DE102018201266A1 - Method for determining an adjusted compensation factor of an amperometric sensor and amperometric sensor - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines angepassten Kompensationsfaktors (KF) zum zumindest teilweisen Kompensieren eines Alterungsfaktors (AF) von zumindest einem Elektrodenpaar (22, 44, 52) eines auf dem amperometrischen Prinzip basierenden Sensors (10) einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs sowie einen amperometrischen Sensor (10). Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Vorbestimmen eines Ursprungs-Kompensationsfaktors (KFo) für den amperometrischen Sensors, ein Ansteuern des zumindest einen Elektrodenpaares (22, 44) mit einem vorbestimmten elektrischen Eingangsimpuls, ein Ermitteln eines elektrischen Antwortimpulses des zumindest einen Elektrodenpaares (22, 44) in Erwiderung auf den vorbestimmten elektrischen Eingangsimpulses und ein Ermitteln eines angepassten Kompensationsfaktors (KF) auf der Grundlage des vorbestimmten Ursprungs-Kompensationsfaktors (KF) und des ermittelten elektrischen Antwortimpulses.The present invention relates to a method for determining an adjusted compensation factor (KF) for at least partially compensating an aging factor (AF) of at least one electrode pair (22, 44, 52) of a sensor (10) based on the amperometric principle of an internal combustion engine of a vehicle and a amperometric sensor (10). The method according to the invention comprises predetermining an origin compensation factor (KFo) for the amperometric sensor, driving the at least one electrode pair (22, 44) with a predetermined electrical input pulse, determining an electrical response pulse of the at least one electrode pair (22, 44) in FIG Response to the predetermined electrical input pulse and determination of an adjusted compensation factor (KF) based on the predetermined original compensation factor (KF) and the detected electrical response pulse.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines angepassten Korrekturfaktors zum zumindest teilweisen Kompensieren eines alterungsbedingten Faktors von zumindest einem Elektrodenpaar eines auf dem amperometrischen Prinzip basierenden Sensors, wie beispielsweise eines Stickstoffoxidsensors, für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs sowie einen amperometrischen Sensor.The present invention relates to a method for determining an adjusted correction factor for at least partially compensating an aging-related factor of at least one pair of electrodes of an amperometric principle based sensor, such as a nitrogen oxide sensor, for an internal combustion engine of a vehicle and an amperometric sensor.

Amperometrische bzw. auf dem amperometrischen Prinzip arbeitende Sensoren, wie beispielsweise Stickoxidsensoren, Lambdasonden und Sauerstoffsensoren, sind dadurch gekennzeichnet, dass deren Messprinzip auf der Amperometrie basiert, d. h. auf einer elektrochemischen Methode zur quantitativen Bestimmung von chemischen Stoffen. Insbesondere wird an einer Arbeitselektrode ein elektrischer Strom derart eingestellt, dass sich ein zeitlich konstantes elektrochemisches Potential einstellt. Beispielsweise erlauben Stickoxidsensoren eine Messung der Stickoxidkonzentration im Abgas von Brennkraftmaschinen, beispielsweise Otto- oder Dieselmotoren. Dadurch wird z. B. eine optimale Regelung und Diagnose von Stickoxidkatalysatoren durch die Motorsteuerung ermöglicht. Zur Überprüfung der Funktion derartiger Abgassensoren kann eine Eigendiagnose durchgeführt werden.Amperometric or working on the amperometric principle sensors, such as nitrogen oxide sensors, lambda sensors and oxygen sensors, are characterized in that the measuring principle is based on the amperometry, d. H. on an electrochemical method for the quantitative determination of chemical substances. In particular, an electric current is adjusted at a working electrode in such a way that a time-constant electrochemical potential is established. For example, nitrogen oxide sensors allow a measurement of the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas of internal combustion engines, for example gasoline or diesel engines. This z. B. allows optimal control and diagnosis of nitrogen oxide catalysts by the engine control. To check the function of such exhaust gas sensors, a self-diagnosis can be carried out.

Die DE 10 2007 035 768 A1 offenbart hierzu ein Verfahren zur Diagnose eines in einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Stickoxidsensors, der mindestens eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des Sauerstoffgehalts von in den Sensor eingetretenem Abgas mittels einer elektrischen Größe und mindestens eine einen den Stickoxidgehalt des Abgases charakterisierenden Messwert ausgebenden Messeinrichtung aufweist. Bei dem daraus bekannten Verfahren wird mit der Einstelleinrichtung durch Einstellen eines definierten Diagnosewerts der elektrischen Größe ein definierter Sauerstoffgehalt in dem in den Sensor eingetretenen Abgas eingestellt, ein entsprechender Messwert der Messeinrichtung mit einem zu dem definierten Sauerstoffgehalt gehörenden Referenzwert verglichen und anhand des Vergleichsergebnisses eine Diagnose des Stickoxidsensors durchgeführt. Dabei ist vorgesehen, dass zum Einstellen des Diagnosewerts zunächst mindestens ein von dem Diagnosewert abweichender Wert der elektrischen Größe eingestellt wird und die elektrische Größe anschließend auf den Diagnosewert eingestellt wird.The DE 10 2007 035 768 A1 discloses for this purpose a method for diagnosing a arranged in an exhaust system of an internal combustion engine nitrogen oxide sensor having at least one adjusting device for adjusting the oxygen content of the exhaust gas entered into the sensor by means of an electrical variable and at least one measuring device that characterizes the nitrogen oxide content of the exhaust gas measuring device. In the method known therefrom, by setting a defined diagnostic value of the electrical quantity, a defined oxygen content in the exhaust gas that has entered the sensor is set, a corresponding measured value of the measuring device is compared with a reference value belonging to the defined oxygen content, and a diagnosis of the reference value based on the comparison result Nitrogen sensor performed. In this case, it is provided that at least one value of the electrical variable deviating from the diagnostic value is initially set for setting the diagnostic value, and the electrical variable is then set to the diagnostic value.

Ferner ist aus der DE 697 32 582 T2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Sauerstoffkonzentration und der Stickoxidkonzentration unter Verwendung eines Stickoxidsensors bekannt.Furthermore, from the DE 697 32 582 T2 A method and apparatus for measuring oxygen concentration and nitrogen oxide concentration using a nitrogen oxide sensor is known.

Zudem offenbart die DE 103 12 732 B4 ein Verfahren zum Betrieb einer Messsonde zur Messung einer Gaskonzentration in einem Messgas mit einem sauerstoffionenleitenden Festelektrolyten, der eine Messkavität zur Aufnahme des Messgases, eine Messelektrode und eine Außenelektrode aufweist. Ein zwischen Messelektrode und Außenelektrode fließender Pumpstrom transportiert Sauerstoffionen von der Messelektrode zur Außenelektrode. Dabei wird eine Überprüfung der Messelektrode durch eine Bestimmung der effektiv für die Sauerstoffdiffusion zur Verfügung stehenden Elektrodenfläche oder eines davon abhängigen Wertes durchgeführt, indem in der Messkavität eine vorbestimmte Sauerstoffkonzentration eingestellt wird, ein vorbestimmter konstanter Pumpstrom zwischen Messelektrode und Außenelektrode eingeprägt und das resultierende Nernstpotential an der Messelektrode gemessen wird, die Zeitdauer gemessen wird, bis das gemessene Nernstpotential von kleinen zu großen Werten springt, die gemessene Zeitdauer mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen wird und ein Defekt der Messelektrode festgestellt wird, wenn die gemessene Zeitdauer den vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet.In addition, the reveals DE 103 12 732 B4 a method for operating a measuring probe for measuring a gas concentration in a measuring gas with an oxygen ion-conducting solid electrolyte having a measuring cavity for receiving the measuring gas, a measuring electrode and an outer electrode. A pumping current flowing between the measuring electrode and the outer electrode transports oxygen ions from the measuring electrode to the outer electrode. In this case, a check of the measuring electrode is carried out by determining the available electrode surface for the oxygen diffusion or a dependent value by a predetermined oxygen concentration is set in the Meßkavität, impressed a predetermined constant pumping current between the measuring electrode and outer electrode and the resulting Nernst potential at the Measuring electrode is measured, the period of time is measured until the measured Nernstpotential jumps from small to large values, the measured time period is compared with a predetermined threshold and a defect of the measuring electrode is detected when the measured time is less than the predetermined threshold value.

Aus der DE 10 2016 206 991 A1 ist ein Verfahren zur Diagnose eines in einer Brennkraftmaschine angeordneten Stickoxidsensors, der eine einer ersten Pumpkavität zugeordnete erste Pumpelektrode, eine einer zweiten Pumpkavität zugeordnete zweite Pumpelektrode und eine einer Messkavität zugeordnete Messelektrode aufweist. Das Verfahren umfasst ein Ausbringen von Sauerstoff aus der ersten Pumpkavität mittels der ersten Pumpelektrode, ein Einbringen von Sauerstoff in die zweite Pumpkavität mittels der zweiten Pumpelektrode, ein Strömen des in die zweite Pumpkavität eingebrachten Sauerstoffs zumindest teilweise in die Messkavität, ein Erfassen eines Diagnosemesswerts in der Messkavität mittels der Messelektrode und ein Feststellen, dass der Stickoxidsensor fehlerhaft ist, wenn der erfasste Diagnosemesswert von einem vorbestimmten Referenzwert um einen vorbestimmten Schwellenwert abweicht.From the DE 10 2016 206 991 A1 is a method for diagnosing a nitrogen oxide sensor arranged in an internal combustion engine, which has a first pumping electrode associated with a first pumping cavity, a second pumping electrode associated with a second pumping cavity, and a measuring electrode associated with a measuring cavity. The method comprises discharging oxygen from the first pumping cavity by means of the first pumping electrode, introducing oxygen into the second pumping cavity by means of the second pumping electrode, flowing the oxygen introduced into the second pumping cavity at least partially into the measuring cavity, detecting a diagnostic measured value in the measuring cavity Measuring cavity by means of the measuring electrode and a determination that the nitrogen oxide sensor is faulty when the detected diagnostic measured value deviates from a predetermined reference value by a predetermined threshold.

Ferner ist es bekannt, bei neu hergestellten Stickoxidsensoren am Ende der Fertigung, d. h. außerhalb der Brennkraftmaschine, für jeden Stickoxidsensor einen Kompensationsfaktor vorzubestimmen und mit einem Vorhaltefaktor, beispielsweise von 35 %, zu versehen, damit dem Einfluss der Alterung schon von Beginn der Stickoxidmessung entgegengewirkt werden kann. Dabei kann es aber nachteilig sein, dass es zu höheren Aussteuerungszeiten des Stickoxidsensors kommt und eine Anpassung an die tatsächliche Alterung, die von vielen Umweltfaktoren des Einsatzortes des Stickoxidsensors abhängt, nicht möglich ist. Dadurch kann es durch übermäßige Alterung der Sensorelektroden dazu kommen, dass einzelne Stickoxidsensoren aufgrund von Oszillation der Steuerungs- bzw. Regelungssysteme nicht mehr valide Messwerte liefern. Außerdem kann die Dynamik des Steuerungs- bzw. Regelungssystems nicht weiter gewährleistet werden.
In Anbetracht des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ermitteln eines angepassten Korrekturfaktor zum zumindest teilweisen Kompensieren eines alterungsbedingten Faktors von zumindest einem Elektrodenpaar eines auf dem amperometrischen Prinzip basierenden Sensors und einen amperometrischen Sensor bereitzustellen, damit der amperometrische Sensor auch über lange Betriebszeiten zuverlässige Werte liefern kann.Furthermore, it is known in newly manufactured nitrogen oxide sensors at the end of production, ie outside the internal combustion engine, to predetermine a compensation factor for each nitrogen oxide sensor and to provide it with a retention factor, for example of 35%, so that the influence of the aging is counteracted already from the beginning of the nitrogen oxide measurement can. However, it may be disadvantageous that it comes to higher control times of the nitrogen oxide sensor and an adaptation to the actual aging, which depends on many environmental factors of the site of the nitrogen oxide sensor is not possible. This can lead to excessive aging of the sensor electrodes individual nitrogen oxide sensors no longer provide valid readings due to oscillation of the control systems. In addition, the dynamics of the control system can not be guaranteed.
In view of the prior art, it is an object of the present invention to provide a method for determining an adjusted correction factor for at least partially compensating for an aging factor of at least one electrode pair of amperometric principle based sensor and an amperometric sensor, so that the amperometric sensor also can provide reliable values over long periods of operation.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einem Sensor gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method according to claim 1 and a sensor according to claim 10. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen der Gedanke zugrunde, bei der Steuerung von amperometrischen Sensoren den alterungsbedingen Faktor des zumindest einen Elektrodenpaares dadurch zumindest teilweise zu kompensieren, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine ein Kompensationsfaktor ermittelt wird, der der aktuellen bzw. tatsächlichen Alterung des Elektrodenpaares zumindest teilweise entgegenwirkt. Die Alterung des Elektrodenpaares kann als der alterungsbedingte Faktor in einem Steuerungsmodell des Sensors abgebildet werden. Die Alterung kann insbesondere materialspezifisch sein, d. h. dass der alterungsbedingte Faktor vom Elektrodenmaterial und dessen Oxidationseigenschaften abhängen kann. Folglich kann auch während des Betriebs der Brennkraftmaschine den Auswirkungen der kontinuierlichen Alterung des Elektrodenpaares durch das Ermitteln eines angepassten Korrekturfaktors entgegenwirkt werden, was zu einer erhöhten Lebenszeit, über die erhöhte Lebenszeit betrachtet genaueren Messergebnissen sowie einer besseren Dynamik des Steuerungs- bzw. Regelungssystems des amperometrischen Sensors führen kann.Essentially, the present invention is based on the idea, in the control of amperometric sensors, of at least partially compensating for the age-related factor of the at least one pair of electrodes by determining a compensation factor during operation of the internal combustion engine which at least corresponds to the actual or actual aging of the pair of electrodes partially counteracts. The aging of the electrode pair can be mapped as the age-related factor in a control model of the sensor. The aging may in particular be material-specific, d. H. that the age-related factor may depend on the electrode material and its oxidation properties. Consequently, during operation of the internal combustion engine, the effects of the continuous aging of the electrode pair can be counteracted by determining an adjusted correction factor, resulting in increased lifetime, more accurate readings over the increased lifetime, and better dynamics of the amperometric sensor control system can lead.

Es wird folglich ein Verfahren zum Ermitteln eines angepassten Kompensationsfaktors zum zumindest teilweisen Kompensieren eines Alterungsfaktors von zumindest einem Elektrodenpaar eines auf dem amperometrischen Prinzip basierenden Sensors für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs offenbart. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst in einem ersten Schritt ein Vorbestimmen eines Ursprungs-Kompensationsfaktors für den amperometrischen Sensor, in einem zweiten Schritt ein Ansteuern des zumindest einen Elektrodenpaares mit einem vorbestimmten elektrischen Eingangsimpuls, in einem dritten Schritt ein Ermitteln eines elektrischen Antwortimpulses des zumindest einen Elektrodenpaares in Erwiderung auf den vorbestimmten elektrischen Eingangsimpulses und in einem vierten Schritt ein Ermitteln eines angepassten Kompensationsfaktors auf der Grundlage des vorbestimmten Ursprungs-Kompensationsfaktors und des ermittelten elektrischen Antwortimpulses.Accordingly, a method for determining an adjusted compensation factor for at least partially compensating for an aging factor of at least one pair of electrodes of an amperometric-based sensor for an internal combustion engine of a vehicle is disclosed. The method according to the invention comprises in a first step predetermining an origin compensation factor for the amperometric sensor, in a second step driving the at least one electrode pair with a predetermined electrical input pulse, in a third step determining a response electrical pulse of the at least one electrode pair in response on the predetermined electrical input pulse and in a fourth step, determining an adjusted compensation factor based on the predetermined original compensation factor and the determined electrical response pulse.

Insbesondere soll die Alterung eines Elektrodenpaares zumindest teilweise kompensiert werden, an dem ein elektrischer Strom derart angelegt und gesteuert wird, dass eine sich an einem anderen Elektrodenpaar, das eine Elektrode des Elektrodenpaares aufweisen kann, an dem der elektrisch Strom angelegt und gesteuert wird, resultierende elektrische Spannung auf einem konstanten Wert gehalten wird.In particular, the aging of a pair of electrodes should be at least partially compensated, on which an electric current is applied and controlled such that an electric electrode resulting from another pair of electrodes, which may have one electrode of the electrode pair at which the electric current is applied and controlled Voltage is kept at a constant value.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren in einem fünften Schritt ein erneutes Ausführen der Schritte 2 bis 4, wobei beim erneuten Ausführen des Schrittes 4 ein erneut angepasster Kompensationsfaktor auf der Grundlage des vorherigen angepassten Kompensationsfaktors und des aktuellen elektrischen Antwortimpulses ermittelt wird. In einer hierzu alternativen vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren in einem fünften Schritt ein erneutes Ausführen der Schritte 2 bis 4, wobei beim erneuten Ausführen des Schrittes 4 ein erneut angepasster Kompensationsfaktor auf der Grundlage des im Schritt 1 vorbestimmten Ursprungs-Kompensationsfaktors und des aktuellen elektrischen Antwortimpulses ermittelt wird.In an advantageous embodiment, the method according to the invention comprises, in a fifth step, a renewed execution of the steps 2 to 4 , wherein when re-executing the step 4 a re-adjusted compensation factor is determined based on the previous adjusted compensation factor and the current electrical response pulse. In an alternative advantageous embodiment, the method according to the invention comprises in a fifth step a renewed execution of the steps 2 to 4 , wherein when re-executing the step 4 a re-adjusted compensation factor based on the in step 1 predetermined original compensation factor and the current electrical response pulse is determined.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zumindest eine Elektrodenpaar mit dem vorbestimmten elektrischen Eingangsimpuls für eine vorbestimmte Zeitdauer angesteuert, die ungefähr einer Abtastzeit bzw. Zykluszeit einer Steuerung des Sensors entspricht. Vorzugsweise ist der elektrische Eingangsimpuls ein elektrischer Stromimpuls, noch bevorzugter ein Dirac-Impuls. Bevorzugt ist es dabei außerdem, dass der elektrische Stromimpuls einen für das zumindest eine Elektrodenpaar maximal zulässigen Stromwert aufweist, der vorzugsweise in einem Bereich zwischen ungefähr -10 mA und ungefähr +10 mA liegt.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the at least one pair of electrodes is driven with the predetermined electrical input pulse for a predetermined period corresponding approximately to a sampling time or cycle time of a control of the sensor. Preferably, the input electrical pulse is an electrical current pulse, more preferably a Dirac pulse. In this case, it is also preferable for the electrical current pulse to have a maximum permissible current value for the at least one electrode pair, which is preferably in a range between approximately -10 mA and approximately +10 mA.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird das erfindungsgemäße Verfahren während eines vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine durchgeführt. Der vorbestimmte Betriebszustand umfasst eine Schubabschaltungsphase, einen Leerlauf, eine Schubphase, einen Nachlauf oder eine konstante Last.In a particularly advantageous embodiment, the method according to the invention is carried out during a predetermined operating state of the internal combustion engine. The predetermined operating state includes a fuel cut-off phase, an idle, a coasting phase, a caster or a constant load.

Ferner kann es bevorzugt sein, dass der Schritt 4 mittels vorbestimmten ersten Steuerungsparametern durchgeführt wird, wenn bestimmt worden ist, dass eine Amplitude des elektrischen Antwortimpulses einen vorbestimmten Amplitudenschwellenwert unterschreitet, und dass der Schritt 4 mittels vorbestimmten zweiten Steuerungsparametern, die zu den vorbestimmten ersten Steuerungsparametern zumindest teilweise unterschiedlich sind, durchgeführt wird, wenn bestimmt worden ist, dass die Amplitude des elektrischen Antwortimpulses den vorbestimmten Amplitudenschwellenwert überschreitet.Furthermore, it may be preferred that the step 4 is performed by predetermined first control parameters, when it has been determined that an amplitude of the electric Response pulse falls below a predetermined amplitude threshold, and that the step 4 is performed by predetermined second control parameters, which are at least partially different from the predetermined first control parameters, when it has been determined that the amplitude of the electrical response pulse exceeds the predetermined amplitude threshold.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schritt 4 ferner ein Ermitteln eines betragsmäßig maximalen Werts der zeitlichen Ableitung des ermittelten Antwortimpulses, wobei das Ermitteln des angepassten Kompensationsfaktors ferner auf der Grundlage des ermittelten betragsmäßig maximalen Werts der zeitlichen Ableitung des ermittelten elektrischen Antwortimpulses erfolgt.In a further embodiment, the step comprises 4 Furthermore, determining a magnitude maximum value of the time derivative of the determined response pulse, wherein the determination of the adjusted compensation factor further takes place on the basis of the determined magnitude maximum value of the time derivative of the determined electrical response pulse.

Dabei kann es bevorzugt sein, dass der Schritt 4 mittels vorbestimmten ersten Steuerungsparametern durchgeführt wird, wenn bestimmt worden ist, dass der ermittelte betragsmäßig maximale Wert der zeitlichen Ableitung des ermittelten Antwortimpulses einen vorbestimmten Ableitungsschwellenwert unterschreitet, und dass der Schritt 4 mittels vorbestimmten zweiten Steuerungsparametern, die zu den vorbestimmten ersten Steuerungsparametern zumindest teilweise unterschiedlich sind, durchgeführt wird, wenn bestimmt worden ist, dass der ermittelte betragsmäßig maximale Wert der zeitlichen Ableitung des ermittelten Antwortimpulses einen vorbestimmten Ableitungsschwellenwert überschreitet.It may be preferred that the step 4 is carried out by means of predetermined first control parameters, if it has been determined that the ascertained maximum value of the time derivative of the determined response pulse is below a predetermined derivation threshold, and in that step 4 is performed by means of predetermined second control parameters, which are at least partially different from the predetermined first control parameters, when it has been determined that the determined maximum value of the time derivative of the determined response pulse exceeds a predetermined derivation threshold.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist ein amperometrischer Sensor für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs offenbart. Der erfindungsgemäße Sensor umfasst einen Träger, der bevorzugt ein keramisches Material aufweist, zumindest ein am Träger angebrachtes Elektrodenpaar, und eine mit dem zumindest einen Elektrodenpaar elektrisch verbundene Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln eines angepassten Kompensationsfaktors zum zumindest teilweisen Kompensieren eines Alterungsfaktors des zumindest einen Elektrodenpaares durchzuführen.In accordance with another aspect of the present disclosure, an amperometric sensor for an internal combustion engine of a vehicle is disclosed. The sensor according to the invention comprises a carrier which preferably comprises a ceramic material, at least one pair of electrodes attached to the carrier, and a control unit electrically connected to the at least one pair of electrodes and adapted to provide a method according to the invention for determining an adjusted compensation factor for at least partially compensating a Aging factor of at least one electrode pair to perform.

Weitere Merkmale und Aufgaben der Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der vorliegenden Lehre und Betrachten der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:

  • 1 eine schematische Schnittansicht durch einen in Form eines Stickoxidsensors beispielhaft dargestellten amperometrischen Sensors für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs zeigt,
  • 2 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Steuerungsmodells für den Stickoxidsensor der 1 zeigt,
  • 3 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsmäßen Verfahrens zum Ermitteln eines angepassten Kompensationsfaktors zum zumindest teilweisen Kompensieren eines alterungsbedingten Faktors von zumindest einem Elektrodenpaar des Stickoxidsensors der 1 zeigt, und
  • 4 ein Diagramm zeigt, dass beispielhafte Antwortimpulse des Sensors der 1 mit unterschiedlichen Betriebszeiten zeigt.
Further features and objects of the invention will become apparent to those skilled in the art from practicing the present teachings and considering the accompanying drawings, in which:
  • 1 1 shows a schematic sectional view through an amperometric sensor for an internal combustion engine of a vehicle exemplified in the form of a nitrogen oxide sensor,
  • 2 a schematic view of an exemplary control model for the nitrogen oxide sensor of 1 shows,
  • 3 an exemplary flowchart of a erfindungsmäßen method for determining an adjusted compensation factor for at least partially compensating an aging-related factor of at least one electrode pair of the nitrogen oxide sensor 1 shows, and
  • 4 a diagram shows that exemplary response pulses of the sensor 1 shows with different operating times.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung sind amperometrisch arbeitende Sensoren, wie beispielsweise Stickoxidsensoren, Lambdasonde und Sauerstoffsensor, dadurch gekennzeichnet, dass deren Messprinzip auf der Amperometrie basiert, d. h. auf einer elektrochemischen Methode zur quantitativen Bestimmung von chemischen Stoffen. Insbesondere wird an einer Arbeitselektrode ein elektrischer Strom derart eingestellt, dass sich ein zeitlich konstantes elektrochemisches Potential einstellt.Within the scope of the present disclosure, amperometrically operating sensors, such as, for example, nitrogen oxide sensors, lambda probe and oxygen sensor, are characterized in that their measuring principle is based on amperometry, i. H. on an electrochemical method for the quantitative determination of chemical substances. In particular, an electric current is adjusted at a working electrode in such a way that a time-constant electrochemical potential is established.

Ferner umfasst im Rahmen der vorliegenden Offenbarung der Begriff „Steuerung“ die regelungstechnischen Begriffe „Steuern“ und „Regeln“. Der Fachmann wird jeweils erkennen, wann ein regelungstechnisches Steuern und wann ein regelungstechnisches Regeln anzuwenden ist.Furthermore, in the context of the present disclosure, the term "control" encompasses the regulatory terms "control" and "rules". The person skilled in the art will in each case recognize when a control-technical control and when a control-technical rules apply.

Die 1 zeigt einen beispielhaften Stickoxidsensor 10, der exemplarisch für einen auf dem amperometrischen Messprinzip basierenden Sensors steht. Folglich ist die vorliegende Erfindung dazu bedacht, bei sämtlichen Sensoren für Brennkraftmaschinen für Fahrzeuge eingesetzt zu werden, die auf dem amperometrischen Messprinzip beruhen, wie beispielsweise Lambdasonde und Sauerstoffsensor. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung bei amperometrischen Sensoren anwendbar, die einen keramischen Grundträger mit daran angebrachtem Elektrodenpaar aufweisen.The 1 shows an exemplary nitrogen oxide sensor 10 , which exemplifies a sensor based on the amperometric measuring principle. Consequently, the present invention is intended to be applied to all sensors for internal combustion engines for vehicles, which are based on the amperometric measuring principle, such as lambda probe and oxygen sensor. In particular, the present invention is applicable to amperometric sensors having a ceramic base support with an electrode pair attached thereto.

Unter Verweis auf die 1 ist eine schematische Schnittansicht des beispielhaften Stickoxidsensor 10 dargestellt, der dazu ausgebildet ist, in einem Auslasstrakt einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) angeordnet zu werden und den Stickoxidgehalt bzw. den Sauerstoffgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine zu erfassen.With reference to the 1 is a schematic sectional view of the exemplary nitrogen oxide sensor 10 illustrated, which is adapted to be arranged in an exhaust tract of an internal combustion engine (not shown) and to detect the nitrogen oxide content or the oxygen content in the exhaust gas of the internal combustion engine.

Der Stickoxidsensor 10 weist einen Hauptkörper 12 aus einem Feststoffelektrolyten auf, der vorzugsweise aus einem Mischkristall aus Zirkonoxid und Yttriumoxid und/oder durch einen Mischkristall aus Zirkonoxid und Calciumoxid gebildet ist. Zusätzlich kann ein Mischkristall aus Hafniumoxid, ein Mischkristall aus Perowskit-basierten Oxiden oder ein Mischkristall aus trivalentem Metalloxid verwendet werden, wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3).The nitrogen oxide sensor 10 has a main body 12 of a solid electrolyte, which is preferably formed of a mixed crystal of zirconium oxide and yttrium oxide and / or by a mixed crystal of zirconium oxide and calcium oxide. In addition, a mixed crystal of hafnium oxide, a mixed crystal of perovskite-based oxides, or a mixed crystal of trivalent metal oxide such as alumina (Al 2 O 3 ) may be used.

Innerhalb des Hauptkörpers 12 des exemplarisch dargestellten Stickoxidsensors sind eine erste Pumpkavität 20, eine zweite Pumpkavität 30 und eine Messkavität 40 vorgesehen. Die erste Pumpkavität 20 ist über einen Verbindungspfad 15 mit dem Äußeren des Hauptkörpers 12 verbunden. Insbesondere kann Abgas durch den Verbindungspfad 15 in die erste Pumpkavität 20 strömen Die zweite Pumpkavität 30 ist mit der ersten Pumpkavität 20 über einen ersten Diffusionspfad 25 verbunden. Der erste Diffusionspfad 25 ist beispielsweise in der Form eines sehr dünnen Schlitzes vorgesehen, durch den Sauerstoff mit einer vorbestimmten Rate strömen kann. Alternativ kann der erste Diffusionspfad 25 mit einem porösen Füllmittel zum Ausbilden einer Diffusionsratenregulierungsschicht gefüllt oder ausgepolstert sein. Inside the main body 12 of the exemplary nitrogen oxide sensor shown are a first pump cavity 20 , a second pump cavity 30 and a measuring cavity 40 intended. The first pump cavity 20 is via a connection path 15 with the exterior of the main body 12 connected. In particular, exhaust gas may pass through the connection path 15 in the first pump cavity 20 flow the second pump cavity 30 is with the first pump cavity 20 via a first diffusion path 25 connected. The first diffusion path 25 For example, it is provided in the form of a very thin slot through which oxygen can flow at a predetermined rate. Alternatively, the first diffusion path 25 filled or padded with a porous filler to form a diffusion rate control layer.

Die Messkavität 40 ist mit der zweiten Pumpkavität 30 über einen zweiten Diffusionspfad 35 verbunden. Der zweite Diffusionspfad 35 ist beispielsweise in der Form eines sehr dünnen Schlitzes vorgesehen, durch den Sauerstoff mit einer vorbestimmten Rate strömen kann. Alternativ kann der zweite Diffusionspfad 35 mit einem porösen Füllmittel zum Ausbilden einer Diffusionsratenregulierungsschicht gefüllt oder ausgepolstert sein. Die Diffusionsratenschichten können alternativ als Diffusionsbarrieren bezeichnet werden.The measuring cavity 40 is with the second pump cavity 30 via a second diffusion path 35 connected. The second diffusion path 35 For example, it is provided in the form of a very thin slot through which oxygen can flow at a predetermined rate. Alternatively, the second diffusion path 35 filled or padded with a porous filler to form a diffusion rate control layer. The diffusion rate layers may alternatively be referred to as diffusion barriers.

Der erste Diffusionspfad 25 und der zweite Diffusionspfad 35 sind derart ausgebildet, dass durch diese hindurch das Abgas nur teilweise strömen kann. Durch Kenntnis der Querschnitte des ersten und zweiten Diffusionspfads 25, 35 und/oder durch Kenntnis der jeweiligen porösen Füllmittel kann die Diffusionsrate durch den ersten und zweiten Diffusionspfad 25, 35 bestimmt werden.The first diffusion path 25 and the second diffusion path 35 are designed such that the exhaust gas can only partially flow through them. By knowing the cross sections of the first and second diffusion paths 25 . 35 and / or by knowing the respective porous fillers, the diffusion rate through the first and second diffusion paths 25 . 35 be determined.

Im Hauptkörper 12 ist außerdem eine Referenzkavität 50 gebildet, die direkt mit dem Äußeren des Hauptkörpers 12 in Verbindung steht. Innerhalb der Referenzkavität 50 ist eine Referenzelektrode 52 angeordnet. Insbesondere steht die Referenzkavität 50 mit der Umgebungsluft, d. h. nicht mit dem Abgas, in Verbindung und ist dazu ausgebildet, eine Sauerstoffreferenz für die im Stickoxidsensor 10 angeordneten verschiedenen Elektroden zu bilden.In the main body 12 is also a reference cavity 50 formed directly with the exterior of the main body 12 communicates. Within the reference cavity 50 is a reference electrode 52 arranged. In particular, the reference cavity 50 with the ambient air, that is not with the exhaust gas, in connection and is adapted to an oxygen reference for in the nitrogen oxide sensor 10 arranged to form different electrodes.

An einer Außenseite des Hauptkörpers 12 ist eine Abgaselektrode 22 angeordnet. Insbesondere kann während eines Messbetriebs des Stickoxidsensors 10 durch Anlegen eines Referenzstroms an der Abgaselektrode 22 der im Abgas befindliche Sauerstoff ionisiert werden und durch den Hauptkörper 12 als Sauerstoffionen zur Referenzelektrode 52 diffundieren und dort wieder in Sauerstoffmoleküle zur Ausbildung einer Sauerstoffreferenz umgewandelt werden.On an outside of the main body 12 is an exhaust gas electrode 22 arranged. In particular, during a measuring operation of the nitrogen oxide sensor 10 by applying a reference current to the exhaust gas electrode 22 the oxygen in the exhaust gas is ionized and through the main body 12 as oxygen ions to the reference electrode 52 diffuse and be converted back there into oxygen molecules to form an oxygen reference.

Innerhalb der ersten Pumpkavität 20 ist eine erste Pumpelektrode 24 angeordnet. Insbesondere kann während des Messbetriebs des Stickoxidsensors 10 durch Anlegen eines ersten Pumpstroms IP0 an der ersten Pumpelektrode 24 der im Abgas befindliche Sauerstoff innerhalb der ersten Pumpkavität 20 ionisiert werden und durch den Hauptkörper 12 als Sauerstoffionen wandern bzw. gelangen. Aufgrund der aus der ersten Pumpkavität 20 ausgebrachten Sauerstoffionen bildet sich zwischen der ersten Pumpelektrode 24 und der Referenzelektrode 52 indirekt eine erste Elektrodenspannung bzw. erste Nernstspannung V0 aus. Genauer gesagt bildet sich die erste Elektrodenspannung bzw. die erste Nernstspannung V0 direkt aus dem in der ersten Pumpkavität 20 noch vorliegenden Rest-Sauerstoff.Within the first pump cavity 20 is a first pumping electrode 24 arranged. In particular, during the measuring operation of the nitrogen oxide sensor 10 by applying a first pumping current IP0 at the first pumping electrode 24 the oxygen in the exhaust gas within the first pump cavity 20 be ionized and through the main body 12 migrate or arrive as oxygen ions. Because of the first pump cavity 20 discharged oxygen ions forms between the first pumping electrode 24 and the reference electrode 52 indirectly a first electrode voltage or first Nernst voltage V0 out. More specifically, the first electrode voltage or the first Nernst voltage forms V0 directly from the one in the first pump cavity 20 still present residual oxygen.

Innerhalb der zweiten Pumpkavität 30 ist eine zweite Pumpelektrode 34 angeordnet. Hier kann während des Messbetriebs des Stickoxidsensors 10 durch Anlegen eines zweiten Pumpstroms IP1 an der zweiten Pumpelektrode 34 der im Gasgemisch befindliche Sauerstoff innerhalb der zweiten Pumpkavität 30 ionisiert werden und durch den Hauptkörper 12 als Sauerstoffionen wandern bzw. gelangen. Aufgrund der aus der zweiten Pumpkavität 30 ausgebrachten Sauerstoffionen bildet sich zwischen der zweiten Pumpelektrode 34 und der Referenzelektrode 52 indirekt eine zweite Elektrodenspannung bzw. zweite Nernstspannung V1 aus. Genauer gesagt bildet sich die zweite Elektrodenspannung bzw. die zweite Nernstspannung V1 direkt aus dem in der zweiten Pumpkavität 30 noch vorliegenden Rest-Sauerstoff.Within the second pump cavity 30 is a second pumping electrode 34 arranged. Here, during the measuring operation of the nitrogen oxide sensor 10 by applying a second pumping current IP1 at the second pumping electrode 34 the oxygen in the gas mixture within the second pump cavity 30 be ionized and through the main body 12 migrate or arrive as oxygen ions. Because of the second pump cavity 30 discharged oxygen ions forms between the second pumping electrode 34 and the reference electrode 52 indirectly a second electrode voltage or second Nernst voltage V1 out. More specifically, the second electrode voltage and the second Nernst voltage forms V1 directly from the second pump cavity 30 still present residual oxygen.

Innerhalb der Messkavität 40 ist eine Messelektrode 44 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, während des Messbetriebs des Stickoxidsensors 10 bei Anlegen eines Messstroms IP2 den innerhalb der Messkavität 40 vorhandenen Sauerstoff und/oder Stickoxide zu ionisieren, so dass die Sauerstoffionen durch den Hauptkörper 12 wandern bzw. gelangen können. Aufgrund der aus der Messkavität 40 ausgebrachten bzw. herausgepumpten Sauerstoffionen bildet sich zwischen der Messelektrode 44 und der Referenzelektrode 52 eine dritte Elektrodenspannung bzw. dritte Nernstspannung V2 aus, die durch Anlegen des Messstroms IP2 an der Messelektrode 44 auf konstantem Wert gehalten wird. Genauer gesagt bildet sich die dritte Elektrodenspannung bzw. die dritte Nernstspannung V2 direkt aus dem in der Messkavität 40 noch vorliegenden Rest-Sauerstoff. Der angelegte Messstrom IP2 ist dann ein Indiz für den innerhalb des Abgases befindlichen Stickoxidgehalt.Inside the measuring cavity 40 is a measuring electrode 44 arranged, which is adapted to, during the measuring operation of the nitrogen oxide sensor 10 when applying a measuring current IP2 within the measuring cavity 40 existing oxygen and / or nitrogen oxides ionize, so that the oxygen ions through the main body 12 can wander or get. Because of the measuring cavity 40 discharged or pumped out oxygen ions forms between the measuring electrode 44 and the reference electrode 52 a third electrode voltage or third Nernst voltage V2 out by applying the measuring current IP2 at the measuring electrode 44 held at a constant value. More specifically, the third electrode voltage and the third Nernst voltage forms V2 directly from the one in the measuring cavity 40 still present residual oxygen. The applied measuring current IP2 is then an indication of the nitrogen oxide contained within the exhaust gas.

Somit weist der in der 1 gezeigte Stickoxidsensor 10, der beispielhaft für einen auf dem amperometrisch Messprinzip basierenden Sensor steht, drei relevante Elektrodenpaare auf, nämlich ein erstes Elektrodenpaar bestehend aus der ersten Pumpelektrode 24 und der Abgaselektrode 22, ein zweites Elektrodenpaar bestehend aus der zweiten Pumpelektrode 34 und der Abgaselektrode 22 und ein drittes Elektrodenpaar bestehend aus der Messelektrode 44 und der Abgaselektrode 22.Thus, in the 1 shown nitrogen oxide sensor 10 , which is an example of a based on the amperometric measuring principle sensor, three relevant pairs of electrodes, namely a first electrode pair consisting of the first pumping electrode 24 and the exhaust gas electrode 22 , a second electrode pair consisting of the second pumping electrode 34 and the exhaust gas electrode 22 and a third electrode pair consisting of the measuring electrode 44 and the exhaust gas electrode 22 ,

Die an der ersten und zweiten Pumpelektrode 24, 34 anliegenden Pumpströme IP0 und IP1 sind derart eingestellt, das bevorzugt nur der Sauerstoff ionisiert wird, jedoch nicht die Stickoxide. Insbesondere ist die erste Pumpelektrode 24 dazu ausgebildet, während des Normalbetriebs des Stickoxidsensors 10 nahezu den gesamten Sauerstoff aus dem Abgas zu pumpen bzw. einen vorbestimmten Sauerstoffschlupf aus der ersten Pumpkavität 20 in die zweite Pumpkavität 30 zuzulassen. Die zweite Pumpelektrode 34 ist dazu ausgebildet, den aus der ersten Pumpkavität 20 noch nicht herausgepumpten Sauerstoff zu ionisieren und abzuleiten, so dass in der Messkavität 40 nahezu nur Stickoxide vorliegen. Die Messelektrode 44 ist dazu ausgebildet, die Stickoxide zu ionisieren, wobei der an der Messelektrode 44 angelegte Messstrom IP2 ein Maß für den Stickoxidgehalt im Abgas ist.The at the first and second pumping electrode 24 . 34 applied pumping currents IP0 and IP1 are set such that preferably only the oxygen is ionized, but not the nitrogen oxides. In particular, the first pumping electrode 24 designed to during normal operation of the nitrogen oxide sensor 10 to pump almost all of the oxygen from the exhaust gas or a predetermined oxygen slip from the first pump cavity 20 in the second pump cavity 30 permit. The second pump electrode 34 is designed to be from the first pump cavity 20 To ionize and divert non-pumped out oxygen so that in the measuring cavity 40 almost only nitrogen oxides are present. The measuring electrode 44 is designed to ionize the nitrogen oxides, wherein the at the measuring electrode 44 applied measuring current IP2 is a measure of the nitrogen oxide content in the exhaust gas.

Innerhalb des Hauptkörpers 12 ist ferner eine Heizvorrichtung 60 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, den Hauptkörper 12 auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur zu heizen und auf dieser zu halten, beispielsweise bei ca. 850°C.Inside the main body 12 is also a heater 60 arranged, which is adapted to the main body 12 to heat to a predetermined operating temperature and to keep on this, for example, at about 850 ° C.

Die Betriebsweise zum Ermitteln des Stickoxidgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine mittels des offenbarten Stickoxidsensors 10 ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt, auf den an dieser Stelle verwiesen wird. Das regelungstechnische Steuerungsprinzip für den Stickoxidsensor 10 der 1 ist nämlich dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Elektrodenspannungen bzw. Nernstspannungen V0, V1, V2 durch Anlegen und Anpassen der Pumpströme IP0, IP1 und des Messstroms IP2 auf konstantem Niveau gehalten werden.The mode of operation for determining the nitrogen oxide content in the exhaust gas of the internal combustion engine by means of the disclosed nitrogen oxide sensor 10 is already known from the prior art, to which reference is made at this point. The control technology control principle for the nitrogen oxide sensor 10 the 1 is namely characterized in that the respective electrode voltages or Nernst voltages V0 . V1 . V2 by applying and adjusting the pump currents IP0 . IP1 and the measuring current IP2 be kept at a constant level.

Unter Verweis auf die 2 ist exemplarisch eine schematische Ansicht eines beispielhaften Steuerungs- und Regelungsmodells zum Steuern bzw. Regeln des Messstroms IP2 zum Halten der dritten Elektrodenspannung bzw. dritten Nernstspannung V2 auf konstantem Niveau gezeigt. Es ist selbstredend, dass die Steuerung der ersten und zweiten Elektrodenspannungen bzw. Nernstspannungen V0, V1 in analoger Weise erfolgen. Es ist selbstredend, dass das in der 2 gezeigte Steuerungs- und Regelungsmodell weitere, nicht in der 2 gezeigte regelungstechnische Steuerelemente aufweisen kann, wie beispielsweise Filter, Integratoren, Differentialglieder, Verzögerungsglieder und weitere bekannte Steuerungs- und Regelungsglieder.With reference to the 2 is an example of a schematic view of an exemplary control and regulation model for controlling or regulating the measuring current IP2 for holding the third electrode voltage or third Nernst voltage V2 shown at a constant level. It goes without saying that the control of the first and second electrode voltages or Nernst voltages V0 . V1 done in an analogous manner. It goes without saying that in the 2 shown control and regulation model more, not in the 2 shown control engineering elements may have, such as filters, integrators, differential elements, delay elements and other known control and regulating members.

Das regelungstechnische Steuerungsmodell der 2 umfasst als Eingangsgröße Vsoll den Soll-Wert für die dritte Elektrodenspannung bzw. Nernstspannung V2. Die Ausgangsgröße Vist beschreibt den tatsächlichen Ist-Wert für die dritte Elektrodenspannung bzw. Nernstspannung V2, die sich durch Anlegen des Messstroms IP2 an dem Elektrodenpaar bestehend aus Abgaselektrode 22 und Messelektrode 44 zwischen dem Elektrodenpaar bestehend aus Messelektrode 44 und Referenzelektrode 52 ergibt. Der Ist-Wert Vist der dritten Elektrodenspannung bzw. Nernstspannung V2 wird an einen Summenbilder SB zurückgeführt und mit dem Soll-Wert Vsoll der dritten Elektrodenspannung bzw. Nernstspannung V2 verglichen und, bei Feststellen einer Differenz, kann daraufhin dieser Differenz durch Anpassen des Messstroms IP2 zumindest teilweise kompensiert werden, damit der Ist-Wert Vist nahezu dem Soll-Wert Vsoll entspricht.The control engineering control model of the 2 includes as an input V should the setpoint value for the third electrode voltage or Nernst voltage V2 , The output size V is describes the actual actual value for the third electrode voltage or Nernst voltage V2 , which by applying the measuring current IP2 on the electrode pair consisting of exhaust gas electrode 22 and measuring electrode 44 between the electrode pair consisting of measuring electrode 44 and reference electrode 52 results. The actual value V is the third electrode voltage or Nernst voltage V2 becomes a sum picture SB returned and with the target value V should the third electrode voltage or Nernst voltage V2 and, upon detection of a difference, this difference can then be adjusted by adjusting the measuring current IP2 be at least partially compensated, hence the actual value V is almost the target value V should equivalent.

In dem regelungstechnischen Steuerungsmodell der 2 sind nach dem Summenbilder SB ein erstes Steuerungselement SE1 und ferner ein zweites Steuerungselement SE2 vorgesehen. Im ersten Steuerungselement SE1 ist ein Kompensationsfaktor KF berücksichtigt, der dazu bedacht ist, der tatsächlichen Alterung des Elektrodenpaares bestehend aus Abgaselektrode 22 und Messelektrode 442 Rechnung zu tragen. Die Alterung der Elektroden 22, 44 kann als Modell mit einem Alterungsfaktor AF im zweiten Steuerungselement SE2 abgebildet werden. Der Alterungsfaktor AF kann in regelmäßigen Abständen, wie beispielsweise alle 100 Betriebsstunden, mit einem separaten Verfahren (hierin nicht beschrieben) sowohl qualitativ als auch quantitativ bestimmt werden, beispielsweise mittels Frequenzanalysen. Die Stellgröße zwischen den beiden Steuerungselementen SE1 und SE2 wird durch den Messstrom IP2 beschrieben.In the control engineering control model of 2 are after the sum pictures SB a first control element SE1 and further a second control element SE2 intended. In the first control element SE1 is a compensation factor KF considered, which is careful to the actual aging of the electrode pair consisting of exhaust gas electrode 22 and measuring electrode 442 Take into account. The aging of the electrodes 22 . 44 can be considered a model with an aging factor AF in the second control element SE2 be imaged. The aging factor AF can periodically, such as all 100 Operating hours, with a separate method (not described herein) both qualitatively and quantitatively determined, for example by means of frequency analysis. The manipulated variable between the two control elements SE1 and SE2 is through the measuring current IP2 described.

Insbesondere stellt das zweite Steuerelement SE2 ein regelungstechnisches Steuerungs- und Regelungsmodell zur Steuerung bzw. Regelung von zumindest einem Elektrodenpaar dar. In dem hierin beschriebenen Beispiel soll die zwischen der Messelektrode 44 und der Referenzelektrode 52 anliegende dritte Elektrodenspannung bzw. Nernstspannung V2 durch Steuern des Messstroms IP2, der zwischen der Abgaselektrode 22 und der Messelektrode 44 angelegt wird, auf konstantem Niveau gehalten werden. Durch das Vorsehen des ersten Steuerelements SE1, das in dem ein Steuerungs- und Regelungsmodell mit entsprechenden regelungstechnischen Elementen implementiert sein kann, kann das in dem zweiten Steuerelement SE vorgesehene Steuerungs- und Regelungsmodell zumindest teilweise gesteuert bzw. geregelt werden. Dabei soll insbesondere der in dem zweiten Steuerelement SE2 berücksichtigte Alterungsfaktor AF des zumindest einen Elektrodenpaares zumindest teilweise kompensiert werden.In particular, the second control provides SE2 a control engineering and control model for the control or regulation of at least one pair of electrodes. In the example described herein, the between the measuring electrode 44 and the reference electrode 52 applied third electrode voltage or Nernst voltage V2 by controlling the measuring current IP2 that is between the exhaust gas electrode 22 and the measuring electrode 44 is maintained at a constant level. By providing the first control SE1 that can be implemented in which a control and regulation model with corresponding control elements, that in the second control SE provided control and regulation model are at least partially controlled or regulated. In particular, in the second control SE2 considered aging factor AF of the at least one pair of electrodes are at least partially compensated.

Während der Lebensdauer des amperometrischen Sensors 10 kann es jedoch aufgrund von z. B. Elektroden-Delamination und/oder Schwefel- und/oder Magnesiumvergiftungen und/oder Elektrodenoxidation zu Messungenauigkeiten kommen, insbesondere bei den dem Abgas der Brennkraftmaschine ausgesetzten Elektroden 22, 24, 34, 44. Folglich ist es vorteilhaft und erfindungsgemäß, wenn der Kompensationsfaktors der tatsächlichen Alterung des Elektrodenpaares bestehend aus Abgaselektrode 22 und Messelektrode 44 zumindest teilweise angepasst wird, damit auch bei stärkerer Alterung des Elektrodenpaares noch akzeptable Messungen durchgeführt werden können. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Kompensationsfaktor KF während des Betriebs der Brennkraftmaschine in periodischen Abständen, wie beispielsweise alle 100 Betriebsstunden, und während bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit der tatsächlichen Alterung der Elektroden gemäß eines vom normalen Steuerungsverfahren des Sensors unabhängigen bzw. separaten Verfahrens angepasst wird. Während dem Anpassen des Kompensationsfaktors KF wird der standardmäßige Messbetrieb (siehe 2) des Sensors 10 vorübergehend unterbrochen. During the life of the amperometric sensor 10 However, it may be due to z. As electrode delamination and / or sulfur and / or magnesium poisoning and / or electrode oxidation come to measurement inaccuracies, especially in the exhaust gas of the engine exposed electrodes 22 . 24 . 34 . 44 , Consequently, it is advantageous and according to the invention if the compensation factor of the actual aging of the electrode pair consisting of exhaust gas electrode 22 and measuring electrode 44 is at least partially adapted so that even with greater aging of the electrode pair still acceptable measurements can be performed. It is particularly advantageous if the compensation factor KF during operation of the internal combustion engine at periodic intervals, such as all 100 Operating hours, and is adjusted during certain operating conditions of the internal combustion engine depending on the actual aging of the electrodes according to a separate or separate from the normal control method of the sensor method. While adjusting the compensation factor KF is the standard measuring mode (see 2 ) of the sensor 10 temporarily interrupted.

Unter Verweis auf die 3 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Anpassen des Kompensationsfaktors KF gezeigt. Das Verfahren der 3 beginnt beim Schritt S und gelangt dann zum Schritt 1, an dem ein vorbestimmter Ursprungs-Kompensationsfaktor KF0 vorbestimmt und in der Steuerung des Stickoxidsensors 10 hinterlegt wird. Der Ursprungs-Kompensationsfaktor KF0 kann beispielsweise direkt ach der Herstellung des Stickoxidsensors 10, d. h. noch im Werk, vorbestimmt und in der Steuerung des Stickoxidsensors 10 hinterlegt werden. Die vorliegende Erfindung basiert nun darauf, dynamisch (d. h. während des Betriebs der Brennkraftmaschine) diesen Ursprungs-Kompensationsfaktor AF0 der aktuellen Kompensation anzupassen. Beispielsweise kann das Sensorsystem solange angesteuert werden, bis es zu schwingen beginnt, wobei als Ursprungs-Kompensationsfaktor KF0 derjenige Wert vorbestimmt werden kann, der knapp unterhalb Schwinggrenze des Sensorsystems liegt.With reference to the 3 is an inventive method for adjusting the compensation factor KF shown. The procedure of 3 starts at the step S and then get to the step 1 at which a predetermined source compensation factor KF0 predetermined and in the control of the nitrogen oxide sensor 10 is deposited. The origin compensation factor KF0 For example, directly after the production of the nitrogen oxide sensor 10 , ie still in the factory, predetermined and in the control of the nitrogen oxide sensor 10 be deposited. The present invention is now based on dynamically (ie during operation of the internal combustion engine) this origin compensation factor AF0 adjust the current compensation. For example, the sensor system can be driven until it begins to oscillate, using as original compensation factor KF0 that value can be predetermined which is just below the oscillation limit of the sensor system.

In einem darauffolgenden Schritt 2, während dem der Stickoxidsensor 10 bereits im Abgasstrang der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs verbaut ist und die Brennkraftmaschine betrieben wird, wird das Elektrodenpaar bestehend aus der Abgaselektrode 22 und der Messelektrode 44 mit einem vorbestimmten elektrischen Eingangsimpuls für zumindest die Dauer einer Abtastzeit bzw. Zykluszeit der Sensorsteuerung angesteuert, wie beispielsweise ungefähr 20 ms oder kleiner. Der elektrische Eingangsimpuls ist vorzugsweise ein elektrischer Stromimpuls, noch bevorzugter ein Dirac-Impuls, und entspricht bevorzugt einem für das Elektrodenpaar bestehend aus Abgaselektrode 22 und Messelektrode 44 maximal zulässigen Stromwert. Beispielsweise liegt der elektrische Eingangsimpuls in einem Bereich zwischen ungefähr -10 mA und ungefähr +10 mA. In Abhängigkeit des Elektrodenpaares kann der Stromwert für den elektrischen Eingangsimpuls eingestellt werden.In a subsequent step 2 during which the nitrogen oxide sensor 10 is already installed in the exhaust system of the internal combustion engine of the vehicle and the internal combustion engine is operated, the pair of electrodes consisting of the exhaust gas electrode 22 and the measuring electrode 44 with a predetermined electrical input pulse for at least the duration of a sampling time or cycle time of the sensor control is driven, such as about 20 ms or less. The electrical input pulse is preferably an electrical current pulse, more preferably a Dirac pulse, and preferably corresponds to one for the electrode pair consisting of exhaust gas electrode 22 and measuring electrode 44 maximum permissible current value. For example, the input electrical pulse ranges from about -10 mA to about + 10 mA. Depending on the pair of electrodes, the current value for the electrical input pulse can be set.

Nach dem Ansteuern des Elektrodenpaares 22, 44 mit dem elektrischen Eingangsimpuls beim Schritt 2 wird in einem darauffolgenden Schritt 3 der elektrische Antwortimpuls ermittelt, der mit Bezug auf die 4, die zwei Antwortimpulse zeigt, beschrieben wird. Der elektrische Antwortimpuls beschreibt dabei die sich aufgrund des angelegten elektrischen Eingangsstromimpulses an den Elektroden 44, 52 anlegende elektrische Spannung.After driving the electrode pair 22 . 44 with the electrical input pulse at the step 2 will be in a subsequent step 3 the electrical response pulse determined with respect to the 4 , which shows two response pulses, will be described. The electrical response pulse describes that due to the applied electrical input current pulse to the electrodes 44 . 52 applying electrical voltage.

Die 4 zeigt beispielhaft den zeitlichen Verlauf von zwei elektrischen Antwortimpulsen in Erwiderung auf jeweils den gleichen elektrischen Eingangsimpuls. Insbesondere zeigt die durchgezogene Kurve UK einen elektrischen Antwortimpuls des Stickoxidsensors 10 in seinem Ursprungs-Zustand, d. h. dass die Brennkraftmaschine bisher nicht betrieben wurde. Folglich kann der elektrische Antwortimpuls UK ebenfalls bereits direkt nach Herstellung des Sensors vorbestimmt werden. Alternativ kann der elektrische Antwortimpuls UK während der ersten Betriebsstunden der Brennkraftmaschine vorbestimmt werden.The 4 shows by way of example the time course of two electrical response pulses in response to each of the same electrical input pulse. In particular, the solid curve shows UK an electrical response pulse of the nitrogen oxide sensor 10 in its original state, ie that the internal combustion engine has not been operated. Consequently, the electrical response pulse can UK also already be determined directly after production of the sensor. Alternatively, the electrical response pulse UK be predetermined during the first hours of operation of the internal combustion engine.

Die gestrichelt dargestellte Kurve AK der 4 zeigt einen elektrischen Antwortimpuls des Stickoxidsensors 10 nach einer bestimmten Betriebszeit, beispielsweise ungefähr 500 Betriebsstunden, der Brennkraftmaschine und während das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln des Kompensationsfaktors KF durchgeführt wird. Der 4 ist zu entnehmen, dass aufgrund der Alterung des Elektrodenpaares die Amplitude des elektrischen Antwortimpulses AK im Vergleich zur Amplitude des elektrischen Antwortimpulses UK größer ist und der Abklingverlauf ebenfalls unterschiedlich ist.The dashed curve AK the 4 shows an electrical response pulse of the nitrogen oxide sensor 10 after a certain operating time, for example about 500 operating hours, the internal combustion engine and while the inventive method for determining the compensation factor KF is performed. The 4 It can be seen that due to the aging of the electrode pair, the amplitude of the electrical response pulse AK compared to the amplitude of the electrical response pulse UK is larger and the decay course is also different.

Überschreitet der Betrag der Differenz zwischen der Amplitude des aktuellen elektrischen Antwortimpulses und der Amplitude des vorbestimmten elektrischen Antwortimpulses einen vorbestimmten Differenzschwellenwert, kann in einem Schritt 4 (siehe 3) auf der Grundlage des ursprünglichen Kompensationsfaktors KF0 ein angepasster Kompensationsfaktor KFn ermittelt werden. Überschreitet der aktuelle elektrische Antwortimpuls AK, d. h. die maximale Amplitude, den ursprünglichen Antwortimpuls UK, d. h. die maximale Amplitude, um einen bestimmten Prozentwert, kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der angepasste Kompensationsfaktor KFn dadurch ermittelt werden, dass der Ursprungs-Kompensationsfaktor KF0 um ungefähr den bestimmten Prozentwert, der mit einem geeigneten Faktor beaufschlagt sein kann, verringert wird.If the amount of the difference between the amplitude of the current electrical response pulse and the amplitude of the predetermined electrical response pulse exceeds a predetermined difference threshold value, in one step 4 (please refer 3 ) based on the original compensation factor KF0 an adjusted compensation factor KF n be determined. Exceeds the current electrical response pulse AK ie the maximum amplitude, the original response pulse UK , ie, the maximum amplitude, by a certain percentage, may, in a preferred embodiment, the adjusted compensation factor KF n be determined by the originating compensation factor KF0 at about the same certain percentage, which may be subject to an appropriate factor, is reduced.

Insbesondere wird sich dabei zu Nutze gemacht, dass sich in dem durch die Alterung des Elektrodenpaares bedingten erhöhten elektrischen Antwortimpuls der aktuelle Alterungsfaktor AF des Elektrodenpaares niederschlägt und somit die diese Alterung im angepassten Kompensationsfaktor KFn zumindest teilweise kompensiert werden kann.In particular, it is made use of the fact that in the increased due to the aging of the electrode pair increased electrical response pulse, the current aging factor AF of the electrode pair and thus the aging in the adjusted compensation factor KF n at least partially compensated.

Das vorbeschriebene Verfahren zur erstmaligen Ermittlung eines angepassten Korrekturfaktors KFn kann in periodischen Abständen während des Betriebs der Brennkraftmaschine erneut ausgeführt werden, wobei dies vorzugsweise jedes Mal auf der Grundlage des Ursprungs-Korrekturfaktors KF0 erfolgt. Alternativ ist es jedoch möglich, dass ein erneut ermittelter angepasster Korrekturfaktor KFn auf der Grundlage eines zuvor ermittelten angepassten Korrekturfaktors KFn-1 ermittelt wird.The above-described method for the first determination of a corrected correction factor KF n may be re-executed at periodic intervals during operation of the internal combustion engine, preferably each time based on the original correction factor KF0 he follows. Alternatively, however, it is possible that a newly determined adjusted correction factor KF n based on a previously determined adjusted correction factor KF n-1 is determined.

Das Ermitteln eines angepassten Korrekturfaktors KFn erfolgt vorzugsweise während vorbestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, beispielsweise während einer Schubabschaltungsphase, während eines Leerlauf, während einer Schubphase, während eines Nachlaufs, bei konstanter Last (konstanter Sauerstoffpunkt) oder während jedes beliebigen Betriebszustands.Determining a fitted correction factor KF n Preferably, during predetermined operating conditions of the internal combustion engine, for example during a fuel cut-off phase, during idling, during a coasting phase, during a caster, at a constant load (constant oxygen point) or during any operating state.

In weiteren Ausgestaltungen kann es vorteilhaft sein, neben dem ersten Steuerelement SE1, in dem, wie zuvor beschrieben, ein regelungstechnisches Steuerungs- und Regelungsmodell mit vorbestimmten ersten Steuerungsparametern vorgesehen ist, zumindest ein alternatives erstes Steuerelement SE1* zu hinterlegen, in dem ebenfalls ein regelungstechnisches Steuerungs- und Regelungsmodell mit vorgegebenen zweiten Steuerungsparametern, die unterschiedlich zu den vorbestimmten ersten Steuerungsparametern sind, vorgesehen ist.In further embodiments, it may be advantageous, in addition to the first control SE1 in which, as described above, a control-engineering control model is provided with predetermined first control parameters, at least one alternative first control element SE1 * to deposit, in which also a control engineering control model with predetermined second control parameters, which are different from the predetermined first control parameters, is provided.

Überschreitet der aktuelle elektrische Antwortimpuls AK, d. h. die maximale Amplitude, den ursprünglichen Antwortimpuls UK, d. h. die maximale Amplitude, um den bestimmten Prozentwert, der wiederum größer ist als ein vorbestimmter Amplitudenschwellenwert, kann in der weiteren Ausgestaltung das ursprüngliche erste Steuerelement SE1 durch das zumindest eine alternative erste Steuerelement SE1* ersetzt werden. In diesem Fall kann nämlich davon ausgegangen werden, dass die Alterung des Elektrodenpaares einen Wert erreicht hat, der mit dem ursprünglichen ersten Steuerelement SE1 nicht mehr ausreichend kompensiert werden kann. Somit ist es vorteilhaft, in der Gesamtsteuerung des Sensors mehrere erste Steuerelemente SE1 vorzusehen, in denen unterschiedliche vorbestimmte Steuerungsparameter hinterlegt sind, um unterschiedliche Alterungszustände des Elektrodenpaares zumindest teilweise zu kompensieren.Exceeds the current electrical response pulse AK ie the maximum amplitude, the original response pulse UK , that is, the maximum amplitude, by the determined percentage, which in turn is greater than a predetermined amplitude threshold, in the further embodiment, the original first control element SE1 by the at least one alternative first control SE1 * be replaced. In this case, it can be assumed that the aging of the electrode pair has reached a value that matches the original first control element SE1 can no longer be compensated sufficiently. Thus, it is advantageous in the overall control of the sensor several first controls SE1 provide, in which different predetermined control parameters are stored in order to compensate for different aging states of the electrode pair at least partially.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beim Schritt 4 (siehe 2) ferner ein betragsmäßig maximaler Wert der zeitlichen Ableitung des ermittelten Antwortimpulses ermittelt werden. Dabei wird der betragsmäßig maximale Wert der zeitlichen Ableitung des ermittelten Antwortimpulses nach dem Erreichen des jeweiligen Peaks ermittelt. Das Ermitteln des angepassten Kompensationsfaktors AFn kann ferner auf der Grundlage des ermittelten betragsmäßig maximalen Werts der zeitlichen Ableitung des ermittelten elektrischen Antwortimpulses erfolgen.In a further embodiment of the method according to the invention can in step 4 (please refer 2 ) Furthermore, a magnitude maximum value of the time derivative of the determined response pulse can be determined. In this case, the amount of maximum value of the time derivative of the determined response pulse is determined after reaching the respective peak. Determining the adjusted compensation factor AF n can also be done on the basis of the determined magnitude maximum value of the time derivative of the determined electrical response pulse.

Ähnlich wie bei der oben beschriebenen Überschreitung der ursprünglichen Amplitude kann es vorteilhaft sein, von dem ursprünglichen ersten Steuerelement SE1 zu einem alternativen ersten Steuerelements SE1* zu wechseln, wenn der maximale Wert der zeitlichen Ableitung des elektrischen Antwortimpulses einen vorbestimmten Ableitungsschwellenwert überschreitet.Similar to the above-described excess of the original amplitude, it may be advantageous from the original first control SE1 to an alternative first control SE1 * to change when the maximum value of the time derivative of the electrical response pulse exceeds a predetermined derivative threshold.

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Claims (11)

Verfahren zum Ermitteln eines angepassten Kompensationsfaktors (KFn) zum zumindest teilweisen Kompensieren eines Alterungsfaktors (AF) von zumindest einem Elektrodenpaar (22, 44, 52) eines auf dem amperometrischen Prinzip basierenden Sensors (10) für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Schritt 1: Vorbestimmen eines Ursprungs-Kompensationsfaktors (KFo) für den amperometrischen Sensor, - Schritt 2: Ansteuern des zumindest einen Elektrodenpaares (22, 44) mit einem vorbestimmten elektrischen Eingangsimpuls, - Schritt 3: Ermitteln eines elektrischen Antwortimpulses (AK) des zumindest einen Elektrodenpaares (22, 44) in Erwiderung auf den vorbestimmten elektrischen Eingangsimpulses, und - Schritt 4: Ermitteln eines angepassten Kompensationsfaktors (KFn) auf der Grundlage des vorbestimmten Ursprungs-Kompensationsfaktors (KFo) und des ermittelten elektrischen Antwortimpulses.Method for determining a compensated compensation factor (KF n ) for at least partially compensating an aging factor (AF) of at least one pair of electrodes (22, 44, 52) of an amperometric principle-based sensor (10) for an internal combustion engine of a vehicle, the method comprising the steps of: - step 1: predetermining an origin compensation factor (KFo) for the amperometric sensor, - step 2: driving the at least one electrode pair (22, 44) with a predetermined electrical input pulse, - step 3: determining an electrical response pulse ( AK) of the at least one pair of electrodes (22, 44) in response to the predetermined electrical input pulse, and - step 4: determining an adjusted compensation factor (KF n ) based on the predetermined original compensation factor (KFo) and the determined electrical response pulse. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit: - Schritt 5: erneutes Ausführen der Schritte 2 bis 4, wobei beim erneuten Ausführen des Schrittes 4 ein erneut angepasster Kompensationsfaktor (KFn) auf der Grundlage des vorherigen angepassten Kompensationsfaktors (KFn-1) und des aktuellen elektrischen Antwortimpulses ermittelt wird.Method according to Claim 1 , further comprising: - step 5: re-executing steps 2 to 4, wherein when re-executing step 4, a re-adjusted compensation factor (KF n ) is determined on the basis of the previous adjusted compensation factor (KF n-1 ) and the current electrical response pulse becomes. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit: - Schritt 5: erneutes Ausführen der Schritte 2 bis 4, wobei beim erneuten Ausführen des Schrittes 4 ein erneut angepasster Kompensationsfaktor (KFn) auf der Grundlage des im Schritt 1 vorbestimmten Ursprungs-Kompensationsfaktors (KFo) und des aktuellen elektrischen Antwortimpulses ermittelt wird.Method according to Claim 1 , further comprising: - step 5: re-executing steps 2 to 4, wherein when re-executing step 4, a re-adjusted compensation factor (KF n ) based on the original compensation factor (KFo) and current electrical response pulse determined in step 1 is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Elektrodenpaar (22, 44) mit dem vorbestimmten elektrischen Eingangsimpuls für eine vorbestimmte Zeitdauer angesteuert wird, die ungefähr einer Abtastzeit bzw. Zykluszeit einer Steuerung des Sensors (10) entspricht.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one electrode pair (22, 44) is driven with the predetermined electrical input pulse for a predetermined period corresponding approximately to a sampling time or cycle time of a control of the sensor (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Eingangsimpuls ein elektrischer Stromimpuls ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the electrical input pulse is an electrical current pulse. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der elektrische Stromimpuls einen für das zumindest eine Elektrodenpaar maximal zulässigen Stromwert aufweist, der vorzugsweise in einem Bereich zwischen ungefähr -10 mA und ungefähr +10 mA liegt.Method according to Claim 5 wherein the electrical current pulse has a maximum allowable current value for the at least one electrode pair, which is preferably in a range between about -10 mA and about +10 mA. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren während eines vorbestimmten Betriebszustands der Brennkraftmaschine durchgeführt wird, wobei der vorbestimmte Betriebszustand eine Schubabschaltungsphase, einen Leerlauf, eine Schubphase, einen Nachlauf oder eine konstante Last umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the method is carried out during a predetermined operating state of the internal combustion engine, wherein the predetermined operating state comprises a fuel cut-off phase, an idle, a coasting phase, a caster or a constant load. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt 4 mittels vorbestimmten ersten Steuerungsparametern durchgeführt wird, wenn bestimmt worden ist, dass eine Amplitude des elektrischen Antwortimpulses einen vorbestimmten Amplitudenschwellenwert unterschreitet, und der Schritt 4 mittels vorbestimmten zweiten Steuerungsparametern, die zu den vorbestimmten ersten Steuerungsparametern zumindest teilweise unterschiedlich sind, durchgeführt wird, wenn bestimmt worden ist, dass die Amplitude des elektrischen Antwortimpulses den vorbestimmten Amplitudenschwellenwert überschreitet.Method according to one of the preceding claims, wherein the step 4 is performed by predetermined first control parameters when it is determined that an amplitude of the response electric pulse is below a predetermined amplitude threshold, and the step 4 is performed by predetermined second control parameters at least partially different from the predetermined first control parameters it has been determined that the amplitude of the electrical response pulse exceeds the predetermined amplitude threshold. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt 4 ferner umfasst: - Ermitteln eines betragsmäßig maximalen Werts der zeitlichen Ableitung des ermittelten Antwortimpulses, wobei das Ermitteln des angepassten Kompensationsfaktors ferner auf der Grundlage des ermittelten betragsmäßig maximalen Werts der zeitlichen Ableitung des ermittelten elektrischen Antwortimpulses erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the step 4 further comprises: - Determining a magnitude maximum value of the time derivative of the determined response pulse, wherein the determination of the adjusted compensation factor further takes place on the basis of the determined magnitude maximum value of the time derivative of the determined electrical response pulse. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt 4 mittels vorbestimmten ersten Steuerungsparametern durchgeführt wird, wenn bestimmt worden ist, dass der ermittelte betragsmäßig maximale Wert der zeitlichen Ableitung des ermittelten Antwortimpulses einen vorbestimmten Ableitungsschwellenwert unterschreitet, und der Schritt 4 mittels vorbestimmten zweiten Steuerungsparametern, die zu den vorbestimmten ersten Steuerungsparametern zumindest teilweise unterschiedlich sind, durchgeführt wird, wenn bestimmt worden ist, dass der ermittelte betragsmäßig maximale Wert der zeitlichen Ableitung des ermittelten Antwortimpulses einen vorbestimmten Ableitungsschwellenwert überschreitet.Method according to Claim 8 wherein the step 4 is performed by means of predetermined first control parameters, if it has been determined that the determined absolute maximum value of the time derivative of the determined response pulse falls below a predetermined derivation threshold, and the step 4 by means of predetermined second control parameters, the at least one of the predetermined first control parameters are partially different, is performed, when it has been determined that the determined magnitude maximum value of the time derivative of the detected response pulse exceeds a predetermined derivative threshold. Amperometrischer Sensor (10) für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, mit: - einem Träger (12), der bevorzugt ein keramisches Material aufweist, - zumindest einem am Träger (12) angebrachten Elektrodenpaar (22, 44), und - einer mit dem zumindest einen Elektrodenpaar (22, 44) elektrisch verbundenen Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Ermitteln eines angepassten Kompensationsfaktors (KFn) zum zumindest teilweisen Kompensieren eines Alterungsfaktors (AF) des zumindest einen Elektrodenpaares (22, 44) durchzuführen.An amperometric sensor (10) for an internal combustion engine of a vehicle, comprising: - a carrier (12) which preferably comprises a ceramic material, - at least one electrode pair (22, 44) attached to the carrier (12), and - one with the at least one Electrode pair (22, 44) electrically connected control unit, which is adapted to a method according to one of Claims 1 to 8th for determining an adjusted compensation factor (KF n ) for at least partially compensating an aging factor (AF) of the at least one electrode pair (22, 44) perform.
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