CN110872978A - 用于识别废气传感器的毒化的方法 - Google Patents

Abstract

用于识别废气传感器的毒化的方法。本发明涉及一种用于识别废气传感器的毒化的方法。其中将所述废气传感器的信号（S）在第一时间段（Δt₁）中的积分（I₁）与所述废气传感器的信号（S）在跟随在所述第一时间段（Δt₁）之后的第二时间段（Δt₂）中的积分（I₂）设置成比例。根据所述比例与比例阈值的比较来识别所述毒化。

Description

用于识别废气传感器的毒化的方法

技术领域

本发明涉及一种用于识别废气传感器的毒化（Vergiftung）的方法。此外，本发明涉及一种实施该方法的每个步骤的计算机程序以及一种存储该计算机程序的机器可读存储介质。最后，本发明涉及一种电子控制设备，该电子控制设备被设立为实施该方法。

背景技术

陶瓷的废气传感器被用于调节发动机废气后处理系统并且被用于监控机动车中的废气成分。这些陶瓷的废气传感器利用集成的铂电阻加热器到达额定温度，直至在陶瓷的离子导体中存在氧离子的传导能力和泵送能力。借助于内部的泵电池调整在废气传感器的各个室中的确定的氧气分压。这种废气传感器的电极由铂组成并且可以也像废气催化剂那样被毒化。这可导致泵送能力降低并且因此导致特性曲线偏差或者导致信号动态性降低。这种毒化尤其可通过废气中的硫化物引起。

发明内容

该方法用于识别废气传感器、如尤其是氮氧化物传感器（Stickoxidsensor）的毒化。在此，在第一时间段中创建废气传感器的信号的第一积分。在第二时间段中创建废气传感器的信号的第二积分。第二时间段在第一时间段之后，使得两个时间段并不相交。两个积分被设置成比例并且根据该比例与比较阈值的比较来识别毒化。该识别使得能够引入应对措施，以便引起毒化的治愈。

尤其是在废气传感器的自我诊断期间进行第一积分的确定和第二积分的确定，在所述自我诊断中已知废气传感器的预期的信号特性。

在该方法的一个实施方式中，第一时间段在自我诊断期间以废气传感器的供电电压的升高开始。当在自我诊断的情况下废气传感器的供电电压的降低结束时，第二时间段开始。

在该方法的另一实施方式中，第一时间段在废气传感器的自我诊断期间以废气传感器的信号的升高开始，并且当在自我诊断的情况下废气传感器的信号降低到信号阈值以下时，第二时间段开始。

尤其可以依据废气传感器的供电电压或信号的变化过程来确定第一时间段和第二时间段的开始，而第一时间段和第二时间段的长度优选地被预先给定。在此，第二时间段的长度尤其是在第一时间段的长度的一倍到三倍的范围中。第一时间段的长度尤其是在2至4秒的范围中。第二时间段的长度尤其是在2至8秒的范围中。

优选地，在切断内燃机之后执行自我诊断，所述废气传感器布置在该内燃机的废气支路中。这使得能够执行自我诊断，而不会使传感器信号由于内燃机所散发的废气失真。

在识别出毒化时优选的是：在所述内燃机的运行期间提高废气传感器的探头温度的额定值。通过对废气传感器的这种加热，可以使在硫化物情况下的毒化减轻。加热过程可以突变式地或者以斜坡的形式进行或者也可以具有其它时间上的变化过程。

为了使毒化有效地减轻，优选的是：将所述额定值至少提高50℃。此外优选的是：对所述额定值的提高不超过100℃。

该提高优选地进行了可预先给定的时间段，在该时间段内应考虑到对毒化的完全治愈。该时间段尤其是在20秒至60秒的范围中。

由该额定值的提高引起的加热过程可以在切断内燃机之后、也即在废气传感器的空转中进行，而不会使传感器信号受到额定值提高的任何影响。但是，原则上也可能的是：在内燃机运行期间并且因此在废气传感器的正常运行期间并且在所有可能的发动机运行状态中进行对额定值的提高。

在加热过程之后，尤其在废气传感器的接下来的自我诊断时可以重新执行该方法，以便确定是否已经完全消除毒化或者是否需要再次提高该额定值。

计算机程序被设立为，尤其是当该计算机程序在计算设备上或在电子控制设备中运行时，执行该方法的每个步骤。该计算机程序使得能够在电子控制设备上实现该方法的不同的作用方式，而对此不必进行结构上的变化。为此，该计算机程序存储在机器可读存储介质上。

通过将该计算机程序加载到传统的电子控制设备上，获得如下电子控制设备，该电子控制设备被设立为借助于该方法来识别废气传感器的毒化。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在随后的描述中进一步予以阐述。

图1示意性地示出了被实施为氮氧化物传感器的废气传感器的主泵送段的原理结构，该废气传感器的毒化可借助于按照本发明方法的实施例来识别。

图2示出了按照本发明方法的实施例的流程图。

图3示出了在按照本发明方法的实施例中供电电压和传感器信号的时间上的变化过程。

具体实施方式

图1示意性地示出了被实施为氮氧化物传感器的废气传感器10的主泵送段的结构。废气传感器10包括第一测量气体室12，该第一测量气体室与废气连接。在该测量气体室12中布置有第一内部泵电极18和第二内部泵电极20。此外，第二测量气体室14连接到第一测量气体室12处，在该第二测量气体室中布置有第三电极22和第四电极24。独立于两个测量气体室12、14地布置有参考气体通道26，该参考气体通道在一端从废气传感器10的主体中引出并且与大气连接。废气传感器10还具有进气孔28，该进气孔将废气导入到第一测量气体室12中。此外，在（未示出的）固体电解质层的外表面处有外部电极30，该外部电极直接暴露于废气。此外，在参考气体通道26中有暴露于大气的第五电极32。在废气传感器运行时，外部电极30和第一内部电极18作为第一泵电池的泵电极来运行。第二内部电极20与作为参考电极来起作用的第五电极32被连接为浓度电池。泵电压被施加到电极18、30处，借助于该泵电压在第一测量气体室12中通过将氧气泵入或泵出来调整出恒定的氧气分压。在此，施加到电极18、30处 的泵电压被调节为使得在浓度电池的电极20、32处出现450mV的恒定电压值。该电压对应于λ=1的值。在微量的废气（λ>1）的情况下，由第一泵电池将氧气从第一测量气体室12中泵出。在测量气体多（λ<1）的情况下，由测量气体将氧气泵入到第一测量气体室12中。通过选择电极材料和/或通过相对应的泵电压，保证了在泵送氧气时没有将氮氧化物在电极18、20处泵出。被调整到恒定的氧气分压的测量大气经过只是示意性地表明的连接通道16到达第二测量气体室14中。处在第二测量气体室14中的第三内部电极22与第五电极30作为第二泵电池来运行。在此，由于催化材料，第四内部电极24作为氮氧化物敏感的电极来起作用，氮氧化物在该氮氧化物敏感的电极处减少。在此，与电极20共同起作用的参考电极同时作为第二泵电极起作用，在该第二泵电极处，从第二测量气体室14中泵出的氧气被释放到大气中。因此，在作为另外的泵电池起作用的电化学电池处出现极限电流，该极限电流作为所记录的测量信号说明了氮氧化物浓度。

图1还图解说明了废气传感器10的主泵送段的功能。所示出的布置用于：将在第一测量气体室12中在内部泵电极18处的氧气浓度、也就是λ的值调整到恒定值、例如λ=1。在第一测量气体室12中存在λ的怎样的值可以借助于出现在内部泵电极18与空气参考电极32之间的能斯特电压得以判断。如果现在内部泵电极18被置于地电位34，则出现在内部泵电极18处的λ的值通过在空气参考电极32与地34之间的电压来表示。该值35形成调节段36的实际值，借助于求和环节38将额定值从该实际值中减去。差信号被输送给构造为差分放大器的运算放大器40的负输入端，该运算放大器40具有>10000的放大倍数。运算放大器40的参考输入端处在地42上。运算放大器40的输出端44与外部泵电极30连接。现在，根据实际值35与额定值37之差的大小和符号，将氧气泵入到第一测量气体室12中或将氧气从第一测量气体室12中泵出。

在用于识别废气传感器10的毒化的方法的一个实施例中，开始70该方法，之后在切断了内燃机的空转中执行废气传感器10的自我诊断71，在该内燃机的废气支路中布置有废气传感器10。图3示出了在自我诊断期间废气传感器10的供电电压U和信号S随时间t的变化过程。在两个时间段Δt₁、Δt₂中分别求取信号的积分。在该方法的第一实施例中，在第一时间段Δt₁中对第一积分I₁进行求取72，该第一时间段的开始通过供电电压U的升高来识别。第一时间段Δt₁的时长被预先给定并且为3秒。在第二时间段Δt₂中进行第二积分I₂的确定73。该第二时间段的开始在供电电压U再次降低时被识别出。该第二时间段的时长被预先给定并且为5秒。两个积分I₁、I₂按照公式1被设置74成比例V：

（公式1）。

接着，将比例V与在当前为6的比例阈值V_min进行比较75。如果比例V低于比例阈值V_min，则当前将废气传感器10的探头温度的额定值提高76了75℃。在当前为40秒的加热时间段之后，将额定值重新降低77到提高之前的值。接着，根据相对应的请求，起动78内燃机并且借助于废气传感器10来检查内燃机的废气。如果比较75得出比例V至少对应于比例阈值V_min，则不是提高76额定值并且接着降低77额定值，而是废气传感器10立即准备好运行以检查内燃机的废气。在内燃机已再次被切断79之后，重新以废气传感器10的自我诊断71开始来经历该方法。

在该方法的第二实施例中，第一时间段Δt₁和第二时间段Δt₂的开始不是依据供电电压U的变化过程来识别。作为替代，根据废气传感器10的信号S的变化过程来识别。在此，第一时间段Δt₁的开始通过信号S的升高来识别。该升高标记了信号S的上升沿（risingedge）。在信号S下降到信号阈值S_min以下时识别出第二时间段Δt₂的开始。这标记了信号的下降沿（falling edge）。第一时间段Δt₁和第二时间段Δt₂的预先给定的长度分别对应于在该方法的第一实施例中的长度。

Claims (10)

1.用于识别废气传感器（10）的毒化的方法，其中将所述废气传感器（10）的信号（S）在第一时间段（Δt₁）中的积分（I₁）与所述废气传感器（10）的信号（S）在跟随在所述第一时间段（Δt₁）之后的第二时间段（Δt₂）中的积分（I₂）设置（74）成比例（V），并且根据所述比例（V）与比例阈值（V_min）的比较（75）来识别所述毒化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时间段（Δt₁）在所述废气传感器（10）的自我诊断（71）的情况下以所述废气传感器（10）的供电电压（U）的升高开始，并且当在所述自我诊断（71）的情况下所述废气传感器（10）的供电电压（U）的降低结束时所述第二时间段（Δt₂）开始。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时间段（Δt₁）在所述废气传感器（10）的自我诊断（71）的情况下以所述废气传感器的信号（S）的升高开始，并且当在所述自我诊断（71）的情况下所述废气传感器（10）的信号（S）降低到信号阈值（S_min）以下时所述第二时间段（Δt₂）开始。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在切断（79）内燃机之后执行所述自我诊断（71），所述废气传感器（10）布置在所述内燃机的废气支路中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在识别出毒化时，在所述内燃机的运行期间提高（76）所述废气传感器（10）的探头温度的额定值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述额定值至少提高50℃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述提高进行了能预先给定的时间段。

8.计算机程序，所述计算机程序被设立为执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法的每个步骤。

9.机器可读存储介质，在其上存储有根据权利要求8所述的计算机程序。

10.电子控制设备（60），所述电子控制设备被设立为借助于根据权利要求1至7中任一项所述的方法来识别废气传感器（10）的毒化。

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