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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.
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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. Die Druckschrift
US 4 332 225 A beschreibt ein Verfahren zum Steuern der Heizung eines Sauerstoffsensors, der in einem Motor eines Kraftfahrzeugs montiert ist. Die Druckschrift
JP 3 009 273 A beschreibt einen Sauerstoffsensor mit einem Detektor zur Bestimmung des Betriebszustands.
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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 Fühlelement 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.
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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.
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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.
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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 flüssiges Wasser sammeln oder akkumulieren, und diese könnten im Modell nicht berücksichtigt werden.
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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.
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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.
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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.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen zeigt:
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1 im Querschnitt einen beispielhaften Sauerstoffsensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 graphisch die Kapazität eines Sauerstoffsensors und das Ansprechverhalten einer Heizstange unter verschiedenen Betriebsbedingungen; und
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3 in Form eines Flussdiagramms ein Verfahren zum Steuern der Heizung eines Sauerstoffsensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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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.
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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 Heizstange 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 verarbeitet 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.
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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 Steuerungsmodul 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.
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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 (9 W), 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.
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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.
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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.
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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.
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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 vorbestimmte 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).
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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).
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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 Voreinstellung 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.
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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.
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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. Vielmehr liefert die vorhergehende ausführliche Beschreibung dem Fachmann eine zweckmäßige Anleitung zum Umsetzen einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. 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.
