-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Sauerstoffsensor
und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Steuern der Heizung eines Sauerstoffsensors in einem Kraftfahrzeug.
-
Sauerstoffsensoren
werden in Kraftfahrzeugen verwendet, um Sauerstoff im Abgas des
Fahrzeugs zu messen. Messungen von den Sensoren helfen beim Einstellen
der Betriebsparameter des Fahrzeugs und besonders beim Einstellen
der Betriebsparameter, um Kohlenwasserstoff- und andere Emissionen zu reduzieren
und den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
-
Sauerstoffsensoren
sind typischerweise im Abgaskrümmer
und/oder unmittelbar nach dem katalytischen Wandler montiert. An
jeder Stelle sind die Sensoren in den Abgasen enthaltenem Wasserdampf
ausgesetzt. Sauerstoffsensoren sind dafür ausgelegt, bei einer erhöhten Temperatur
zu arbeiten, wobei gewöhnlich
das Abfühlelement
des Sensors auf eine höhere
Temperatur als etwa 600°C
geheizt wird. Um die erhöhte
Temperatur zu erreichen, enthalten die Sauerstoffsensoren eine Heizstange. Es
gibt ein Problem, falls ein Sensor in Abwesenheit von kondensiertem
Wasserdampf auf Abschnitten des Sensors durch die Heizstange schnell
auf die erhöhte
Temperatur erhitzt wird. Ein thermischer Schock, der aus der Heizung
des Sensors in Anwesenheit von Wasserkondensat resultiert, kann
Bruch bzw. Rißbildung
an Elementen im Sensor hervorrufen.
-
Eine
Lösung
für das
Problem eines thermischen Schocks in Anwesenheit eines Wasserkondensats
bestand darin, das Aufheizen des Sensors um eine vorbestimmte Zeitspanne
zu verzögern,
bis sich der Fahrzeugmotor aufheizt und die Motortemperatur das
Kondensat abdampft. Unglücklicherweise
ist es schwierig, die geeignete Dauer einer Zeitverzögerung vor
Zuführen
von Heizleistung zu bestimmen. Falls die Verzögerung zu kurz ist, wird noch Wasserkondensat
vorhanden sein, und Rißbildung an
Elementen kann auftreten. Falls die Verzögerung zu lang ist, wird, obgleich
das Problem eines thermischen Schocks vermieden werden kann, die
Brauchbarkeit des Sensors verzögert,
weil der Sensor nicht voll effektiv ist, wenn er nicht auf die erhöhte Temperatur
erhitzt ist. Das Problem eines thermischen Schocks ist beim Fahrzeugstart
besonders ausgeprägt,
bevor das Abgassystem auf seine volle Betriebstemperatur aufgeheizt
ist. Unglücklicherweise wird
ein korrekt arbeitender Sauerstoffsensor beim Anlassen und kurz
danach am meisten benötigt, wenn
die Abgasemissionen am problematischsten sind, weil der Motor kalt
ist. Zu dieser Zeit ist es am wichtigsten, das Abgas des Fahrzeugs
analysieren und die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs auf der Basis
dieser Analyse optimieren zu können.
-
Eine
andere Lösung
für das
Problem eines thermischen Schocks bestand darin, die Temperatur der
Außenhaut
oder Verkleidung des Auspuffrohrs in der Umgebung des Sauerstoffsensors
zu modellieren. Wenn diese Temperatur den Taupunkt übersteigt,
kann die Heizleistung erhöht
werden. Es ist jedoch schwierig, die Modelle ausreichend genau zu erstellen.
Tiefe Stellen im Auspuffrohr weit vor dem Sensor können flüssi ges Wasser
sammeln oder akkumulieren, und diese könnten im Modell nicht berücksichtigt
werden.
-
Demgemäß ist es
wünschenswert,
ein Verfahren zum Kalibrierung und Steuern der Heizung eines in
einem Kraftfahrzeug montierten Sauerstoffsensors zu schaffen, um
sowohl die Leistung dieses Sensors zu optimieren als auch den Sensor
vor thermischem Schock zu schützen.
Außerdem
ist es wünschenswert,
einen verbesserten Sauerstoffsensor und ein System zu schaffen,
das einen solchen Sauerstoffsensor in einem Kraftfahrzeug einschließt. Andere
wünschenswerte
Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden überdies
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich werden, die
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und diesem Hintergrund
der Erfindung vorgenommen wird.
-
Es
wird ein Sauerstoffsensor geschaffen, um Sauerstoffpegel in den
Abgasen eines Kraftfahrzeugs zu messen. Der Sauerstoffsensor umfasst eine
im Innern eines sauerstofferfassenden Elements positionierte Heizstange,
eine das sauerstofferfassende Element umgebende äußere Elektrode und einen Mantel,
der die äußere Elektrode
umgibt und zum Montieren des Sauerstoffsensors im Kraftfahrzeug
ausgebildet wird. Mit der äußeren Elektrode
ist eine erste elektrische Verbindung gekoppelt, und eine zweite
elektrische Verbindung ist mit dem Mantel gekoppelt. Die erste und
zweite elektrische Verbindung sind so angeordnet, um eine Messung
der Kapazität
zwischen der äußeren Elektrode
und dem Mantel während
eines Betriebs des Kraftfahrzeugs zu erleichtern.
-
Es
wird auch ein Verfahren geschaffen, um die Heizung eines in einem
Kraftfahrzeug montierten Sauerstoffsensors zu steuern. Das Verfahren
umfasst die Schritte: Starten des Motors des Kraftfahrzeugs, Messen
der Kapazität
zwischen zwei Elementen eines Sauerstoffsensors und Zuführen verschiedener
Leistungspegel zu einem Heizgerät
des Sauerstoffsensors als Antwort auf die gemessene Kapazität.
-
Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der
Zeichnungen beschrieben, in diesen zeigt:
-
1 im Querschnitt einen beispielhaften Sauerstoffsensor
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
-
2 graphisch die Kapazität eines
Sauerstoffsensors und das Ansprechverhalten einer Heizstange unter
verschiedenen Betriebsbedingungen; und
-
3 in Form eines Flussdiagramms
ein Verfahren zum Steuern der Heizung eines Sauerstoffsensors gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
-
Die
folgende ausführliche
Beschreibung der Erfindung ist in ihrer Art nur beispielhaft und
soll die Erfindung oder die Anwendungsmöglichkeit und Anwendungen der
Erfindung nicht beschränken. Überdies
soll sie durch keine im vorstehenden Hintergrund der Erfindung oder
in der folgenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung präsentierte
Theorie beschränkt
sein.
-
1 veranschaulicht schematisch
im Querschnitt einen Abschnitt eines Sauerstoffsensors 10 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Der Sauerstoffsensor enthält ein sauerstofferfassendes Element 12,
das eine herkömmliche
Bauform aufweist, die dem Fachmann bekannt ist und somit nicht weiter
erläutert
werden muss. Eine Heizstan ge 14 ist in der Mitte des Sensors
und im Innern des sauerstofferfassenden Elements angeordnet. Die
Heizstange 14 enthält
nur schematisch dargestellte elektrische Anschlüsse 16, durch die
der Heizstange elektrischer Strom zugeführt werden kann, um die Aufheizung
der Heizstange auf eine gewünschte
Temperatur zu veranlassen. Das sauerstofferfassende Element ist
von einer äußeren Elektrode 18 umgeben,
die in der Operation zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration durch
das sauerstofferfassende Element normal arbeitet. Die äußere Elektrode 18 ist
mit einem elektrischen Anschluss 20 versehen. Die Außenfläche der äußeren Elektrode 18 ist
mit einer elektrisch isolierenden Schicht 22 beschichtet,
die zum Beispiel aus Spinell, Aluminiumoxid oder dergleichen geschaffen ist.
Ein Gehäuse
oder ein Mantel 24 umgibt die äußere Elektrode. Der Mantel
ist aus einem festen Metall geschaffen, das in die geeignete Form
entweder gegossen oder maschinell gearbeitet ist. Der Mantel 24 trägt physisch
den Sauerstoffsensor und hält
den Sensor in seiner beabsichtigten Lage im Fahrzeug, ist aber durch
die elektrisch isolierende Schicht 22 von der äußeren Elektrode 18 elektrisch
isoliert. Die Außenfläche des
Mantels 24 ist mit Gewinden 26 versehen, so dass
der Sauerstoffsensor im Fahrzeug an der richtigen Stelle, gewöhnlich entweder
im Abgaskrümmer
oder im Abgassystem nach dem katalytischen Wandler, eingeschraubt
werden kann. Auf dem Mantel 24 ist ein elektrischer Anschluss 28 vorgesehen,
so dass ein elektrischer Kontakt mit dem Mantel geschaffen werden
kann. Andere Elemente eines herkömmlichen
Sauerstoffsensors wurden nicht veranschaulicht. Die anderen Elemente
können zum
Beispiel durchlässige
Abschirmungen, Signalanschlüsse,
atmungsaktive Membranen und dergleichen umfassen. Ein Steuerungsmodul 30,
das vom Sauerstoffsensor 10 entfernt angeordnet ist, ist
durch mehrere Leitungen mit dem Sauerstoffsensor gekoppelt. Die
mehreren Leitungen beinhalten Leitungen 36, die mit den
Anschlüssen 16 der
Heizstange gekoppelt sind, eine Leitung 40, die mit einem
Anschluss 20 der äußeren Elektrode
gekoppelt ist, und eine mit einem Anschluss 28 auf dem
Mantel 24 gekoppelte Leitung 48. Andere Leitungen,
die für
die normale Funktion des Sauerstoffsensors notwendig sind, können vom
Sauerstoffsensor ebenfalls mit dem Steuerungsmodul gekoppelt sein.
-
Die
Erfinder haben entdeckt, dass eine zwischen der äußeren Elektrode und dem Mantel
gemessene Kapazität
ein Maß für die Menge
an flüssigem
Wasser auf dem Sauerstoffsensor liefert. Die gemessene Kapazität nimmt
zu, weil flüssiges
Wasser eine höhere
dielektrische Konstante als die Luft und/oder isolierende dielektrische
Schicht hat, die normalerweise zwischen der äußeren Elektrode und dem Mantel
existiert. Durch Überwachen
der Kapazität
zwischen der äußeren Elektrode
und dem Mantel des Sauerstoffsensors kann die gemessene Kapazität genutzt
werden, um eine Aufheizung der Heizstange in einer Weise zu steuern,
um den Sauerstoffsensor vor thermischem Schock zu schützen und dennoch
ein optimales Erfassen des Sauerstoffgehalts der Abgase des Fahrzeugs
zu erzielen. Dementsprechend koppeln die Leitungen 40 und 48 die äußere Elektrode 18 bzw.
den Mantel 24 mit dem Steuerungsmodul 30. Das
Steuerungsmodul 30 kann ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller,
ein Teil des Motor-Controllers oder dergleichen sein. Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung misst das Steuerungsmodul 30 zusätzlich zum
Steuern der normalen Funktion des Sauerstoffsensors (wie z.B. Überwachen
der erfaßten
Sauerstoffkonzentration und Liefern dieser Information an das Steuerungsmodul
des Motors) auch die Kapazität
zwischen der äußeren Elektrode 18 und
dem Mantel 24. Die die Kapazität messende Funktion kann zum
Beispiel erreicht werden, indem das Steuerungsmodul mit Operationsverstärkern gebildet
wird, die in einer linearen Rückkopplungsschaltung
betrieben werden, oder mit Relaxationsoszillatorschaltungen, die
in einer dem Fachmann für
den Entwurf von Kapazitätsmessschaltungen
bekannten Weise betrieben werden. Die vom Steuerungsmo dul gemessene
Kapazität
kann vom Modul genutzt werden, um die Heizung des Sauerstoffsensors
wie im Folgenden ausführlich
erläutert zu
steuern. Eine Programmierung des Steuerungsmoduls, um die Messung,
die Überwachung
und die Steuerungsfunktionen auszuführen, kann vom Fachmann für die Programmierung
derartiger Einrichtungen auf normale Weise vorgenommen werden.
-
2 veranschaulicht graphisch
die gemessene Kapazität
eines repräsentativen
Sauerstoffsensors unter verschiedenen Betriebsbedingungen. Auch
die Heiztemperatur des Sauerstoffsensors, wie sie gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung gesteuert wird, ist veranschaulicht. Die vertikale
Achse 70 gibt die gemessene Kapazität in Nanofarad (nF) an, die
vertikale Achse 72 gibt die Heiztemperatur in Grad Celsius
(°C) an,
und die horizontale Achse 74 gibt die verstrichene Zeit
in Sekunden nach einem Kaltstart des Motors an. Die Kurve 76 veranschaulicht
die gemessene Kapazität
eines Sauerstoffsensors Denso Super Quick (9W), der an einer Stelle nach
dem katalytischen Wandler an einem Kraftfahrzeug angeordnet ist.
Die Kapazität
wurde gemessen, ohne dass Leistung an die Heizstange des Sauerstoffsensors
geliefert wurde, d.h. die Heizstange heizte den Sauerstoffsensor
nicht. Die Umgebungstemperatur betrug weniger als 5°C, eine Temperatur unterhalb
des Taupunktes. Die gemessene Kapazität betrug anfangs etwa 70 nF
(wovon ein gewisser Teil eine Schaltungskapazität sein kann) und stieg auf etwa
270 nF an, während
Wasserdampf im Abgas zwischen der äußeren Elektrode und dem Mantel
des Sauerstoffsensors kondensierte. Nach Erreichen einer maximalen
gemessenen Kapazität
nach etwa 200 Sekunden begann die Kapazität zu fallen, da der Sauerstoffsensor
durch die Abgase erhitzt und das kondensierte Wasser verdampft wurde.
-
Die
Kurve 78 veranschaulicht die Kapazität eines Sauerstoffsensors,
der gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung betrieben wird. Die Kurve 80 veranschaulicht
die Temperatur der Heizstange des Sauerstoffsensors, während der
Sauerstoffsensor gemäß der Ausführungsform
der Erfindung betrieben wird. Wieder beträgt die gemessene Kapazität anfangs
etwa 70 nF. Das Heizgerät
wird anfangs bei einer beschränkten
Heiztemperatur, z.B. bei der halben Temperatur der normalen Betriebstemperatur, betrieben.
Das Betreiben des Heizgeräts
bei der beschränkten
Temperatur, im Gegensatz zum Verzögern der gesamten Leistung
zum Heizgerät,
hilft dabei, die Menge an flüssigem
Wasser im Innern des Sauerstoffsensors zu reduzieren. Die beschränkte Temperatur
hilft dabei, das flüssige
Wasser zu verdampfen, übt
aber keinen thermischen Schock auf den Sauerstoffsensor aus. Wie
im Fall mit ausgeschaltetem Heizgerät, veranschaulicht durch die
Kurve 76, beginnt die gemessene Kapazität nach etwa 50 Sekunden des
Motorsbetriebs anzusteigen, da das flüssige Wasser auf den Elementen
des Sauerstoffsensors kondensiert. Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung werden sowohl der Absolutwert der gemessenen Kapazität als auch
die Änderungsrate
der Kapazität
durch die Steuerungseinheit überwacht.
Basierend auf der gemessenen Kapazität und der Änderungsrate der Kapazität wird die
Heiztemperatur auf die normale Betriebstemperatur von etwa 820°C zum frühestmöglichen
Zeitpunkt nach dem Anlassen des Motors angehoben, der mit einem
sicheren Betreiben des Sauerstoffsensors verträglich ist, wie im Folgenden
ausführlicher
erläutert
wird. Das heißt,
das Heizgerät
wird bis zur normalen Betriebstemperatur gespeist, sobald es zweckmäßig ist, so
dass der Sauerstoffsensor beim Messen des Sauerstoffs im Abgas als
Hilfe beim Steuern der Betriebsbedingungen des Motors voll funktionsfähig sein kann,
um Emissionen zu minimieren und den Kraftstoffwirkungsgrad zu maximieren.
Die volle Leistung, um das Heizgerät auf die normale Betriebstemperatur
heraufzusetzen, wird der Heizstange jedoch nicht zugeführt, bis
die gemessene Kapazität
und die Änderungsrate
der Kapazität
angeben, dass die Heiztemperatur ohne Gefahr einer Beschädigung durch thermischen
Schock am Sauerstoffsensor erhöht werden
kann.
-
3 veranschaulicht in Form
eines Flussdiagramms ein Verfahren zum Steuern der Heizung eines
Sauerstoffsensors gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Der in 3 veranschaulichte Prozess
wird zum Beispiel von einem Steuerungsmodul ausgeführt, das
in der in 1 veranschaulichten
Weise mit einem Sauerstoffsensor gekoppelt ist. Anfangs misst das
Steuerungsmodul die Motortemperatur und erfasst ab, ob der Fahrzeugmotor von
einem Kaltstart aus gestartet wird oder nicht (Schritt 82).
Falls der Start kein Kaltstart ist, d.h. der Motor gerade erneut
gestartet wird und schon bei einer sicheren Betriebstemperatur ist,
steuert das Steuerungsmodul den Pegel der an die Heizstange gelieferten
Leistung und veranlasst, dass die Heizstange des Sauerstoffsensors
auf die normale volle Heiztemperatur geheizt wird (Schritt 83).
Eine sichere Betriebstemperatur ist eine Temperatur, bei der das
Abgassystem ausreichend aufgeheizt ist, so dass kein Wasserdampf
auf dem Sauerstoffsensor kondensiert und keine Beschädigung durch
thermischen Schock herbeigeführt
wird. Die normale volle Heiztemperatur ist zum Beispiel eine Temperatur,
die höher
als etwa 600°C
ist, und vorzugsweise eine Temperatur von etwa 820°C. Das Steuerungsmodul beginnt
auch, die Betriebszeit des Motors und die Kapazität und Änderungsrate
der Kapazität
(Steigung) zu überwachen,
wie sie zwischen der äußeren Elektrode
und dem Mantel des Sauerstoffsensors gemessen werden.
-
Falls
das Steuerungsmodul erfaßt,
dass der Fahrzeugmotor gerade von einem Kaltstart aus gestartet
wird, steuert das Modul den Pegel der an die Heizstange gelieferten
Leistung, um zu veranlassen, dass die Heizstange des Sauerstoffsensors
auf eine beschränkte
Temperatur geheizt wird (Schritt 84). Zum Beispiel kann
die Heizstange auf eine niedrigere Temperatur als die normale volle
Betriebstemperatur, wie z.B. etwa die halbe Temperatur der normalen
vollen Betriebstemperatur, geheizt werden.
-
Das
Steuerungsmodul überwacht
weiter die Betriebszeit des Motors. Falls die Betriebszeit des Motors
kürzer
als eine vorbestimmte anfängliche
Betriebszeit ist, behält
das Steuerungsmodul ungeachtet der gemessenen Kapazität oder Kapazitätssteigung
die der Heizstange zugeführte
Leistung bei, um die Heizstange bei der beschränkten Heiztemperatur zu halten
(Schritt 86). Die vorbestimmte anfängliche Betriebszeit kann z.B.
eine Zeit von etwa 75 Sekunden sein. Falls die Betriebszeit des
Motors die vorbestimmte anfängliche
Betriebszeit übersteigt,
vergleicht das Steuerungsmodul die gemessene Kapazität und Kapazitätssteigung,
wie sie zwischen der äußeren Elektrode
und dem Mantel des Sauerstoffsensors gemessen werden, mit einem
vorbestimmten Kapazität-An-Wert
bzw. mit einer vorbestimmten Kapazität-An-Steigung (Schritt 88).
Die vorbestimmten Werte für
den Kapazität-An-Wert
und die Kapazität-An-Steigung
hängen
stark vom verwendeten bestimmten Sauerstoffsensor sowie der Schaltung
der Leitungen ab, die den Sensor mit dem Steuerungsmodul und dem
System zum Messen der Kapazität koppeln,
das vom Steuerungsmodul verwendet wird. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform
der Erfindung kann der vorbestimmte Kapazität-An-Wert etwa 100 nF betragen,
und die Kapazität-An-Steigung kann
etwa 2 nF/Sekunde betragen. Falls die gemessene Kapazität größer als
der vorbestimmte Kapazität-An-Wert
ist und die gemessene Kapazitätssteigung
größer als
die vorbestimmte Kapazität-An-Steigung
ist, hält
das Steuerungsmodul die Heizstange des Sauerstoffsensors bei der
beschränkten
Heiztemperatur (Schritt 90). Falls die gemessene Kapazität nicht
größer als
die vorbestimmte Kapazität-An-Wert ist oder die
gemessene Kapazitätssteigung
nicht größer als
die vorbe stimmte Kapazität-An-Steigung
ist, veranlasst das Steuerungsmodul, dass die Leistung zur Heizstange
erhöht
wird, was bewirkt, dass die Heizstange des Sauerstoffsensors auf
die normale volle Betriebstemperatur geheizt wird (Schritt 83).
-
Das
Steuerungsmodul überwacht
weiter die Betriebszeit des Motors (Schritt 92). Falls
die Betriebszeit des Motors eine vorbestimmte ausgedehnte Betriebszeit überschreitet,
veranlasst das Steuerungsmodul, dass die Leistung zur Heizstange
erhöht wird,
was bewirkt, dass die Heizstange des Sauerstoffsensors auf die normale
volle Betriebstemperatur geheizt wird (Schritt 83). Die
vorbestimmte ausgedehnte Betriebszeit kann eine Zeit wie z.B. etwa
600 Sekunden sein. Falls die Betriebszeit des Motors die vorbestimmte
ausgedehnte Betriebszeit nicht überschreitet,
vergleicht das Steuerungsmodul die gemessene Kapazität und Kapazitätssteigung
mit einem vorbestimmten Kapazität-Aus-Wert
bzw. mit einer vorbestimmten Kapazität-Aus-Steigung (Schritt 94).
Der vorbestimmte Kapazität-Aus-Wert
und die vorbestimmte Kapazität-Aus-Steigung
hängen
stark vom verwendeten bestimmten Sauerstoffsensor sowie der Schaltung
der Leitungen ab, die den Sensor mit dem Steuerungsmodul und dem
System zum Messen der Kapazität
koppeln, das vom Steuerungsmodul verwendet wird. Gemäß einer
bestimmten Ausführungsform
der Erfindung kann ein vorbestimmter Kapazität-Aus-Wert etwa 120 nF betragen, und
die Kapazität-Aus-Steigung
kann etwa –0,5 nF/Sekunde
betragen. Falls die gemessene Kapazität geringer als der vorbestimmte
Kapazität-Aus-Wert ist
oder die gemessene Steigung der Kapazität geringer als die vorbestimmte
Kapazität-Aus-Steigung
ist, hält
das Steuerungsmodul die Heizstange des Sauerstoffsensors bei der
normalen Heiztemperatur (Schritt 83).
-
Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung kann der in 3 veranschaulichte
Prozess in einer Entwicklungsumgebung angewendet werden, um ein
Steuerungsmodul zu kalibrieren und einzustellen. Die Motortemperatur,
die Umgebungstemperatur, die Betriebszeit des Motors und die Kapazität und die
Kapazitätssteigung,
wie sie zwischen der äußeren Elektrode
und dem Mantel eines Sauerstoffsensors gemessen werden, können für jede Konfiguration
eines Sauerstoffsensors, Fahrzeugmodells, Motors und Abgassystems
für einen
Test unter verschiedenen Umgebungsbedingungen überwacht werden. Die überwachten
Werte können
verwendet werden, um die Leistungsfähigkeit der bestimmten Anordnung
zu modellieren, und das Modell kann zur Vareinstellung des Steuerungsmoduls
benutzt werden, um das Leistungsmuster zu steuern, das an eine Heizstange
eines Sauerstoffsensors geliefert wird, der in einem Kraftfahrzeug
mit der Testanordnung montiert werden soll. In der Entwicklungsumgebung muss
die Überwachung
der verschiedenen Parameter nicht notwendigerweise vom Steuerungsmodul ausgeführt werden.
Stattdessen kann die Überwachung
durch eine herkömmliche
Messanlage des Labors ausgeführt
werden.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist jedes Fahrzeug für eine Feststellung der Betriebsparameter
an Bord ausgestattet. Zum Beispiel ist das Fahrzeug mit einem Sauerstoffsensor ausgestattet,
der mit einem Steuerungsmodul gekoppelt ist, und das Steuerungsmodul
ist dafür
ausgelegt, die notwendigen Messungen der Kapazität und Kapazitätssteigung
wie oben beschrieben durchzuführen.
Das Steuerungsmodul kann somit die Schritte wie die in 3 veranschaulichten nicht
voreingestellt, sondern kontinuierlich während des Fahrzeugsbetriebs
ausführen.
-
Obgleich
eine beschränkte
Anzahl beispielhafter Ausführungsformen
in der vorhergehenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung präsentiert
wurde, sollte erkannt werden, dass es eine große Zahl von Varianten gibt.
Es sollte auch erkannt werden, dass die beispielhaften Ausführungsformen
nur Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder den Aufbau
der Erfindung in keiner Weise beschränken sollen. Vielmehr liefert
die vorhergehende ausführliche
Beschreibung dem Fachmann eine zweckmäßige Anleitung zum Umsetzen
einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen
in der Funktion und Anordnung von Elementen, die in einer beispielhaften
Ausführungsform
beschrieben wurden, vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung,
wie sie in den beigefügten
Ansprüchen
dargelegt ist, abzuweichen. Es werden Verfahren und Vorrichtungen
geschaffen, um die Heizung eines Sauerstoffsensors in einem Kraftfahrzeug zu
steuern. Die Vorrichtung umfasst einen Sauerstoffsensor zum Messen
von Sauerstoffpegeln in Abgasen eines Kraftfahrzeugs. Der Sauerstoffsensor umfasst
eine Heizstange, eine die Heizstange umgebende äußere Elektrode und einen Mantel,
der die äußere Elektrode
umgibt und für
eine Montage des Sauerstoffsensors im Kraftfahrzeug ausgebildet
ist. Eine mit der äußeren Elektrode
gekoppelte erste elektrische Verbindung und eine mit dem Mantel
gekoppelte zweite elektrische Verbindung sind dafür ausgelegt,
eine Messung der Kapazität
zwischen der äußeren Elektrode
und dem Mantel während
eines Betriebs des Kraftfahrzeugs zu erleichtern.