CN101187647A - 提高气体传感器精度的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
公开一种操作电化学气体传感器的方法，该方法包括在测量电极对上施加电压脉冲，并在电压脉冲期间通过测量电极对的电流衰减至稳态水平之前检测该电流。
Description
技术领域
本发明涉及电化学气体传感器及操作电化学气体传感器的方法。
背景技术
气体浓度传感器可用于监视各种环境中的组分浓度。例如，NOx传感器可用于检测汽车或卡车尾管排气中的氮氧化物排放物(统称为“NOx”)的浓度。NOx传感器通常通过电化学离解NOx并测量氧离子通过固态电解质导电所产生的电流这样的方式操作。
随着排放标准变得更加严格，为了提供用于控制涉及排放控制的过程和参数的精确反馈，传感器精度变得越来越重要。然而，随着传感器老化，会在传感器结构中产生造成传感器阻抗改变的缺陷。这些缺陷会使传感器的精度随着时间推移而下降。
发明内容
发明入在此认识到，当以在测量电极对上施加电压脉冲并在电压脉冲期间在通过测量电极对的电流衰减至稳态水平之前检测该电流的方式操作时，老化的电化学气体传感器，如NOx传感器可以提供更加精确的输出。在一个实施例中，电压脉冲具有小于约0.1毫秒至10秒的宽度。在另一个实施例中，在电流衰减至稳态水平之前检测该电流包括在施加电压脉冲之后约0至5秒之间检测该电流。在又一个实施例中，电压脉冲具有约0.1至1.2伏特之间的幅度。
这样的传感器操作方法允许所获得的测量值受传感器老化引起的阻抗影响较少。这样的方法还可以允许在一定时间间隔中做出多次测量从而有助于确认测量值。另外，这样的方法可以提供较大的信号及较好的信噪比以得到增加的敏感性，从而有助于较低信号的测量。
附图说明
图1是内燃发动机的示例实施例的示意表示。
图2是NOx传感器的第一示例实施例的示意表示。
图3是NOx传感器的第二示例实施例的示意表示。
图4是示出示例NOx传感器中O2和不同浓度的NOx的抽运电流和抽运电压之间的示例关系的图表。
图5是示出作为测量时间和抽运电极电压的函数的示例NOx传感器输出的图表。
图6是示出作为NO浓度和测量时间的函数的示例NOx传感器输出的图表。
图7是示出确定气体传感器输出的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供可以减少由如传感器老化和制造偏差这样的因素造成的测量误差的操作气体传感器的方法的各种实施例。NOx传感器通常以稳态模式操作，其中传感器基于从离解的NOx分子中电化学抽运(electrochemical pumping)氧气而产生的离子电流提供连续的输出。然而，该电流会由于如传感器老化这样的因素随着时间推移改变和/或在相同设计的不同传感器之间改变。例如，不希望受理论的束缚，在NOx传感器老化时，检测器电解质和/或电解质-电极界面的阻抗会由于电解质中和/或界面处的结构改变产生的极化效应而随着时间推移改变。
通过基于在传感器测量电极上施加电压之后但在检测到的电流衰减至稳态值之前检测到的电流以确定组分浓度，本文中公开的实施例有助于克服稳态传感器操作碰到的此类问题。不希望受理论的束缚，NOx传感器的稳态测量电流取决于由传感器内的极化效应产生的阻抗，而瞬时电流受这样的效应影响较少。本文中公开的方法可以用在任何适合的传感器和/或应用中，包括但不限于监视汽车排气中的组分，如NOx。这些方法将在下文中更详细地说明。
图1示出包括多个燃烧室(其中之一在30处示出)并由电子发动机控制器1 2控制的内燃发动机10的示例实施例。发动机10的燃烧室30包括燃烧室壁32，活塞36位于其中并连接到曲轴40。燃烧室30如图所示经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。燃料喷射器65如图所示直接连接到燃烧室30，以与从控制器12接收的信号的脉冲宽度(FPW)成比例地将液体燃料直接供给到其中。然而，在某些实施例中，燃料喷射器可以位于进气歧管44中，从而提供进气道喷射。
可以用由控制器12控制的节气门125调节通过进气歧管44的空气进气流量。可以响应于来自控制器12的点火信号经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。或者，对压缩点火发动机可以省去火花塞92。此外，控制器12可以在发动机操作期间激活燃料喷射器65，以便在由点火系统88向火花塞92供给点火电力时形成期望的空燃混合气。控制器12控制燃料喷射器65供给的燃料量，以选择燃烧室30中的空燃混合气的空燃比基本上处于(或接近)化学计量、比化学计量浓的值，或比化学计量稀的值。
进气门52可以由控制器12通过电动气门执行器(EVA)51控制。类似地，排气门54可以由控制器12通过EVA 53控制。在某些工况期间，控制器12可以改变向执行器51和53提供的信号，以控制相应的进气门和排气门的开启和关闭。进气门52和排气门54的位置分别可以由气门位置传感器55和57确定。在可选实施例中，进气门和排气门中的一个或多个可以由一个或多个凸轮驱动，并可以使用凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个来改变气门操作。例如，气缸30可以替换地包括通过电动气门驱动控制的进气门及通过包括CPS和/或VCT的凸轮驱动控制的排气门。
控制器12如图1所示为常规微计算机，其中包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、存储有可执行程序和校准值的电子存储媒体，及常规数据总线，电子存储媒体在该具体示例中如图所示为只读存储器芯片(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110。
控制器12如图所示接收来自连接到发动机10的传感器的各种信号，包括：来自质量空气流量传感器117的吸入质量空气流量(MAF)的测量值；来自踏板位置传感器119的加速器踏板位置；来自连接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自连接到曲轴40的霍尔效应传感器118的指示发动机转速(RPM)的齿面点火传感器信号(PIP)；及来自传感器122的绝对歧管压力信号(MAP)。发动机转速信号RPM由控制器12以常规方式通过信号PIP生成，而歧管压力信号MAP提供对发动机负荷的指示。
排气再循环(EGR)管130如图所示与排气歧管48和进气歧管44连通。向进气歧管供给的EGR的量可以由与控制器12通信的EGR阀134调节。此外，控制器12可以接收来自EGR传感器132的信号，EGR传感器132可以配置为测量EGR管内的排气的温度或压力。
排气氧传感器76如图所示连接到排气后处理系统70上游的排气歧管48。排气氧传感器76可以配置为向控制器12提供指示排气空燃比是比化学计量稀还是比化学计量浓的信号。排气后处理系统70可以包括催化转化器、稀NOx捕集器，和/或任何其他适合的处理装置。排气后处理传感器77可以配置为向控制器12提供指示排气后处理系统70的工况的信号，其中可以包括温度、压力等的测量值。
NOx传感器98如图所示连接到排气后处理系统70下游的排气歧管48。NOx传感器98如下文详述可以配置为响应于检测到的发动机排气中的NOx浓度，向控制器12输出信号。NOx传感器98还可以配置为接收来自控制器12的信号，如用于控制传感器温度、向传感器中的电极施加的电压等的控制信号。在可选实施例中，传感器98可以配置为测量NOx之外的其他组分的浓度，这样的组分包括但不限于O2、CO、H2O、SOx及其他含氧气体。
NOx传感器98可用于后处理系统和/或车载诊断系统(OBD)两者的控制，以确保汽车不超出NOx排放标准。美国专利5,288375号中公开了NOx传感器的一种示例。存在NOx传感器的多种变体。图2示出配置为测量排气流中的NOx气体浓度的NOx传感器的示例实施例的示意图。本文中使用的术语NOx指氮和氧的任何组合，包括但不限于NO和NO2。传感器200包括由一种或多种陶瓷材料制成并以堆叠配置排列的多个层。这些陶瓷材料层如图所示为层201、202、203、204、205和206。层201-206可以由任何适合的材料制成，包括但不限于氧离子导体，如基于氧化锆的材料。此外，在某些实施例中，加热器2 32可以位于各层之间(或与各层热连通)以增加各层的离子导电性。虽然所示的NOx传感器由六个陶瓷层组成，但应理解，NOx传感器可以包括任何其他适合数量的陶瓷层。
层202包括产生第一扩散路径210的一种或多种材料。第一扩散路径210配置为通过扩散将排气引入第一内腔212。第一对抽运电极214和216与内腔212连通，并配置为通过层201将选择的排气组分从内腔212中电化学抽运出传感器200。总的来说，从内腔212中抽运出传感器200的组分可以是干扰期望分析物的测量的组分。在NOx传感器中，分子氧可能会干扰测量电极处的NOx测量，因为可以在比NOx低的电势下离解和抽运氧气。因此，在氧气和NOx两者都出现在配置为测量NOx浓度的电极处时，所产生的输出信号会包括来自NOx和O2两者的离解产生的离子电流的贡献。从传感器200内的分析排气样本中去除氧气可以允许NOx浓度的测量基本上不受氧气的干扰。
第一扩散路径210可以配置为允许排气中的一种或多种组分，包括但不限于氧气和NOx气体，以比干扰组分低的速率扩散到内腔212中，而干扰组分可以由第一对抽运电极214和216电化学抽运出内腔212。抽运电极214和216在本文中称为第一抽运电极配置。以此方式，可以从第一内腔212中去除氧气，以减少氧气造成的干扰效应。
将氧气电化学抽运出第一内腔212的过程包括在第一对抽运电极214、216上施加足以离解分子氧但不足以离解NOx的电势VIp0。选择具有适当低的氧扩散速率的材料用于第一扩散路径210，从而使第一对抽运电极214、216之间的离子电流Ip0由气体扩散到内腔中的速率限制，该速率与排气中的氧气浓度成正比，而不是由第一对抽运电极214、216的抽运速率限制。这可以允许基本上将所有氧气抽运出第一内腔212，而将NOx气体留在第一内腔212中。
传感器2 00还包括通过第二扩散路径218与第一内腔分离的第二内腔220。第二扩散路径218配置为允许排气从第一内腔212扩散到第二内腔220中。第二抽运电极222可选地可与第二内腔220连通。将第二抽运电极222以及电极216设置在适当的电势VIp1以从第二内腔220中去除额外的残留氧气。第二抽运电极222和电极216在本文中称为第二抽运电极配置。或者，第二抽运电极222可以配置为在第二内腔220中保持基本上恒定的氧气浓度。在某些实施例中，V0可以近似等于V1，而在其他实施例中V0和V1可以不同。虽然所示实施例使用电极216从第一内腔212和第二内腔220中抽运氧气，但应理解，可以结合电极222使用独立的电极(未示出)以形成从第二内腔220中抽运氧气的可选抽运电极配置。
传感器200还包括测量电极226及参比电极228。测量电极226和参比电极228在本文中称为测量电极配置。参比电极228至少部分位于参比空气导管230内或暴露在该导管中。相对于参比电极，可以将测量电极226设置在足够的电势下，以将NOx抽运出第二内腔220。传感器输出可以基于流过测量电极226和抽运电极228的抽运电流，该电流与第二内腔220中的NOx浓度成比例。
图3示出上文中参考图2所述的NOx传感器200的可选实施例。图3的传感器300如图所示具有类似于图2的组件，然而只使用一对抽运电极314、316来去除干扰组分(即，不包括抽运电极222)。因为与传感器200中的两对抽运电极相比，传感器300如图所示仅具有一对抽运电极，所以到达测量电极326、328的氧气浓度不同于到达传感器200中的测量电极226、228的氧气浓度。此外，在某些实施例中，NOx传感器可以只包括一个扩散路径和一个内腔，从而将抽运电极和测量电极放置在同一内腔中。
应理解，上文中参考图2和图3所述的传感器的示例实施例并不具有限制性意义，且可以使用具有任何其他配置和/或材料的任何其他适合的传感器。此外，本文中公开的方法也可以应用于与用于检测NOx的传感器不同的传感器，包括但不限于CO、CO2、SOx和H2O传感器。
图4示出表示示例NOx传感器中O2和不同浓度的NOx的抽运电流和抽运电压之间的关系的图表。O2和NOx中的每个的电化学离解如图所示均开始于抽运电流快速增加。从该图可以看出，与NOx相比，O2在较低的抽运电势下离解。因此，O2抽运电势V0和V1的范围可以是从O2抽运电流达到稳态处的电压至足以使NOx离解的电压。类似地，电极226和228上适合的NOx抽运电势可以包括足以抽运NOx但不足以抽运具有较高离解电势的其他可能的干扰组分，如水的电压。
需要具有良好的敏感性和精度的传感器用来检测低浓度NOx，以便符合排放标准并最优化排放控制。然而，如上所述，如传感器与传感器之间的差别和传感器老化这样的因素在某些传感器中会造成不精确的NOx测量。特别是，这些因素会导致传感器内的情况发展，该情况发展使在电解质内及电极-电解质界面处产生极化改变。这样的极化改变随着时间推移会造成传感器的电化学特性改变。例如，对给定的气体成分，老化的传感器的NOx抽运电流会随着时间推移显示出衰减。NOx浓度输出信号会受到这样的改变影响，以至于老化的传感器的精度低于较新的传感器。另外，在非常低的NOx浓度下，测量到的电流较小。在这些情况下，较低的信噪比会造成较低的精度。图5-图6的示例图表示出这样的NOx抽运电流衰减及其对NOx浓度输出信号产生的影响。
首先参考图5，图表500示出NOx抽运电流衰减作为测量时间的函数而改变的示例。图5还示出增加的V0对第二内腔中的氧气浓度的影响。图表500中示出的数据是通过下面的实验条件得到的(相对于图2中示出的NOx传感器)：V1(第二氧气抽运电极)设置为385mV，而V0(第一氧气抽运电极)在变化。对每个V0，V2(NOx测量电极)施加400mV的脉冲，并测量所得到的Ip2(NOx抽运电流)。测试气体混合物为1％的O2、4％的CO2、100ppm的NO，而平衡气体为N2。在施加400mV的电压脉冲之后的T1＝2.2秒，T2＝3.4秒及T3＝300秒(对应于稳态值)处做出测量。
从图表500示出的结果可以看出，对每个测量到的V0，测量到的NOx抽运电流在初始施加抽运电压之后随着时间推移下降。此外，氧气抽运电极在较高的V0处比较低的V0处可以去除较多氧气，从而使信号幅度随着增加的V0下降，并因此有较少的残留氧气到达测量电极。为了具体说明抽运电流衰减，总体上在510处示出在单个V0值处进行的三次示例NOx抽运电流测量。在数据集510中，数据点512表示2.2秒处的NOx抽运电流，数据点514表示3.4秒处的NOx抽运电流，而数据点516表示300秒之后稳态下的NOx抽运电流。从这些数据可以看出，从约0.45mA到约0.15mA的NOx抽运电流显著下降发生在初始施加抽运电压与达到稳态输出水平之间。
该衰减进一步在图6中示出，该图示出各种NO浓度下作为时间的函数的NOx抽运电流衰减。图表600中示出的数据是通过下面的实验条件获得的(相对于图2中示出的NOx传感器)：V1(第二氧气抽运电极)设置为385mV，而IP1设置为7微安。气体混合物成分除了不同量的NO外，还包括1％的O2、4％的CO2和平衡气体N2。在T1＝3秒，T2＝5秒及对应于稳态的T3＝300秒处做出测量。
从图6中示出的结果可以看出，对每个测量到的NO浓度、测量得到的NOx抽运电流在初始施加抽运电压之后随着时间推移下降。数据集610示出单种气体混合物成分下进行的三次示例NOx抽运电流测量。在该数据集中，数据点612表示3秒处的NOx抽运电流，数据点614表示5秒处的NOx抽运电流，而数据点616表示稳态下的NOx抽运电流。从这些数据可以看出，从约0.2mA到约0.1mA的NOx抽运电流显著下降发生在初始施加抽运电压与达到稳态输出水平之间。
不希望受理论的束缚，图5和图6所示的衰减会受到与电解质中及电极-电解质界面处的极化效应相关的阻抗影响，该效应在施加测量电极电压脉冲V2时初始较低，而作为时间的函数增加。具有老化的电解质和电极的老化的传感器会发生相对较大的极化，从而具有较大的阻抗。这些涉及老化的效应会减小测量到的电流，从而产生相对较低的NOx浓度值输出。瞬态信号受老化效应的影响相对较少。因此，作为所示衰减的结果，与使用即时电流响应进行测量相比，延长电流的检测或使用电流的稳态测量会造成测量值IP2较低且较不精确。此外，即时电流响应可以包括来自传感器中的极化效应的较少贡献。另外，在不同时间执行的测量可以提供可用在自检验中或用于确定测量到的数据的平均值以确定NOx浓度的NOx浓度水平信息。
为了减少涉及老化的阻抗对传感器性能的影响，可以在向NOx测量电极施加电压脉冲之后即时或短时间后测量NOx抽运电流IP2，而不是在稳态处测量。图7总体上在700处示出一种通过NOx传感器测量NOx的浓度的方法的示例实施例的流程图。虽然在NOx传感器的上下文中描述，但应理解，方法700可用于任何其他适合类型的气体传感器。应理解，可以按任何适合的方式控制方法700，包括但不限于通过存储在控制器12上并由控制器12执行的可执行指令控制。
方法700包括在步骤710从传感器中去除会干扰分析物的测量的任何组分，在步骤720在测量电极配置中施加电压以离解NOx，然后在步骤730，在通过测量电极的电流衰减至稳态值之前，基于通过测量电极配置的电流检测输出信号。
首先参考步骤710，其中传感器是NOx传感器，由抽运电极去除的干扰组分可以是O2。将氧气电化学抽运出第一内腔212的过程可以包括在第一对抽运电极214、216上施加足以离解分子氧但不足以离解NOx的电势V0。
在某些实施例中，NOx传感器可以包括一个以上用于去除干扰组分的抽运电极。在这些实施例中，附加的抽运电极可以类似地设置在适当的电势V1，以去除任何未由第一对抽运电极去除的残留氧气，但不离解和抽运任何NOx气体。在某些实施例中，每对抽运电极的电势可以处于相同或类似的水平。在其他实施例中，随着来自分析样本的氧气耗尽，电势可以在传感器的不同部分中在幅度上增加。因此，对位于第一抽运电极配置和测量电极配置之间的附加抽运电极配置施加的电势可以在幅度上相应地增加。因此，可以在基本上没有会干扰NOx浓度的精确测量的氧气的情况下将分析样本引入测量电极配置。
接下来参考步骤720，可以向测量电极施加任何适合的脉冲以离解分析物。在NOx传感器的上下文中，电极226和228上适合的NOx抽运电势可以包括足以抽运NOx而不离解并抽运出现在分析样本中的可能的干扰组分的电压。这样的电势可以包括其中NOx开始离解的约0.7V的电势，及可以离解和电化学抽运如水这样的可能的干扰组分的电势之间的电势，其中水在约1.2V时开始离解。
向测量电极施加的脉冲还可以具有任何适合的宽度、频率及廓线。例如，该脉冲可以具有等于或大于通过测量电极进行的电流测量的持续时间的宽度。使用持续时间较短的脉冲可以得到更加频繁的测量。然而，在除去测量电极上的电势时，依赖于时间的阻抗效应恢复至其初始值需要一定量的时间。因此，可以基于经确定足以允许精确的NOx浓度测量的测量时间和频率来选择脉冲宽度和频率。在又一个实施例中，可以为了进行一次测量施加多个脉冲，而不是单个脉冲。
接下来参考步骤730，可以按任何适合的方式检测和处理输出信号。例如，在某些实施例中，输出可以对应于单次电流测量。在这些实施例中，单次电流测量可以具有任何适合的持续时间并在任何适合的时间间隔上进行。如上所述，延迟电流的检测或使用电流的稳态测量会产生较低的测量到的电流的值。因此，该单次电流测量可以在向测量电极施加脉冲之后即时或短时间后进行，而不是在稳态下进行。
在某些工况下，各种电子干扰，如电压尖峰会影响NOx测量。因此，在可选实施例中，输出信号可以基于多次电流测量的统计值，这可以包括平均值、中位数，或用统计方法确定的其他值。
类似地，每次电流测量的持续时间可以具有任何适合的值。在一个实施例中，可以在施加脉冲之后预定的持续时间、预定数量的发动机循环等中测量NOx抽运电流。适合的持续时间的示例包括但不限于，少于或近似0.1毫秒-10秒的持续时间。或者，电流测量的持续时间可以定义为施加信号的开始与测量到的电流衰减至预定百分比或低于初始测量到的电流的值的时间点之间的时间间隔。因为来自极化效应的阻抗贡献会随着时间增加，可以在足够短的持续时间中测量电流，从而这样的阻抗贡献基本上并不对测量到的电流产生贡献。应理解，上文中给出的值只是示意性的，且可以使用任何其他适合的衰减时间或测量来确定电流测量的持续时间。
应理解，所述的处理顺序并非实现本文所述的示例实施例的特征和优点所必须，而是为了便于演示和说明而提供。取决于所使用的具体策略，可以重复执行所示步骤和功能中的一个或多个。此外，所述步骤可以在图形上表示编程到例如发动机控制系统中用于传感器的计算机可读存储媒体中的代码。
此外，应理解，本文中公开的气体传感器和操作气体传感器的方法的各种实施例本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制性意义，因为大量的变体是可能的。本发明的主题包括在本文中公开的各种传感器、操作传感器的方法，及其他特征、功能，和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合及子组合。本发明的权利要求特别指出视为新颖和非显而易见的特定组合及子组合。这些权利要求可能引用“一个”元素或“第一”元素或其等价。这样的权利要求应被理解为包括对一个或一个以上这样的元素的结合，而不是要求或排除两个或两个以上这样的元素。本文中公开的特征、功能、元素和/或属性的其他组合及子组合可以通过本发明权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提供新的权利要求来请求保护。这样的权利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等价或不同，都应被视为包括在本发明的主题之内。
Claims (24)
1.在包括内燃发动机的汽车中，一种操作电化学气体传感器的方法，其特征在于，包括：
在测量电极对上施加电压脉冲；及
在所述电压脉冲期间在通过所述测量电极对的电流衰减至稳态水平之前检测所述电流。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压脉冲具有小于约0.1毫秒至10秒的宽度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电流衰减至稳态水平之前检测所述电流包括在施加所述电压脉冲之后约0至5秒之间检测所述电流。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括向抽运电极对施加连续的电压以至少部分地从所述传感器中去除干扰组分。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器是NOx传感器。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括响应于检测通过所述测量电极对的所述电流，调节发动机工况。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压脉冲具有约0.1至1.2伏特之间的幅度。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在再次检测通过所述测量电极对的所述电流之前，在所述测量电极对上施加另一个电压脉冲。
9.在包括内燃发动机的汽车中，一种操作电化学气体传感器的方法，其特征在于，包括：
在第一电极对上施加连续的电压，所述连续的电压足以从所述传感器中电化学抽运干扰组分，但不足以从所述传感器中抽运分析物；
在测量电极对上施加电压脉冲；及
测量在至少一个电压脉冲期间通过所述测量电极对的电流。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述电压脉冲具有小于约0.1毫秒至10秒的宽度。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，测量通过所述测量电极对的所述电流包括在所述电流衰减至稳态水平之前测量所述电流。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在施加所述电压脉冲之后约0至5秒之间测量所述电流。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述传感器是NOx传感器。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括响应于检测通过所述测量电极对的所述电流，调节发动机工况。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述电压脉冲具有约0.1至1.2伏特之间的幅度。
16.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括在再次检测通过所述测量电极对的所述电流之前，在所述测量电极对上施加另一个电压脉冲。
17.一种装置，其特征在于，包括：
内燃发动机；
排放系统；
位置适合于检测所述排放系统中的气体组分浓度的电化学气体传感器；及
配置为控制所述电化学气体传感器的操作的控制器，所述控制器包括存储在存储器中并可由所述控制器执行的指令，所述指令用于：
在第一电极对上施加连续的电压，所述连续的电压足以从所述传感器中电化学抽运干扰组分，但不足以从所述传感器中抽运分析物；
在测量电极对上施加电压脉冲；及
测量在至少一个电压脉冲期间通过所述测量电极对的电流。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述电压脉冲具有小于约0.1毫秒至10秒的宽度。
19.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述控制器配置为测量通过所述测量电极对的所述电流，所述测量包括在所述电流衰减至稳态水平之前测量所述电流。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，在施加所述电压脉冲之后约0至5秒之间测量所述电流。
21.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述传感器是NOx传感器。
22.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述控制器还包括可由所述控制器执行的指令，所述指令用于响应于检测通过所述测量电极对的电流，调节发动机工况。
23.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述电压脉冲具有约0.1至1.2伏特之间的幅度。
24.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述控制器还包括可由所述控制器执行的指令，所述指令用于在再次测量通过所述测量电极对的所述电流之前，在所述测量电极对上施加另一个电压脉冲。
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