf einer Oberfläche des Sensorelements angeordnet sein oder auch in einem Elektrodenhohlraum im Inneren des Sensorelements, welcher über die mindestens eine Diffusionsbarriere mit dem Messgasraum in Verbindung steht. Die mindestens eine Diffusionsbarriere kann beispielsweise die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode vor Verunreinigungen schützen und/oder einen Grenzstrom der Pumpzelle einstellen.The method can be carried out in particular such that the first electrode and / or the second electrode are acted upon with gas from the measurement gas space or can be acted upon. For example, the sensor element may be configured such that the first electrode and / or the second electrode are in communication with the measurement gas space directly or via a gas-permeable protective layer. Alternatively, however, the first electrode and / or the second electrode may also be connected to the measuring gas space by at least one diffusion barrier. Thus, the first electrode and / or the second electrode can be arranged, for example, on a surface of the sensor element or in an electrode cavity in the interior of the sensor element, which communicates with the measuring gas space via the at least one diffusion barrier. The at least one diffusion barrier can, for example, protect the first electrode and / or the second electrode from contamination and / or set a limiting current of the pump cell.
Alternativ oder zusätzlich können auch eine oder mehrere der Elektroden mit einem Referenzgasraum in Verbindung stehen. So kann beispielsweise die zweite Elektrode eine mit einem Referenzgasraum in Verbindung stehende Elektrode sein, während beispielsweise die erste Elektrode mit Gas aus dem Messgasraum beaufschlagbar sein kann. Dementsprechend kann die zweite Elektrode beispielsweise unmittelbar in dem Referenzgasraum angeordnet sein oder mit diesem Referenzgasraum auf eine andere Weise in Verbindung stehen. Der Referenzgasraum ist dabei ein Gasraum, in welchem sich eine definierte Gasatmosphäre einstellen kann. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen abgeschlossenen Hohlraum handeln, welcher durch ein Pumpverfahren mit einer definierten Atmosphäre beaufschlagt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Referenzgasraum jedoch auch mindestens einen Referenzgaskanal umfassen, beispielsweise einen Luftreferenzkanal, welcher beispielsweise mit einer Umgebung des Sensorelements verbunden sein kann, die beispielsweise von dem Messgasraum getrennt ausgebildet sein kann. Auf diese Weise kann sich beispielsweise in dem Referenzgasraum eine definierte Luftatmosphäre einstellen. Die vorgeschlagene Ausgestaltung, bei welcher die zweite Elektrode mit mindestens einem Referenzgasraum in Verbindung steht, kann insbesondere bei einem einzelligen Sensoraufbau verwendet werden. Auch andere Sensoraufbauten sind jedoch grundsätzlich möglich.Alternatively or additionally, one or more of the electrodes may be in communication with a reference gas space. For example, the second electrode may be an electrode in communication with a reference gas space, while, for example, the first electrode may be supplied with gas from the measurement gas space. Accordingly, the second electrode can for example be arranged directly in the reference gas space or communicate with this reference gas space in another way. The reference gas space is a gas space in which a defined gas atmosphere can be established. For example, this can be a closed cavity, which can be acted upon by a pumping process with a defined atmosphere. Alternatively or additionally, however, the reference gas space may also comprise at least one reference gas channel, for example one Air reference channel, which may for example be connected to an environment of the sensor element, which may be formed separately from the sample gas space, for example. In this way, for example, a defined air atmosphere can be established in the reference gas space. The proposed embodiment, in which the second electrode communicates with at least one reference gas space, can be used in particular in the case of a single-cell sensor structure. However, other sensor structures are basically possible.
Alternativ oder zusätzlich zu der Anordnung, bei welcher die zweite Elektrode in einem Referenzgasraum angeordnet ist, kann die zweite Elektrode oder mindestens eine der zweiten Elektroden (wenn mehrere zweite Elektroden vorgesehen sind) auch in einem Elektrodenhohlraum angeordnet sein. Dieser Elektrodenhohlraum kann beispielsweise durch den Festelektrolyten von dem Messgasraum getrennt ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Elektrodenhohlraum als Hohlraum ausgestaltet sein, in welchem durch das oben beschriebene Steuer- oder Regelverfahren eine definierte Gasatmosphäre oder Gaszusammensetzung eingestellt werden soll, beispielsweise ein definierter Lambdawert. Zu diesem Zweck kann in dem Elektrodenhohlraum beispielsweise weiterhin mindestens eine Messelektrode angeordnet sein, beispielsweise mindestens eine Nernstelektrode. Diese mindestens eine Messelektrode kann ganz oder teilweise bauteilidentisch mit der zweiten Elektrode sein oder elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden sein, was im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt ist und wie es beispielsweise in
Die Pumpzelle kann in dem Messschritt insbesondere in einem Grenzstrombetrieb betrieben werden. Unter einem Grenzstrom ist dabei der Sättigungsstrom bei einer bestimmten Zusammensetzung des Gases zu verstehen, welcher sich in der Pumpstrom-Spannungs-Kennlinie einstellt. Die Pumpspannung kann insbesondere derart gewählt werden, dass der Pumpstrom sich im Sättigungsbereich befindet, wie dies bei vielen Breitbandsonden üblich ist.The pumping cell can be operated in the measuring step, in particular in a limiting current operation. Under a limiting current is to be understood as the saturation current at a certain composition of the gas, which sets in the pumping current-voltage characteristic. The pumping voltage can in particular be selected such that the pumping current is in the saturation region, as is common in many broadband probes.
Die Führungsgröße kann, wie oben beschrieben, auf verschiedene Weisen ausgestaltet werden. Insbesondere kann die Führungsgröße mindestens einen Sollwert eines Potenzials und/oder einer Spannung an der zweiten Elektrode umfassen. Wie oben beschrieben, kann insbesondere eine Soll-Nernstspannung als Führungsgröße vorgegeben werden, welche beispielsweise zwischen der zweiten Elektrode und einer Referenzelektrode, welche beispielsweise in einem Referenzgasraum an der oben beschriebenen Art angeordnet sein kann, gemessen wird.The command variable can, as described above, be configured in various ways. In particular, the reference variable may comprise at least one desired value of a potential and / or a voltage at the second electrode. As described above, in particular a desired Nernst voltage can be specified as a reference variable, which is measured, for example, between the second electrode and a reference electrode, which can be arranged, for example, in a reference gas space in the manner described above.
Die erste Elektrode kann insbesondere mit Gas aus dem Messgasraum beaufschlagt werden, wie oben ausgeführt. Das Sensorelement kann weiterhin mindestens eine Referenzelektrode in mindestens einem Referenzgasraum umfassen, wobei eine Nernstspannung UN zwischen der zweiten Elektrode und der Referenzelektrode erfasst werden kann. In dem Messschritt kann, wie oben ausgeführt, insbesondere der Pumpstrom durch die Pumpzelle unter Verwendung einer Soll-Nernstspannung UN,Soll als Führungsgröße geregelt werden. In dem Kontrollschritt kann dabei, wie oben ausgeführt, insbesondere die Soll-Nernstspannung UN,Soll um einen Wert ΔUN,Soll verändert werden, insbesondere erhöht werden, wobei die Änderung ΔIP des Pumpstroms erfasst und mit mindestens einem Schwellwert verglichen wird. Die Soll-Nernststpannung kann beispielsweise verändert werden, insbesondere erhöht werden, wenn die Änderung ΔIP den Schwellwert erreicht oder überschreitet. Beispielsweise kann die Soll-Nernstspannung UN,Soll um einen oder mehrere vorgegebene Beträge verändert werden, wobei die Beträge fest vorgegeben werden können oder auch beispielsweise an die Iteration des Verfahrens angepasst werden können, beispielsweise iterativ kleiner gewählt werden können, wenn sich die Änderung ΔIP des Pumpstroms dem Schwellwert nähert.The first electrode can in particular be charged with gas from the measuring gas space, as stated above. The sensor element can furthermore comprise at least one reference electrode in at least one reference gas space, wherein a Nernst voltage U N between the second electrode and the reference electrode can be detected. In the measuring step, as stated above, in particular the pumping current through the pumping cell can be regulated by using a nominal Nernst voltage U N, nominal as a reference variable. In the control step can, as stated above, in particular the target Nernst voltage U N, target by a value .DELTA.U N, to be changed, in particular be increased, wherein the change .DELTA.I P of the pump current is detected and compared with at least one threshold. The nominal Nernststpannung can for example be changed, in particular be increased when the change .DELTA.I P reaches or exceeds the threshold. For example, the desired Nernst voltage U N, Soll by one or more predetermined amounts are changed, the amounts can be fixed or can for example be adapted to the iteration of the process, for example, iteratively smaller can be selected when the change .DELTA.I P of the pump current approaches the threshold.
Alternativ oder zusätzlich kann die Führungsgröße auch eine Pumpspannung UP umfassen, beispielsweise eine Soll-Pumpspannung. In dem Kontrollschritt kann diese Pumpspannung um einen Wert ΔUP verändert werden, wobei die Änderung ΔIP des Pumpstroms als Reaktion auf diese Änderung der Pumpspannung erfasst werden kann und mit mindestens einem Schwellwert verglichen werden kann. In dem Messschritt kann dann die Pumpspannung verändert werden, insbesondere erhöht werden, wenn die Änderung ΔIP den Schwellwert mindestens erreicht oder überschreitet. Auf diese Weise können beispielsweise einzellige Sensorelemente mit dem vorgeschlagenen Verfahren betrieben werden.Alternatively or additionally, the reference variable may also include a pump voltage U P , for example a desired pump voltage. In the control step, this pumping voltage can be changed by a value ΔU P , wherein the change ΔI P of the pumping current can be detected in response to this change in the pumping voltage and compared with at least one threshold value. In the measuring step, the pumping voltage can then be changed, in particular increased, if the change ΔI P at least reaches or exceeds the threshold value. In this way, for example, unicellular sensor elements can be operated with the proposed method.
Alternativ oder zusätzlich kann die Führungsgröße auch einen Pumpstrom Ip umfassen. In dem Kontrollschritt kann der Pumpstrom um einen Wert ΔIp verändert werden. Dabei können eine Änderung ΔUp einer Pumpspannung und/oder eine Änderung ΔUN einer Nernstspannung erfasst und mit mindestens einem Schwellwert verglichen werden. Für ein intaktes Sensorelement kann beispielsweise gefordert werden, dass das resultierende ΔUp bzw. ΔUN den Schwellwert überschreitet oder nicht unterschreitet. Beispielsweise kann in dem Messschritt der Pumpstrom verändert werden, insbesondere erhöht werden, wenn die Änderungen ΔUp bzw. ΔUN den Schwellwert überschreiten oder nicht unterschreiten.Alternatively or additionally, the reference variable may also include a pumping current I p . In the control step, the pumping current can be changed by a value ΔI p . This can be a Change .DELTA.U p of a pump voltage and / or a change .DELTA.U N of a Nernst voltage detected and compared with at least one threshold. For an intact sensor element, for example, it may be required that the resulting ΔU p or ΔU N exceeds or does not fall below the threshold value. For example, in the measuring step, the pumping current can be changed, in particular increased, if the changes ΔU p or ΔU N exceed or do not fall below the threshold value.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sensorvorrichtung zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Gases in einem Messgasraum vorgeschlagen, welche insbesondere eingerichtet sein kann, um ein Verfahren gemäß einer oder mehreren der oben beschriebenen Ausgestaltungen durchzuführen. Dementsprechend kann für mögliche Ausgestaltungen der Sensorvorrichtung auf die obige Beschreibung des vorgeschlagenen Verfahrens verwiesen werden. Die Sensorvorrichtung kann entsprechende Vorrichtungen umfassen, um einen, mehrere oder alle der Teilschritte des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen. Die Sensorvorrichtung umfasst mindestens ein Sensorelement, insbesondere mindestens ein keramisches Sensorelement. Das Sensorelement umfasst mindestens eine Pumpzelle mit mindestens einer ersten Elektrode, mindestens einer zweiten Elektrode und mit mindestens einem die erste Elektrode und die zweite Elektrode verbindenden Festelektrolyten. Für weitere mögliche Ausgestaltungen des Sensorelements kann auf die obige Beschreibung verwiesen werden. Die Sensorvorrichtung umfasst weiterhin mindestens eine mit dem Sensorelement verbundene oder zumindest verbindbare Steuerung. Die Steuerung kann zentral oder auch dezentral eingerichtet sein und kann beispielsweise eine oder mehrere Datenverarbeitungsvorrichtungen umfassen. Die Steuerung kann auch ganz oder teilweise in eine zentrale Motorsteuerung integriert sein oder auch ganz oder teilweise in das Sensorelement und/oder einen Stecker integriert sein.In a further aspect of the present invention, a sensor device is proposed for detecting at least one property of a gas in a measurement gas space, which in particular can be set up to carry out a method according to one or more of the embodiments described above. Accordingly, for possible embodiments of the sensor device, reference may be made to the above description of the proposed method. The sensor device may include corresponding devices to perform one, several or all of the substeps of the method described above. The sensor device comprises at least one sensor element, in particular at least one ceramic sensor element. The sensor element comprises at least one pump cell having at least one first electrode, at least one second electrode and at least one solid electrolyte connecting the first electrode and the second electrode. For further possible embodiments of the sensor element, reference may be made to the above description. The sensor device further comprises at least one controller connected to the sensor element or at least connectable. The controller can be set up centrally or else decentrally and can include, for example, one or more data processing devices. The control can also be completely or partially integrated in a central motor control or also be integrated in whole or in part in the sensor element and / or a plug.
Die Steuerung ist eingerichtet, um aus einem Pumpstrom durch die Pumpzelle auf die Eigenschaft zu schließen. Beispielsweise kann die Steuerung zu diesem Zweck mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung umfassen, beispielsweise mindestens eine Spannungsquelle und/oder Stromquelle, um die Pumpzelle mit mindestens einer Pumpspannung und/oder mindestens einem Pumpstrom zu beaufschlagen. Beispielsweise kann aus dem Pumpstrom dann auf die Gaszusammensetzung, beispielsweise den Anteil des Gases der Gaskomponente in dem Messgasraum, geschlossen werden, beispielsweise einen Sauerstoffanteil. Zu diesem Zweck kann die Steuerung beispielsweise weiterhin mindestens eine Messvorrichtung umfassen, beispielsweise mindestens eine Strommessvorrichtung und/oder eine Spannungsmessvorrichtung, beispielsweise um den Pumpstrom durch die Pumpzelle zu messen. Die Steuerung ist weiterhin eingerichtet, um in mindestens einem Messschritt die Pumpzelle unter Verwendung mindestens einer Führungsgröße geregelt oder gesteuert zu betreiben. Zu diesem Zweck kann die Steuerung beispielsweise mindestens eine Spannungsregelung und/oder mindestens eine Stromregelung und/oder mindestens eine Spannungssteuerung und/oder mindestens eine Stromsteuerung umfassen, welche beispielsweise mit der Pumpzelle verbunden sein können. Die Steuerung ist weiterhin eingerichtet, um in mindestens einem Kontrollschritt die Führungsgröße zu verändern und eine Veränderung des Pumpstroms zu erfassen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Steuerung programmtechnisch eingerichtet sein, um den Kontrollschritt durchzuführen und die entsprechenden Veränderungen bzw. Messungen vorzunehmen. Zur Vornahme der Messungen kann die Steuerung beispielsweise, wie oben ausgeführt, mindestens eine Messvorrichtung umfassen.The controller is arranged to close the property from pumping current through the pumping cell. For example, the controller may for this purpose comprise at least one application device, for example at least one voltage source and / or current source, in order to apply at least one pumping voltage and / or at least one pumping current to the pumping cell. For example, from the pumping current to the gas composition, for example, the proportion of the gas of the gas component in the measuring gas space, be closed, for example, an oxygen content. For this purpose, the controller may, for example, further comprise at least one measuring device, for example at least one current measuring device and / or a voltage measuring device, for example in order to measure the pumping current through the pumping cell. The controller is furthermore set up to operate or control the pumping cell in at least one measuring step using at least one reference variable. For this purpose, the controller may comprise, for example, at least one voltage regulation and / or at least one current regulation and / or at least one voltage control and / or at least one current control, which may be connected to the pump cell, for example. The controller is further configured to change the reference variable in at least one control step and to detect a change in the pumping current. For this purpose, for example, the controller can be set up in terms of programming in order to carry out the checking step and to carry out the corresponding changes or measurements. To carry out the measurements, the controller can, for example, comprise at least one measuring device, as stated above.
Das vorgeschlagene Verfahren und die vorgeschlagene Sensorvorrichtung weisen gegenüber bekannten Verfahren und Vorrichtungen zahlreiche Vorteile auf. So können diese insbesondere für eine zuverlässige On-Board-Kompensation einer Veränderung einer oder mehrerer der Elektroden des Sensorelements eingesetzt werden. Auf diese Weise kann zuverlässig eine Messwertveränderung und/oder eine Signalverfälschung, welche alterungsbedingt auftreten kann, verhindert oder zumindest vermindert werden.The proposed method and the proposed sensor device have numerous advantages over known methods and devices. Thus, these can be used in particular for reliable on-board compensation of a change in one or more of the electrodes of the sensor element. In this way it is possible to reliably prevent or at least reduce a change in the measured value and / or a signal distortion which can occur as a result of aging.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren exemplarisch dargestellt sind, erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.Exemplary embodiments of the invention, which are illustrated by way of example in the figures, are explained below. The invention is not limited to the embodiments.
Im Einzelnen zeigen:In detail show:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In
Das Sensorelement
Die Schnittstelle
Die Vorgabe der Führungsgröße
Anhand der
In
Weiterhin sind in
Genau dieser Zusammenhang wird jedoch vorzugsweise bei einem erfindungsgemäßen Verfahren genutzt. Bei einem derartigen Verfahren wird in mindestens einem Messschritt die Pumpzelle
Das Verfahren kann beispielsweise derart durchgeführt werden, dass in festen Zeitabständen, beispielsweise alle 5 Stunden und/oder vorzugsweise bei einem mageren Abgaszustand, vorzugsweise – aber nicht notwendig – im Schubbetrieb, die Änderung des Pumpstroms IP bei einer Erhöhung von UN,Soll detektiert und daraufhin gegebenenfalls die Soll-Nernstspannung UN,Soll erhöht wird. Dann kann ein weiterer Testzyklus, d. h. ein weiterer Kontrollschritt, durchlaufen und gegebenenfalls die Soll-Nernstspannung UN,Soll weiter erhöht werden. Optional können sich weitere Kontrollschritte anschließen. Vorzugsweise wird die Änderung ΔIP bei einer UN,Soll-Erhöhung und nachfolgender Absenkung gemessen, um eine Redundanz der Daten zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann die Soll-Nernstspannung UN,Soll bei dieser oder auch bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie auch eine oder mehrere andere Führungsgrößen, permanent oszillieren, beispielsweise mit einer Amplitude von 10 mV und beispielsweise mit einer Frequenz von 100 Hz. Der Mittelwert dieser Oszillation kann durch eine Regelungseinrichtung so auf einen Minimalwert eingeregelt werden, dass eine resultierende Pumpstromamplitude einen bestimmten Schwellwert, beispielsweise 20 μA, nicht überschreitet.The method can for example be carried out such that at fixed time intervals, for example every 5 hours and / or preferably in a lean exhaust gas state, preferably - but not necessary - in overrun, the change of the pump current I P with an increase of U N, target detected and then optionally the target Nernst voltage U N, Soll is increased. Then another test cycle, ie a further control step, can be run through and, if appropriate, the setpoint Nernst voltage U N, setpoint can be further increased. Optionally, further control steps may follow. Preferably, the change .DELTA.I P is measured at a U N, target increase and subsequent reduction to produce a redundancy of the data. Alternatively or additionally, the target Nernst voltage U N, set in this or in other embodiments of the inventive method, as well as one or more other control variables, permanent oscillate, for example with an amplitude of 10 mV, and for example with a frequency of 100 Hz. The mean value of this oscillation can be regulated by a control device to a minimum value such that a resulting pump current amplitude does not exceed a specific threshold value, for example 20 μA.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde oben am Beispiel eines mehrzelligen Sensorelements
Durch das oben beschriebene Verfahren und die oben beschriebene Sensorvorrichtung
Die Veränderung der Führungsgröße kann bei beliebigen erfindungsgemäßen Verfahren sowohl in positiver als auch in negativer Richtung erfolgen. So wurden oben im Wesentlichen Erhöhungen der Führungsgröße beschrieben. Wie in
Das oben beschriebene Verfahren und die oben beschriebene Sensorvorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102005056515 A1 [0002] DE 102005056515 A1 [0002]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 154–159 [0001] Robert Bosch GmbH: Sensors in the motor vehicle, edition 2007, pages 154-159 [0001]
- Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 158–159 [0002] Robert Bosch GmbH: Sensors in the motor vehicle, edition 2007, pages 158-159 [0002]
- Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 158–159 [0008] Robert Bosch GmbH: Sensors in the motor vehicle, edition 2007, pages 158-159 [0008]
- Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 158–159 [0019] Robert Bosch GmbH: Sensors in motor vehicles, Edition 2007, pages 158-159 [0019]
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010040821A DE102010040821A1 (en) | 2010-09-15 | 2010-09-15 | Method for determining a property of a gas in a measuring gas space |
PCT/EP2011/062816 WO2012034761A1 (en) | 2010-09-15 | 2011-07-26 | Method for determining a property of a gas in a measurement gas space |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010040821A DE102010040821A1 (en) | 2010-09-15 | 2010-09-15 | Method for determining a property of a gas in a measuring gas space |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010040821A1 true DE102010040821A1 (en) | 2012-03-15 |
Family
ID=44512845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010040821A Pending DE102010040821A1 (en) | 2010-09-15 | 2010-09-15 | Method for determining a property of a gas in a measuring gas space |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010040821A1 (en) |
WO (1) | WO2012034761A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013212288A1 (en) | 2013-06-26 | 2014-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating a sensor element and sensor device |
DE102021212820A1 (en) | 2021-11-15 | 2022-12-01 | Vitesco Technologies GmbH | Method for operating an exhaust gas sensor for an internal combustion engine and exhaust gas sensor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005056515A1 (en) | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Robert Bosch Gmbh | Gas mixture, e.g. exhaust gas, composition recognition, for broadband lambda probe, involves modulating mixture in chamber for recognition of composition, and changing air ratio in chamber to change sensitivity of sensor for two gases |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19947239B4 (en) * | 1999-09-30 | 2004-01-15 | Robert Bosch Gmbh | Process for monitoring and / or regenerating a gas probe |
DE10147390A1 (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-30 | Bosch Gmbh Robert | Broadband lambda probe with improved starting behavior |
DE102007035318A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-01-29 | Robert Bosch Gmbh | Broadband lambda sensor controlling method for motor vehicle, involves reducing or increasing pump voltage over preset time, and concluding factor characterizing Nernst voltage and/or pump current based on time characteristics |
DE102008043124A1 (en) * | 2008-10-23 | 2010-04-29 | Robert Bosch Gmbh | Lambda sensor diagnosing method for internal combustion engine i.e. diesel engine, involves presetting diagnostic pumping voltages in relation to operating pumping voltage, and determining condition of sensor from diagnostic pumping current |
-
2010
- 2010-09-15 DE DE102010040821A patent/DE102010040821A1/en active Pending
-
2011
- 2011-07-26 WO PCT/EP2011/062816 patent/WO2012034761A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005056515A1 (en) | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Robert Bosch Gmbh | Gas mixture, e.g. exhaust gas, composition recognition, for broadband lambda probe, involves modulating mixture in chamber for recognition of composition, and changing air ratio in chamber to change sensitivity of sensor for two gases |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 154-159 |
Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 158-159 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013212288A1 (en) | 2013-06-26 | 2014-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating a sensor element and sensor device |
DE102021212820A1 (en) | 2021-11-15 | 2022-12-01 | Vitesco Technologies GmbH | Method for operating an exhaust gas sensor for an internal combustion engine and exhaust gas sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012034761A1 (en) | 2012-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011004520A1 (en) | Method and device for the diagnosis of electrodes in sensor elements | |
EP3596453B1 (en) | Method for operating a sensor for detecting at least one property of a measured gas in a measurement gas chamber | |
WO2016165997A1 (en) | Method for operating a sensor for sensing at least one property of a measurement gas in a measurement gas space | |
EP2612137B1 (en) | Method and apparatus for determining at least one characteristic of a gas | |
DE102018201266A1 (en) | Method for determining an adjusted compensation factor of an amperometric sensor and amperometric sensor | |
WO2012007200A1 (en) | Apparatus for determining a property of a gas in a measurement gas space | |
DE102011075572A1 (en) | Method for calibrating characteristic curve of sensor element of sensor device to acquire portion of e.g. oxygen from gas mixture in exhaust tract of diesel engine of motor car, involves sensing pumping current to perform calibration | |
DE102012206476A1 (en) | Method for operating ordinary wide band lambda probe for detecting e.g. oxygen portion of exhaust gas in exhaust gas tract of motor car, involves performing calibration of sense element using water vapor pressure and portion of water vapor | |
DE102010040821A1 (en) | Method for determining a property of a gas in a measuring gas space | |
DE102011084734A1 (en) | Method for adjusting a gas sensor | |
DE102010039188A1 (en) | Method for detecting component e.g. oxygen in exhaust gas of combustion engine, involves applying voltage nearer to Nernst voltage to pump cell, to determine storage capacity value that affects value of current flowing via pump cell | |
EP2106544B1 (en) | Sensor element with offset current by way of h2o decomposition | |
DE102004018871B4 (en) | Method and apparatus for operating an exhaust gas analysis sensor cell | |
DE102009029690A1 (en) | Method for determining component concentration of gas in measuring gas chamber of motor vehicle, involves completing evaluation of parameter of gas from measured current and measured voltage change that occurs due to current change | |
DE102011005490A1 (en) | Method for operating a sensor element | |
DE102011007332A1 (en) | Method for detecting chemical/physical property of gas e.g. oxygen in exhaust gas of engine, involves detecting reference pumping current between specific electrode of sensor element and electrolyte, to detect gas component's proportion | |
DE102014205383A1 (en) | Method for operating a sensor device | |
DE102008001997A1 (en) | Lambda jump probe with alternating reference | |
DE102011005694A1 (en) | Method for in-situ calibration of sensor element for detecting gas component in gas measuring chamber for motor vehicle, involves detecting pump current through pump cell as a function of time for detecting extremum pump current | |
WO2018206191A1 (en) | Method for determining the temperature of a solid electrolyte gas sensor | |
DE102016208506A1 (en) | Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space | |
DE102019206386A1 (en) | Method for controlling a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a measurement gas space | |
DE102009027133A1 (en) | Method for operating probe for determining gas components in gas mixture, particularly exhaust gas component of exhaust gas in internal combustion engine, involves arranging two electrodes on sensor element in form of solid electrolyte | |
DE102007027183A1 (en) | Method for operating gas sensor, for determining concentration of gas components in gas mixture, involves exposing pump electrode to exhaust gas over diffusion barrier | |
DE102012218216A1 (en) | Sensing element used for exhaust-gas sensor, comprises layered structure including electrodes which are disconnected by solid electrolyte layer containing zirconium dioxide which is stabilized with yttrium oxide |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G01N0027417000 Ipc: G01N0027419000 |