DE102009029100A1 - Method for managing heated exhaust gas probe installed in exhaust gas zone of internal combustion engine of commercial vehicle, involves cutting pumping signals from time to time while operating internal combustion engine - Google Patents

Method for managing heated exhaust gas probe installed in exhaust gas zone of internal combustion engine of commercial vehicle, involves cutting pumping signals from time to time while operating internal combustion engine Download PDF

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    • G01N27/419—Measuring voltages or currents with a combination of oxygen pumping cells and oxygen concentration cells

Abstract

The method involves heating an exhaust gas probe (14) at a set-point temperature when the probe is ready to operate. An operating state of an internal combustion engine (10) is determined using a determination unit (58). Pumping signals (SP, UP, IP) are cut from time to time if a measure signal (UN) of the exhaust gas probe is not necessary based on operating state of the internal combustion engine while operating the engine. Independent claims are also included for the following: (1) a device for managing heated exhaust gas probe installed in an exhaust gas zone of an internal combustion engine, comprising a control apparatus (2) a computer program comprising instructions for executing a method for managing heated exhaust gas probe installed in an exhaust gas zone of an internal combustion engine (3) a computer program product comprising a recorded program code for executing method for managing heated exhaust gas probe installed in an exhaust gas zone of an internal combustion engine.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Abgassonde, die im Abgasbereich eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, und von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a method for operating an exhaust gas probe, which is arranged in the exhaust gas region of an internal combustion engine, and of an apparatus for carrying out the method according to the preamble of the independent claims.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm sowie ein Computer-Programmprodukt.The subject matter of the present invention is also a computer program and a computer program product.

Stand der TechnikState of the art

In der DE 199 41 051 A1 ist eine Breitband-Lambdasonde beschrieben, die eine Messkammer aufweist, welche über eine Diffusionsbarriere mit dem Abgas verbunden ist. In der Sensorkammer ist eine innere Pumpelektrode angeordnet, die mit einer äußeren Pumpelektrode und einem zwischen den Pumpelektroden liegenden Sauerstoffionen leitenden Elektrolyten eine Pumpzelle bildet. Mit der Pumpzelle können Sauerstoffionen durch den Elektrolyten aus der Messkammer heraus- oder in die Messkammer hineingepumpt werden. Neben der Pumpzelle ist eine Messzelle vorhanden, die zwischen der inneren Pumpelektrode und einer Referenzgas-Elektrode liegt, wobei zwischen der inneren Pumpelektrode und Referenzgas-Elektrode ebenfalls ein Sauerstoffionen leitender Elektrolyt angeordnet ist. Die Messzelle entspricht einer Nernst-Zelle, bei der die sich im thermodynamischen Gleichgewicht zwischen der inneren Pumpelektrode und der Referenzelektrode ausbildende Potenzialdifferenz dem Logarithmus des Verhältnisses des Partialdrucks des zu untersuchenden Gases in der Messkammer und Partialdrucks des zu untersuchenden Gases in der Luftreferenz proportional ist. Ziel einer Messung des Abgaslambdas ist es, den Sauerstoff-Partialdruck in der Messkammer derart zu beeinflussen, dass das Nernst-Potenzial konstant auf einem vorgegebenen Wert bleibt, der vorzugsweise Lambda = 1 entspricht. Eine Schaltungsanordnung sorgt dafür, dass ein Pumpstrom fließen kann. Die Polarität und der Betrag des Pumpstroms hängen davon ab, um welchen Wert das vorgegebene Nernst-Potenzial über- oder unterschritten ist. Der sich einstellende Pumpstrom ist ein Maß für das Abgaslambda.In the DE 199 41 051 A1 a broadband lambda probe is described, which has a measuring chamber, which is connected via a diffusion barrier with the exhaust gas. In the sensor chamber an inner pumping electrode is arranged, which forms a pumping cell with an outer pumping electrode and an oxygen-ion conducting electrolyte between the pumping electrodes. With the pump cell, oxygen ions can be pumped out of the measuring chamber or into the measuring chamber by the electrolyte. In addition to the pumping cell, a measuring cell is present, which is located between the inner pumping electrode and a reference gas electrode, wherein between the inner pumping electrode and reference gas electrode also an oxygen ion conducting electrolyte is arranged. The measuring cell corresponds to a Nernst cell in which the potential difference forming in the thermodynamic equilibrium between the inner pumping electrode and the reference electrode is proportional to the logarithm of the ratio of the partial pressure of the gas to be investigated in the measuring chamber and the partial pressure of the gas to be examined in the air reference. The aim of a measurement of the exhaust gas lambda is to influence the oxygen partial pressure in the measuring chamber such that the Nernst potential remains constant at a predetermined value, which preferably corresponds to lambda = 1. A circuit arrangement ensures that a pumping current can flow. The polarity and magnitude of the pumping current depend on the value above or below the preset Nernst potential. The self-adjusting pumping current is a measure of the exhaust lambda.

In der DE 10 2004 061 355 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer in einem Abgasbereich eines Verbrennungsmotors angeordneten Breitband-Lambdasonde beschrieben, die sowohl eine Pumpzelle als auch eine Messzelle enthält. Eine Schaltungsanordnung regelt den durch die Pumpzelle fließenden Pumpstrom derart, dass sich in der Messzelle eine vorgegebene Nernstspannung einstellt. Der Pumpstrom ist ein Maß für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas. Eine zuverlässige Erfassung der Nernstspannung wird dadurch erreicht, dass der Pumpstrom während der Messung vorübergehend abgeschaltet wird, sodass die Messzelle während der Abschaltung über den Pumpstromkreis nicht belastet wird. Die Abschaltung des Pumpstroms erfolgt nur kurzzeitig, sodass die Regelung des Pumpstroms gewährleistet bleibt.In the DE 10 2004 061 355 A1 a method for operating a arranged in an exhaust region of an internal combustion engine broadband lambda probe is described, which contains both a pumping cell and a measuring cell. A circuit arrangement regulates the pumping current flowing through the pumping cell such that a predetermined Nernst voltage is established in the measuring cell. The pumping current is a measure of the air-fuel ratio in the exhaust gas. A reliable detection of the Nernst voltage is achieved by temporarily switching off the pump current during the measurement so that the measuring cell is not loaded during the shutdown via the pumping circuit. The switching off of the pumping current takes place only for a short time, so that the regulation of the pumping current remains ensured.

In der DE 102 16 724 C1 ist ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben einer im Abgasbereich eines Verbrennungsmotors angeordneten Breitband-Lambdasonde angegeben, bei dem an die Pumpzelle der Lambdasonde eine Pumpspannung angelegt wird, die abhängig von einer an der Messzelle auftretenden Nernstspannung eingestellt wird und je nach Sauerstoffgehalt des Abgases einen positiven oder negativen Pumpstrom über die Pumpzelle treibt. Um auch bei einer Kraftstoff-Nacheinspritzung im Magerbetrieb des Verbrennungsmotors die Messempfindlichkeit der Breitband-Lambdasonde aufrecht zu erhalten, wird während der Dauer der Kraftstoff-Nacheinspritzung die Pumpspannung wiederholt umgepolt, sodass zeitweise eine Pumpspannung auftritt, welche Sauerstoffionen in die Messzelle hineinpumpt, die dort die aufgrund der Kraftstoff-Nacheinspritzung auftretenden Kohlenwasserstoffe oxidieren können.In the DE 102 16 724 C1 A method for operating a broadband lambda probe arranged in the exhaust gas region of an internal combustion engine is also provided, in which a pumping voltage is applied to the pumping cell of the lambda probe, which is set as a function of a Nernst voltage occurring at the measuring cell and depending on the oxygen content of the exhaust gas a positive or negative Pumping current through the pump cell drives. In order to maintain the measuring sensitivity of the broadband lambda probe even during a fuel post-injection in lean operation of the internal combustion engine, the pump voltage is repeatedly reversed during the duration of the fuel post-injection, so that temporarily a pumping voltage occurs, which pumps oxygen ions into the measuring cell, which there due to the post-injection fuel hydrocarbons can oxidize.

In der DE 43 21 243 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben einer im Abgasbereich eines Verbrennungsmotors angeordneten Breitband-Lambdasonde beschrieben, bei dem der über die Pumpzelle fließende Pumpstrom im Rahmen eines getakteten Betriebs vorgegeben wird. Vorgesehen ist eine Abschaltung der Pumpspannung beziehungsweise des Pumpstroms, solange die an der Messzelle auftretenden Nernstspannung unterhalb eines Schwellenwerts liegt. Der Schwellenwert ist derart festgelegt, dass die Abschaltung der Pumpspannung in Betriebssituationen auftritt, in welchen die Temperatur der Breitband-Lambdasonde noch unterhalb einer Soll-Temperatur liegt, bei welcher die Lambdasonde nicht betriebsbereit ist.In the DE 43 21 243 A1 A method for operating a broadband lambda probe arranged in the exhaust gas region of an internal combustion engine is likewise described, in which the pumping current flowing through the pumping cell is predetermined within the scope of a pulsed operation. A shutdown of the pump voltage or the pump current is provided as long as the Nernst voltage occurring at the measuring cell is below a threshold value. The threshold value is set such that the switching off of the pump voltage occurs in operating situations in which the temperature of the broadband lambda probe is still below a setpoint temperature at which the lambda probe is not ready for operation.

In der DE 103 16 645 A1 ist eine Vorrichtung zum Betreiben einer Breitband-Lambdasonde beschrieben, die ebenfalls sowohl eine Pumpzelle als auch eine Messzelle enthält. Vorgesehen ist eine Konstantstromquelle, die einen Pumpstrom bereitstellt, mit welchem die Pumpzelle beaufschlagt wird. Die Konstantstromquelle stellt beispielsweise wenigstens zwei unterschiedliche Beträge des Pumpstroms bereit. Beschrieben ist weiterhin ein getakteter Betrieb mit wechselnden Einschaltphasen und Abschaltphasen, wobei die Dauern der Einschaltphasen beziehungsweise der Abschaltphasen zum Einstellen eines mittleren Pumpstroms in Abhängigkeit von der an der Messzelle auftretenden Nernstspannung festgelegt werden. Eine Abschaltung des Pumpstroms tritt prinzipbedingt nur während der Abschaltphasen im Rahmen des getakteten Betriebs auf. Eine längere Abschaltung des Pumpstroms ist nicht beschrieben.In the DE 103 16 645 A1 a device for operating a broadband lambda probe is described, which also contains both a pump cell and a measuring cell. A constant current source is provided, which provides a pumping current, with which the pumping cell is acted upon. For example, the constant current source provides at least two different amounts of the pumping current. A clocked operation is also described with alternating switch-on phases and switch-off phases, the durations of the switch-on phases or of the switch-off phases being set for setting an average pumping current as a function of the Nernst voltage occurring at the measuring cell. A shutdown of the pumping current occurs in principle only during the shutdown phases as part of the clocked operation on. A longer shutdown of the pumping current is not described.

In der DE 101 63 912 A1 ist ebenfalls eine in einem Abgasbereich eines Verbrennungsmotors angeordnete Breitband-Lambdasonde beschrieben, die eine Pumpzelle und eine Messzelle enthält. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine periodische Umpolung des Pumpstroms vorgesehen. Die Umpolung soll bewirken, dass Polarisationseffekte im Keramikkörper der Lambdasonde abgebaut und die dadurch bedingten Beeinflussungen des Sondensignals vermieden werden. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine Abschaltung der Pumpspannung während Betriebspausen des Verbrennungsmotors vorgesehen sein. Gleichzeitig kann die Sondenheizung weiterbetrieben oder zur Energieeinsparung abgeschaltet werden. Wie bereits bei der zuvor beschriebenen DE 43 21 243 A1 kann weiterhin vorgesehen sein, die Pumpspannung bei einer zu niedrigen Temperatur der Lambdasonde abzuschalten.In the DE 101 63 912 A1 Also described is a broadband lambda probe arranged in an exhaust gas region of an internal combustion engine, which contains a pumping cell and a measuring cell. According to one embodiment, a periodic reversal of the pumping current is provided. The polarity reversal should cause polarization effects in the ceramic body of the lambda probe degraded and the consequent interference of the probe signal can be avoided. According to another embodiment, a shutdown of the pumping voltage may be provided during operating pauses of the internal combustion engine. At the same time, the probe heating can continue to operate or be switched off to save energy. As already with the previously described DE 43 21 243 A1 can also be provided to turn off the pump voltage at a too low temperature of the lambda probe.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise zum Betreiben einer beheizten Abgassonde, die im Abgasbereich eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, bei dem während des Messbetriebs den Pumpelektroden einer Pumpzelle der Abgassonde ein Pumpsignal zur Verfügung gestellt wird, das einen Sauerstoffionen-Transport in der Pumpzelle ermöglicht, zeichnet sich dadurch aus, dass bei gegebener Betriebsbereitschaft der Abgassonde, bei welcher die Abgassonde auf eine Soll-Temperatur aufgeheizt ist, und während des Betriebs des Verbrennungsmotors, dann, wenn das Mess-Signal der Abgassonde nicht benötigt wird, in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors das Pumpsignal zumindest zeitweise abgeschaltet wird.The procedure according to the invention for operating a heated exhaust gas probe, which is arranged in the exhaust gas region of an internal combustion engine, during which a pump signal is made available to the pump electrodes of a pump cell of the exhaust gas probe during the measuring operation, which enables oxygen ion transport in the pump cell, is characterized by that at a given operational readiness of the exhaust gas probe, in which the exhaust gas probe is heated to a desired temperature, and during operation of the internal combustion engine, then, when the measurement signal of the exhaust gas probe is not needed, depending on the operating condition of the internal combustion engine, the pump signal at least temporarily switched off becomes.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise vermeidet während den vorgegebenen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors eine hohe Belastung der Abgassonde und wirkt dadurch einer Alterung der Abgassonde entgegen.The procedure according to the invention avoids a high load on the exhaust gas probe during the given operating states of the internal combustion engine and thereby counteracts aging of the exhaust gas probe.

Die Betriebszustände des Verbrennungsmotors, bei denen das Pumpsignal zumindest zeitweise abgeschaltet werden kann, sind solche Betriebszustände, bei denen ein zeitweiliger Verzicht auf das von der Abgassonde bereitgestellte Mess-Signal möglich ist. Bei einem Wegfall des Mess-Signals wird anstelle eines geregelten Betriebs ein gesteuerter Betrieb des Verbrennungsmotors durchgeführt.The operating states of the internal combustion engine, in which the pump signal can be switched off at least temporarily, are those operating states in which a temporary waiver of the measurement signal provided by the exhaust gas probe is possible. If the measurement signal is omitted, a controlled operation of the internal combustion engine is performed instead of a regulated operation.

Als spezielle Betriebszustände des Verbrennungsmotors, bei denen das Pumpsignal abgeschaltet werden soll, können insbesondere Betriebszustände vorgesehen sein, die entweder zu einer hohen Sauerstoffkonzentration und/oder zu einem hohen Druck im Abgaskanal führen.As special operating states of the internal combustion engine in which the pump signal is to be switched off, in particular operating states can be provided which lead either to a high oxygen concentration and / or to a high pressure in the exhaust gas channel.

Als Abgassonden sind insbesondere Lambdasonden oder NOx-Sonden vorgesehen. Bei solchen Sonden führt ein hoher Sauerstoffgehalt im Abgasbereich zu einem hohen Pumpsignal, das zu einer hohen Belastung der Pumpelektroden der Pumpzelle führt. Weiterhin führt ein hoher Druck im Abgasbereich zu einer entsprechenden Belastung der Pumpelektroden der Pumpzelle.In particular, lambda probes or NOx probes are provided as exhaust gas probes. In such probes, a high oxygen content in the exhaust gas region leads to a high pumping signal, which leads to a high loading of the pumping electrodes of the pumping cell. Furthermore, a high pressure in the exhaust gas area leads to a corresponding load on the pumping electrodes of the pumping cell.

Die hohe Belastung der Pumpelektroden der Pumpzelle ermöglicht einen leichten Eintrag von Schadstoffen in die Pumpzelle, die zu einer Vergiftung der Abgassonde bis hin zur Zerstörung der Abgassonde führen können. Diese negativen Einflüsse werden durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise weitgehend vermieden.The high load of the pumping electrodes of the pumping cell allows easy entry of pollutants into the pumping cell, which can lead to poisoning of the exhaust gas probe up to the destruction of the exhaust gas probe. These negative influences are largely avoided by the procedure according to the invention.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht daher eine Erweiterung der Lebensdaueranforderung an die Abgassonde.The procedure according to the invention therefore makes it possible to extend the service life requirement to the exhaust gas probe.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.Advantageous developments and refinements of the procedure according to the invention will become apparent from the dependent claims.

Eine erste Ausgestaltung sieht vor, dass das Pumpsignal zumindest zeitweise abgeschaltet wird, wenn die Sauerstoffkonzentration im Abgasbereich einen Sauerstoffkonzentrations-Schwellenwert überschreitet. Eine hohe Sauerstoffkonzentration im Abgasbereich führt insbesondere bei einer Lambdasonde oder bei einer NOx-Sonde zu einem hohen Pumpsignal, das zu einer hohen Belastung der Pumpelektroden der Pumpzelle führt, die mit der vorteilhaften Ausgestaltung vermieden wird. Die hohe Sauerstoffkonzentration im Abgasbereich wird als Betriebszustand des Verbrennungsmotors im Sinne der Erfindung verstanden.A first embodiment provides that the pump signal is switched off at least temporarily when the oxygen concentration in the exhaust gas region exceeds an oxygen concentration threshold. A high oxygen concentration in the exhaust gas area leads, in particular in the case of a lambda probe or in the case of a NOx sensor, to a high pump signal, which leads to a high loading of the pumping electrodes of the pumping cell, which is avoided with the advantageous embodiment. The high oxygen concentration in the exhaust gas region is understood as the operating state of the internal combustion engine in the sense of the invention.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Pumpsignal zumindest zeitweise abgeschaltet wird, wenn sich der Verbrennungsmotor im Schiebebetrieb bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr befindet. Diese Ausgestaltung weist Überschneidungen mit der ersten Ausgestaltung auf, da im Schiebebetrieb des Verbrennungsmotors normalerweise eine hohe Sauerstoffkonzentration im Abgasbereich auftritt, die bis zu 21%, entsprechend der Konzentration der Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft betragen kann. Die Berücksichtigung des Schiebebetriebs ermöglicht es, das Pumpsignal bereits vor dem Erreichen einer hohen Sauerstoffkonzentration im Abgasbereich abzuschalten.A further embodiment provides that the pump signal is at least temporarily switched off when the internal combustion engine is in the overrun mode with the fuel supply switched off. This embodiment has overlaps with the first embodiment, since in the coasting operation of the internal combustion engine normally a high oxygen concentration in the exhaust gas region occurs, which can be up to 21%, corresponding to the concentration of the oxygen concentration of the ambient air. The consideration of the shift operation makes it possible to switch off the pump signal already before reaching a high oxygen concentration in the exhaust gas area.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Pumpsignal zumindest zeitweise abgeschaltet wird, wenn der Verbrennungsmotor in einem stationären Betriebszustand betrieben wird. Zur Überprüfung des Vorliegens von stationären Zuständen werden vorzugsweise die Drehzahl sowie die Last des Verbrennungsmotors herangezogen.Another embodiment provides that the pump signal is at least temporarily switched off when the internal combustion engine in a stationary operating state is operated. To check the presence of stationary states, the speed and the load of the internal combustion engine are preferably used.

Eine Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht vor, dass die stationären Zustände zumindest eine vorgegebene Mindestbetriebsdauer vorgelegen haben müssen, bevor das Pumpsignal abgeschaltet wird.A development of this embodiment provides that the stationary states must have been present at least a predetermined minimum operating time before the pump signal is turned off.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Pumpsignal zumindest zeitweise abgeschaltet wird, wenn eine im Abgasbereich des Verbrennungsmotors angeordnete Abgasklappe geschlossen ist. Eine solche Abgasklappe ist insbesondere im Abgasbereich von Nutzfahrzeugen vorgesehen, die zur Verstärkung der Motorbremswirkung geschlossen wird. Bei geschlossener Abgasklappe kann ein erhöhter Druck im Abgasbereich auftreten, der ebenfalls zu einer erhöhten Belastung der Pumpelektroden der Pumpzelle führen kann. Die Position beziehungsweise das Schließen der Abgasklappe soll ebenfalls ein Betriebszustand des Verbrennungsmotors im Sinne der Erfindung sein.Another embodiment provides that the pump signal is at least temporarily switched off when a arranged in the exhaust gas region of the engine exhaust flap is closed. Such an exhaust flap is provided in particular in the exhaust area of commercial vehicles, which is closed to increase the engine braking effect. When the exhaust flap is closed, an increased pressure in the exhaust gas region can occur, which can likewise lead to increased loading of the pumping electrodes of the pumping cell. The position or the closing of the exhaust valve should also be an operating state of the internal combustion engine in the context of the invention.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens betrifft zunächst ein speziell hergerichtetes Steuergerät, das Mittel zur Durchführung des Verfahrens enthält.The device according to the invention for carrying out the method initially relates to a specially prepared control device which contains means for carrying out the method.

Das Steuergerät enthält insbesondere eine Betriebszustands-Ermittlung zum Ermitteln des Betriebszustands des Verbrennungsmotors sowie eine Pumpsignal-Festlegung zum Bereitstellen des Pumpsignals für die Abgassonde.In particular, the control unit contains an operating state determination for determining the operating state of the internal combustion engine and a pump signal specification for providing the pump signal for the exhaust gas probe.

Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in welchem die Verfahrensschritte als Steuergerätprogramm abgelegt sind.The control unit preferably contains at least one electrical memory in which the method steps are stored as a control unit program.

Das erfindungsgemäße Computerprogramm sieht vor, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn es auf einem Computer abläuft.The computer program according to the invention provides that all steps of the method according to the invention are executed when it runs on a computer.

Das erfindungsgemäße Computer-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Verfahren aus, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.The inventive computer program product with a program code stored on a machine-readable carrier executes the method according to the invention when the program is run on a computer.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Die Figur zeigt ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft.The figure shows a technical environment in which a method according to the invention runs.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments

Die Figur zeigt einen Verbrennungsmotor 10, in dessen Abgasbereich 12 eine Abgassonde 14 angeordnet ist. Die Abgassonde 14 enthält eine Pumpzelle 16, an welcher Pumpelektroden 18, 20 angeordnet sind, wobei eine Pumpelektrode 18 dem Abgas ausgesetzt ist. Weiterhin enthält der Abgassensor 14 eine Messzelle 22, an welcher Messelektroden 24, 26 angeordnet sind.The figure shows an internal combustion engine 10 in the exhaust area 12 an exhaust gas probe 14 is arranged. The exhaust gas probe 14 contains a pump cell 16 on which pumping electrodes 18 . 20 are arranged, wherein a pumping electrode 18 exposed to the exhaust gas. Furthermore, the exhaust gas sensor contains 14 a measuring cell 22 , on which measuring electrodes 24 . 26 are arranged.

Zwischen der Pumpzelle 16 und der Messzelle 22 ist eine Messkammer 28 ausgebildet, die über einen Zuluftkanal 30 mit dem Abgas verbunden ist, wobei zwischen dem Zuluftkanal 30 und der Messkammer 28 eine Diffusionsbarriere 32 angeordnet ist. Eine Elektrode 26 der Messzelle 22 ist in einem Referenzluftkanal 34 angeordnet. Zur Beheizung der Abgassonde 14 ist ein Heizelement 36 vorgesehen.Between the pumping cell 16 and the measuring cell 22 is a measuring chamber 28 formed, which has a supply air duct 30 is connected to the exhaust gas, wherein between the supply air duct 30 and the measuring chamber 28 a diffusion barrier 32 is arranged. An electrode 26 the measuring cell 22 is in a reference air channel 34 arranged. For heating the exhaust gas probe 14 is a heating element 36 intended.

Im Abgasbereich 12 ist eine Abgasklappe 38 vorgesehen, die von einem Klappen-Verstellantrieb 40 betätigt wird, der von einem Klappensignal KI angesteuert wird.In the exhaust area 12 is an exhaust flap 38 provided by a flap adjustment drive 40 is actuated, which is controlled by a flap signal KI.

Der Abgassensor 14 stellt einem Steuergerät 50 ein Mess-Signal UN zur Verfügung. Das Steuergerät 50 stellt dem Heizelement 36 eine Heizleistung HZ und den Pumpelektroden 18, 20 der Pumpzelle 16 ein Pumpsignal SP zur Verfügung, wobei das Pumpsignal SP eine Pumpspannung UP beziehungsweise ein Pumpstrom IP ist.The exhaust gas sensor 14 represents a control unit 50 a measuring signal UN available. The control unit 50 represents the heating element 36 a heating power HZ and the pumping electrodes 18 . 20 the pump cell 16 a pump signal SP available, wherein the pump signal SP is a pump voltage UP and a pump current IP.

Das Mess-Signal UN wird einer Mess-Signal-Bewertung 52 zur Verfügung gestellt, der weiterhin ein Sauerstoffkonzentrations-Schwellenwert Lim_%O2 zur Verfügung gestellt wird, und welche ein Sauerstoffkonzentrations-Freigabesignal FG_%O2 bereitstellt, welches einer Pumpsignal-Festlegung 54 zur Verfügung gestellt wird.The measurement signal UN becomes a measurement signal evaluation 52 to which is further provided an oxygen concentration threshold Lim_% O2 and which provides an oxygen concentration release signal FG_% O2 indicative of a pump signal setting 54 is made available.

Die Pumpsignal-Festlegung 54 erhält weiterhin ein von einer Heizungs-Festlegung 56 zur Verfügung gestelltes Temperatur-Freigabesignal FG_te, ein Abgasklappen-Freigabesignal FG_KI, ein Schiebebetrieb-Freigabesignal FG_SA sowie ein Stationärbetrieb-Freigabesignal FG_Sta zur Verfügung gestellt und stellt das Pumpsignal SP als Pumpspannung UP beziehungsweise Pumpstrom IP bereit.The pump signal definition 54 continues to receive one from a heater fixing 56 provided a temperature release signal FG_te, an exhaust flap release signal FG_KI, a coasting release signal FG_SA and a steady operation release signal FG_Sta provided and provides the pump signal SP as a pumping voltage UP or pumping current IP ready.

Die Heizungs-Festlegung 56 legt die Heizleistung HZ anhand eines Taupunkt-Unterschreitungsendes TPE sowie anhand einer Soll-Temperatur te_Soll für das Heizelement 36 des Abgassensors 14 fest und stellt das Temperatur-Freigabesignal FG_te bereit.The heating fixing 56 sets the heating power HZ based on a dew point underflow end TPE and on the basis of a setpoint temperature te_Soll for the heating element 36 the exhaust gas sensor 14 and provides the temperature enable signal FG_te.

Das Schiebebetrieb-Freigabesignal FG_SA sowie das Stationärbetrieb-Freigabesignal FG_Sta stellt eine Betriebszustands-Ermittlung 58 in Abhängigkeit von der Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10, der Last L des Verbrennungsmotors 10, einer Mindestbetriebsdauer ti_Min, eines Drehzahl-Bewertungskriteriums Lim_n sowie eines Last-Bewertungskriteriums Lim_L zur Verfügung.The overrun enable signal FG_SA and the steady-state enable signal FG_Sta constitute an operation state determination 58 as a function of the rotational speed n of the internal combustion engine 10 , the load L of the internal combustion engine 10 , a minimum operating time ti_Min, a speed evaluation criterion Lim_n and a load evaluation criterion Lim_L available.

Das Ausführungsbeispiel geht von einer Breitband-Lambdasonde als Abgassonde 14 aus, wie sie beispielsweise in der eingangs genannten DE 102 16 724 C1 oder DE 199 41 051 A1 näher beschrieben ist. Eine andere Abgassonde 14 könnte beispielsweise eine NOx-Sonde sein. Bei der im Ausführungsbeispiel gezeigten Breitband-Lambdasonde 14 wird angestrebt, in der Messkammer 28 eine Luftzahl Lambda = 1 einzustellen. Als Ist-Größe für einen Regelkreis wird das zwischen den Messelektroden 24, 26 auftretende Mess-Signal UN herangezogen, das im Ausführungsbeispiel die Nernstspannung UN ist. Unter der Voraussetzung, dass in der Messkammer 28 ein stöchiometrisches Gemisch und im Referenzluftkanal 34 Umgebungsluft vorliegt, beträgt die Nernstspannung UN etwa 450 mV.The exemplary embodiment is based on a broadband lambda probe as the exhaust gas probe 14 from, as for example in the aforementioned DE 102 16 724 C1 or DE 199 41 051 A1 is described in more detail. Another exhaust gas probe 14 For example, it could be a NOx sensor. In the broadband lambda probe shown in the embodiment 14 is aimed at in the measuring chamber 28 set an air ratio lambda = 1. The actual size for a control loop is that between the measuring electrodes 24 . 26 occurring measurement signal UN used, which is the Nernst voltage UN in the embodiment. Provided that in the measuring chamber 28 a stoichiometric mixture and in the reference air channel 34 Ambient air is present, the Nernst voltage UN is about 450 mV.

Einer von einem stöchiometrischen Gemisch in der Messkammer 28 abweichenden Sauerstoffkonzentration wird durch Anlegen des Pumpsignals SP an die Pumpelektroden 18, 20 und einem dadurch möglichen Transport von Sauerstoffionen in der Pumpzelle 16 entgegengewirkt. Bei einem Sauerstoffüberschuss findet ein Sauerstoffionen-Transport von der Messkammer 28 zum Abgas und bei einem Sauerstoffmangel ein Sauerstoffionen-Transport vom Abgas in die Messkammer 28 statt. Der Sauerstoffionen-Transport wird durch Anlegen des Pumpsignals SP an die Pumpelektroden 18, 20 in Gang gebracht, wobei das Pumpsignal SP als treibende Pumpspannung UP vorgegeben werden kann, die einen Pumpstrom IP zur Folge hat. Gleichermaßen ist es möglich, den Pumpstrom IP vorzugeben, sodass sich eine Pumpspannung UP einstellt. In beiden Fällen können beide Größen jeweils begrenzt werden, um insbesondere die Belastung der Pumpzelle 16 zu begrenzen. Beide Größen UP, IP können als Pumpsignal SP bezeichnet werden.One of a stoichiometric mixture in the measuring chamber 28 deviating oxygen concentration is by applying the pump signal SP to the pumping electrodes 18 . 20 and thereby possible transport of oxygen ions in the pumping cell 16 counteracted. In the case of an excess of oxygen, an oxygen ion transport from the measuring chamber 28 to the exhaust gas and, in the case of a lack of oxygen, an oxygen ion transport from the exhaust gas into the measuring chamber takes place 28 instead of. The oxygen ion transport is achieved by applying the pumping signal SP to the pumping electrodes 18 . 20 initiated, wherein the pump signal SP can be specified as a driving pump voltage UP, which has a pumping current IP result. Similarly, it is possible to specify the pumping current IP, so that a pumping voltage UP is established. In both cases, both quantities can be limited in each case, in particular the load of the pumping cell 16 to limit. Both variables UP, IP can be referred to as pump signal SP.

Der Pumpstrom IP kann bei einem Sauerstoffüberschuss in der Messkammer 28 als positiv definiert und bei einem Sauerstoffmangel in der Messkammer 28 entsprechend negativ definiert sein. Bei Stöchiometrie in der Messkammer 28 tritt ein Nulldurchgang des Pumpstroms IP auf.The pumping current IP can be at an oxygen excess in the measuring chamber 28 defined as positive and with an oxygen deficiency in the measuring chamber 28 be defined accordingly negative. At stoichiometry in the measuring chamber 28 occurs a zero crossing of the pumping current IP.

Zum Betreiben der Abgassonde 14 ist auch die Heizungs-Festlegung 56 vorgesehen, welche die Heizleistung HZ dem Heizelement 36 in Abhängigkeit vom Taupunkt-Unterschreitungsende TPE sowie in Abhängigkeit von der vorgegebenen Soll-Temperatur te_Soll der Abgassonde 14 zur Verfügung stellt. Die Abgassonde 14 wird vorzugsweise nur dann beheizt, wenn die Taupunktunterschreitung im Abgasbereich 12 vorüber ist, sodass davon auszugehen ist, dass keine Feuchtigkeit oder Wassertöpfchen im Abgasbereich 12 mehr auftreten können, welche unter Umständen keramische Komponenten der Abgassonde 12 beschädigen könnten. Das Ende der möglichen Taupunkt-Unterschreitung wird vom Taupunkt-Unterschreitungsende TPE signalisiert. Während des Betriebs der Abgassonde 14 wird die Heizleistung HZ dem Heizelement 36 ständig zur Verfügung gestellt, sodass die Betriebsbereitschaft zu jedem Zeitpunkt gegeben ist. Die Soll-Temperatur te_Soll ist derart festzulegen, dass die Pumpzelle 16 Sauerstoffionen in ausreichendem Maß leiten kann. Vorzugsweise findet eine Regelung auf die Soll-Temperatur te_Soll statt, wobei der Temperatur-Istwert anhand einer Erfassung des Innenwiderstands des Heizelements 36 oder des Innenwiderstands der Pumpzelle 16 oder der Messzelle 22 ermittelt werden kann. Die Soll-Temperatur beträgt beispielsweise 780°C +/– 50°C.For operating the exhaust gas probe 14 is also the heater fixing 56 provided, which the heating power HZ the heating element 36 as a function of the dew point underspeed end TPE and as a function of the predetermined target temperature te_Soll the exhaust gas probe 14 provides. The exhaust gas probe 14 is preferably only heated when the dew point below the exhaust gas 12 is over, so it can be assumed that no moisture or water droplets in the exhaust area 12 may occur more, which may ceramic components of the exhaust probe 12 could damage. The end of the possible dew point undershoot is signaled by the dew point undershoot end TPE. During operation of the exhaust gas probe 14 the heating power HZ becomes the heating element 36 constantly provided, so that the operational readiness is given at any time. The setpoint temperature te_Soll is to be set such that the pump cell 16 Can conduct oxygen ions sufficiently. Preferably, a control takes place on the desired temperature te_Soll, wherein the actual temperature value based on a detection of the internal resistance of the heating element 36 or the internal resistance of the pumping cell 16 or the measuring cell 22 can be determined. The target temperature is for example 780 ° C +/- 50 ° C.

Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 können im Abgasbereich 12 Situationen auftreten, die zu einer hohen Belastung insbesondere der dem Abgas ausgesetzten Pumpelektrode 18 der Pumpzelle 16 führen. Die Zustände sind beispielsweise solche, in welchen eine hohe Sauerstoffkonzentration oder ein hoher Druck im Abgasbereich 12 auftreten.During operation of the internal combustion engine 10 can in the exhaust area 12 Situations occur which lead to a high load, in particular the exhaust electrode exposed pump electrode 18 the pump cell 16 to lead. The states are, for example, those in which a high oxygen concentration or a high pressure in the exhaust gas region 12 occur.

Eine hohe Sauerstoffkonzentration tritt beispielsweise während des Schiebebetriebs des Verbrennungsmotors 10 auf, bei welchem die Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10 oberhalb eines Drehzahl-Schwellenwerts liegt, wobei jedoch keine Last L vom Verbrennungsmotor 10 gefordert wird. In diesem Fall wird die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor 10 unterbrochen. In der Folge kann eine erhöhte Sauerstoffkonzentration im Abgasbereich 12 auftreten, die bis zu 21% betragen kann, entsprechend der Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft.A high oxygen concentration occurs, for example, during the coasting of the internal combustion engine 10 on, in which the speed n of the internal combustion engine 10 is above a speed threshold, but with no load L from the engine 10 is required. In this case, the fuel supply to the internal combustion engine 10 interrupted. As a result, an increased oxygen concentration in the exhaust gas area 12 which may be up to 21%, according to the oxygen concentration of the ambient air.

Ein hoher Druck im Abgasbereich 12 kann auftreten, wenn die gegebenenfalls vorhandene Abgasklappe 38 mittels des Klappen-Verstellantriebs 40 in Abhängigkeit vom Klappensignal KI geschlossen wird. Eine solche Abgasklappe 38 ist vorzugsweise im Abgasbereich 12 von Nutzfahrzeugen vorgesehen. Durch Schließen der Abgasklappe 38 wird der Verbrennungsmotor 10 mit einem erhöhten Abgasdruck beaufschlagt, sodass im Schiebebetrieb ein höheres Bremsmoment auftritt.A high pressure in the exhaust area 12 can occur if the optional exhaust flap 38 by means of the flap adjustment drive 40 is closed in response to the flap signal KI. Such an exhaust flap 38 is preferably in the exhaust area 12 provided by commercial vehicles. By closing the exhaust flap 38 becomes the internal combustion engine 10 subjected to an increased exhaust gas pressure, so that a higher braking torque occurs during coasting.

Die beschriebenen Betriebszustände führen zu einer erhöhten Belastung der Pumpelektroden 18, 20, insbesondere der dem Abgas ausgesetzten Pumpelektrode 18, dadurch, dass eine hohe Pumpspannung UP beziehungsweise ein hoher Pumpstrom IP auftreten können, die zu einer entsprechenden erhöhten Temperatur der Pumpzelle 16 führt. Gefährdet ist insbesondere der Bereich in der Nähe der Pumpelektroden 18, 20, in welchen Fremdstoffe aus dem Abgas leicht eindringen können, die zu einer Vergiftung bis hin zu einer Zerstörung der Abgassonde 14 führen können.The operating conditions described lead to an increased load on the pumping electrodes 18 . 20 , in particular the exhaust electrode exposed to the exhaust gas 18 , in that a high pumping voltage UP or a high pumping current IP can occur which lead to a corresponding elevated temperature of the pumping cell 16 leads. Particularly at risk is the area near the pumping electrodes 18 . 20 , in which foreign matter from the exhaust gas can easily penetrate, leading to poisoning to destruction of the exhaust probe 14 being able to lead.

Erfindungsgemäß ist zur Vermeidung einer hohen Belastung der Abgassonde 14, insbesondere einer hohen Belastung der Pumpzelle 16 beziehungsweise der Pumpelektroden 18, 20 ein zumindest zeitweise vorgesehenes Abschalten des Pumpsignals SP, also der Pumpspannung UP beziehungsweise des Pumpstroms IP bei vorgegebenen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen, wobei jedoch der Verbrennungsmotor (10) in Betrieb ist und die Abgassonde (14) auf Soll-Temperatur te_Soll gehalten wird. Eine Abschaltung des Pumpsignals SP kann zumindest immer dann vorgesehen sein, wenn das die Sauerstoffkonzentration im Abgas widerspiegelnde Mess-Signal UN, im vorliegenden Fall die Nernstspannung UN, nicht benötigt wird. Solche Betriebszustände sind beispielsweise der bereits erwähnte Schiebebetrieb des Verbrennungsmotors 10 sowie der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 bei geschlossener Abgasklappe 38. Hierbei soll die Position beziehungsweise insbesondere das Schließen der Abgasklappe 38 – wie bereits erwähnt – als Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 verstanden werden.According to the invention, to avoid a high load on the exhaust gas probe 14 , in particular a high load on the pumping cell 16 or the pumping electrodes 18 . 20 an at least temporarily provided switching off of the pump signal SP, so the pump voltage UP and the pump current IP at predetermined operating conditions of the internal combustion engine 10 provided, however, the internal combustion engine ( 10 ) is in operation and the exhaust gas probe ( 14 ) is kept at target temperature te_Soll. A switch-off of the pump signal SP can be provided at least whenever the measurement signal UN reflecting the oxygen concentration in the exhaust gas, in this case the Nernst voltage UN, is not required. Such operating conditions are, for example, the aforementioned shift operation of the internal combustion engine 10 as well as the operation of the internal combustion engine 10 with closed exhaust flap 38 , This is the position or in particular the closing of the exhaust flap 38 - As already mentioned - as the operating state of the internal combustion engine 10 be understood.

Die Pumpsignal-Festlegung 54 stellt das Pumpsignal SP bereit, wenn das Temperatur-Freigabesignal FG_te, welches die Heizungs-Festlegung 56 bereitstellt, signalisiert, dass die Abgassonde 14 auf Ihre Soll-Temperatur te_Soll aufgeheizt ist. Nur in diesem Fall soll das Pumpsignal SP in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 10 abgeschaltet werden.The pump signal definition 54 provides the pump signal SP when the temperature enable signal FG_te indicating the heater setting 56 provides signals that the exhaust probe 14 te_Soll heated up to its target temperature. Only in this case is the pump signal SP dependent on certain operating states of the internal combustion engine 10 be switched off.

Besonders einfach ist die Bereitstellung des Abgasklappen-Freigabesignals FG_KI, das identisch mit dem Klappensignal KI sein kann oder in einfacher Weise daraus gewonnen werden kann.Particularly simple is the provision of the exhaust flap release signal FG_KI, which may be identical to the flap signal KI or can be obtained therefrom in a simple manner.

Der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 wird in der Betriebszustands-Ermittlung 58 ermittelt. Der Schiebebetrieb des Verbrennungsmotors 10 wird vorzugsweise anhand der Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10 sowie anhand der von dem Verbrennungsmotor 10 aufzubringenden Last L festgestellt. Sofern der Schiebebetrieb festgestellt wird, stellt die Betriebszustands-Ermittlung 58 das Schiebebetrieb-Freigabesignal FG_SA bereit, welches der Pumpsignal-Festlegung 54 signalisiert, dass das Pumpsignal SP abgeschaltet werden kann.The operating state of the internal combustion engine 10 is in the operating state determination 58 determined. The shift operation of the internal combustion engine 10 is preferably based on the speed n of the internal combustion engine 10 as well as from the engine 10 applied load L found. If the shift operation is detected, the operating state determination 58 the shift operation enable signal FG_SA ready, which is the pump signal setting 54 signals that the pump signal SP can be turned off.

Die Bereitstellung des Abgasklappen-Freigabesignals FG_KI beziehungsweise des Schiebebetrieb-Freigabesignals FG_SA signalisieren einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10, bei welchem das Pumpsignal SP abgeschaltet werden kann, bevor eine hohe Belastung der Abgassonde 14 auftritt.The provision of the exhaust-gas release signal FG_KI or the overrun-enable signal FG_SA signal an operating state of the internal combustion engine 10 in which the pump signal SP can be switched off before a high load on the exhaust gas probe 14 occurs.

Weiterhin ist es jedoch auch möglich, das Pumpsignal SP bei einer bereits gemessenen hohen Sauerstoffkonzentration im Abgasbereich 12 abzuschalten. Dazu vergleicht die Mess-Signal-Bewertung 54 die gemessene Sauerstoffkonzentration mit dem Sauerstoffkonzentrations-Schwellenwert Lim_%O2 und stellt in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis das Sauerstoffkonzentrations-Freigabesignal FG_%O2 der Pumpsignal-Festlegung 54 zur Verfügung. Auch der Zustand des Abgases, insbesondere die Sauerstoffkonzentration, soll somit – wie bereits erwähnt – als Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 im Sinne der Erfindung verstanden werden.Furthermore, however, it is also possible for the pump signal SP to be at an already measured high oxygen concentration in the exhaust gas region 12 off. To do this, compare the measurement signal rating 54 the measured oxygen concentration with the oxygen concentration threshold Lim_% O2 and, depending on the result of the comparison, sets the oxygen concentration release signal FG_% O2 of the pump signal setting 54 to disposal. The state of the exhaust gas, in particular the oxygen concentration, should thus - as already mentioned - as the operating state of the internal combustion engine 10 be understood within the meaning of the invention.

In den bereits beschriebenen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 10 beziehungsweise bei den vorgefundenen Zuständen im Abgasbereich 12 kann davon ausgegangen werden, dass das von der Abgassonde 14 bereitgestellte Mess-Signal UN, beispielsweise ein Maß für die Sauerstoffkonzentration oder die NOx-Konzentration im Abgas des Verbrennungsmotors 10 nicht benötigt wird, sodass das Pumpsignal SP abgeschaltet werden kann, wodurch die Messbereitschaft der Abgassonde 12 temporär nicht mehr gegeben ist. Dadurch, dass das Heizelement 36 jedoch weiterhin beheizt wird, kann durch das Bereitstellen des Pumpsignals SP das Mess-Signal UN der Abgassonde 14 im Bedarfsfall sofort wieder zur Verfügung gestellt werden.In the operating conditions of the internal combustion engine already described 10 or in the found conditions in the exhaust gas area 12 can be assumed that by the exhaust gas probe 14 provided measurement signal UN, for example, a measure of the oxygen concentration or the NOx concentration in the exhaust gas of the internal combustion engine 10 is not needed, so that the pump signal SP can be switched off, whereby the measuring readiness of the exhaust gas probe 12 temporarily no longer exists. In that the heating element 36 however, is still heated, by providing the pump signal SP, the measurement signal UN of the exhaust gas probe 14 If necessary, be made available immediately.

Ein weiterer Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10, bei dem das Mess-Signal UN nicht unbedingt benötigt wird, ist ein stationärer Betriebszustand, bei dem nur eine geringe oder überhaupt keine Veränderung des von der Abgassonde 14 bereitgestellten Mess-Signals UN auftreten sollte. Die Betriebszustands-Ermittlung 58 ermittelt einen stationären Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 anhand beispielsweise der Drehzahl n sowie der Last L des Verbrennungsmotors 10, die mit dem Drehzahl-Bewertungskriterium Lim_n beziehungsweise dem Last-Bewertungskriterium Lim_L bewertet werden.Another operating state of the internal combustion engine 10 , in which the measurement signal UN is not necessarily needed, is a steady-state operating state in which there is little or no change in that of the exhaust gas probe 14 provided measuring signal UN should occur. The operating state determination 58 determines a stationary operating state of the internal combustion engine 10 based for example on the speed n and the load L of the internal combustion engine 10 , which are evaluated with the speed evaluation criterion Lim_n or the load evaluation criterion Lim_L.

Das Drehzahl- oder Last-Bewertungskriterium Lim_n, Lim_L entspricht beispielsweise einem vorgegebenen maximalen Wert eines Gradienten der Drehzahl n beziehungsweise der Last L. Das Drehzahl- beziehungsweise Last-Bewertungskriterium Lim_n, Lim_L kann weiterhin beispielsweise als Differenzwert vorgegeben sein, wobei als Basis für die Differenzbildung die aktuell vorliegende Drehzahl n beziehungsweise die aktuell vorliegende Last des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen ist, die mit den entsprechenden Größen eine vorgegebene Zeitspanne später verglichen werden. Sofern die Bedingungen für einen wenigstens näherungsweise stationären Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 vorliegen, stellt die Betriebszustands-Ermittlung 58 das Stationärbetrieb-Freigabesignal FG_Sta bereit, welches die Pumpsignal-Festlegung 54 dazu veranlassen kann, das Pumpsignal SP zumindest zeitweise abzuschalten.The speed or load evaluation criterion Lim_n, Lim_L corresponds, for example, to a predetermined maximum value of a gradient of the rotational speed n or the load L. The rotational speed or load evaluation criterion Lim_n, Lim_L can furthermore be predefined, for example, as the difference value, the basis for the subtraction the current speed n or the current load of the internal combustion engine 10 is provided, which are compared with the corresponding sizes a predetermined period later. If the conditions for an at least approximately stationary operating state of the internal combustion engine 10 present, represents the operating state determination 58 the steady state enable signal FG_Sta ready, which defines the pump signal 54 cause it to turn off the pump signal SP at least temporarily.

Vorzugsweise ist eine Überprüfung vorgesehen, ob der stationäre Betriebszustand zumindest eine vorgegebene Dauer vorgelegen hat. Hierzu ist ein Vergleich mit der Mindestbetriebsdauer ti_Min vorgesehen, welche der Betriebszustands-Ermittlung 58 zur Verfügung gestellt wird. Als Grundlage für den Vergleich wird der Beginn des festgestellten stationären Betriebszustands des Verbrennungsmotors 10 herangezogen.Preferably, a check is provided as to whether the stationary operating state has been present for at least a predetermined duration. For this purpose, a comparison with the minimum operating time ti_Min is provided, which is the operating state determination 58 is made available. The basis for the comparison is the beginning of the established stationary operating state of the internal combustion engine 10 used.

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Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer beheizten Abgassonde (14), die im Abgasbereich (12) eines Verbrennungsmotors (10) angeordnet ist, bei dem während des Messbetriebs den Pumpelektroden (18, 20) einer Pumpzelle (16) der Abgassonde (14) ein Pumpsignal (SP, UP, IP) zur Verfügung gestellt wird, das einen Sauerstoffionen-Transport in der Pumpzelle (16) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass bei gegebener Betriebsbereitschaft der Abgassonde (14), bei welcher die Abgassonde (14) auf eine Soll-Temperatur (te_Soll) aufgeheizt ist, und während des Betriebs des Verbrennungsmotors (10), dann, wenn das Mess-Signal (UN) des Abgassensors (14) nicht benötigt wird, in Abhängigkeit vom Betriebszustand (KI, Lim_%O2, n, L) des Verbrennungsmotors (10) das Pumpsignal (SP, UP, IP) zumindest zeitweise abgeschaltet wird.Method for operating a heated exhaust gas probe ( 14 ) in the exhaust area ( 12 ) of an internal combustion engine ( 10 ) is arranged, during which during the measuring operation the pumping electrodes ( 18 . 20 ) a pump cell ( 16 ) of the exhaust gas probe ( 14 ) a pump signal (SP, UP, IP) is provided, the oxygen ion transport in the pump cell ( 16 ), characterized in that for a given operational readiness of the exhaust gas probe ( 14 ), in which the exhaust gas probe ( 14 ) is heated to a desired temperature (te_Soll), and during operation of the internal combustion engine ( 10 ), when the measurement signal (UN) of the exhaust gas sensor ( 14 ) is not required, depending on the operating state (KI, Lim_% O2, n, L) of the internal combustion engine ( 10 ) the pump signal (SP, UP, IP) is switched off at least temporarily. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpsignal (SP, UP, IP) zumindest zeitweise abgeschaltet wird, wenn die Sauerstoffkonzentration im Abgasbereich (12) einen Sauerstoffkonzentrations-Schwellenwert (Lim_%O2) überschreitet.A method according to claim 1, characterized in that the pump signal (SP, UP, IP) is at least temporarily switched off when the oxygen concentration in the exhaust gas region ( 12 ) exceeds an oxygen concentration threshold (Lim_% O2). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpsignal (SP, UP, IP) zumindest zeitweise abgeschaltet wird, wenn sich der Verbrennungsmotor (10) im Schiebebetrieb bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr befindet.A method according to claim 1, characterized in that the pump signal (SP, UP, IP) is at least temporarily switched off when the internal combustion engine ( 10 ) is in push mode with the fuel cut off. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpsignal (SP, UP, IP) zumindest zeitweise abgeschaltet wird, wenn ein stationärer Betriebszustand des Verbrennungsmotors (10) vorliegt.A method according to claim 1, characterized in that the pump signal (SP, UP, IP) is at least temporarily switched off when a stationary operating state of the internal combustion engine ( 10 ) is present. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überprüfung vorgesehen ist, ob der stationäre Betriebszustand zumindest für eine vorgegebene Mindestbetriebsdauer (ti_Min) vorgelegen hat und dass das Pumpsignal (SP, UP, IP) erst nach dem Ablauf der Mindestbetriebsdauer (ti_Min) abgeschaltet wird.A method according to claim 4, characterized in that a check is provided, whether the stationary operating state has been present at least for a predetermined minimum operating time (ti_Min) and that the pump signal (SP, UP, IP) is switched off only after the expiration of the minimum operating time (ti_Min) , Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpsignal (SP, UP, IP) zumindest zeitweise abgeschaltet wird, wenn eine im Abgasbereich (12) des Verbrennungsmotors (10) angeordnete Abgasklappe (38) geschlossen ist.A method according to claim 1, characterized in that the pump signal (SP, UP, IP) is at least temporarily switched off when one in the exhaust gas area ( 12 ) of the internal combustion engine ( 10 ) arranged exhaust flap ( 38 ) closed is. Vorrichtung zum Betreiben einer beheizten Abgassonde (14), die im Abgasbereich (12) eines Verbrennungsmotors (10) angeordnet ist, bei der während des Messbetriebs den Pumpelektroden (18, 20) einer Pumpzelle (16) der Abgassonde (14) ein Pumpsignal (SP, UP, IP) zur Verfügung steht, das einen Sauerstoffionen-Transport in der Pumpzelle (16) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 speziell hergerichtetes Steuergerät (50) vorgesehen ist, das Mittel (52, 54, 56, 58) zur Durchführung des Verfahrens enthält.Device for operating a heated exhaust gas probe ( 14 ) in the exhaust area ( 12 ) of an internal combustion engine ( 10 ) is arranged, during which during the measuring operation the pumping electrodes ( 18 . 20 ) a pump cell ( 16 ) of the exhaust gas probe ( 14 ) a pump signal (SP, UP, IP) is available, the oxygen ion transport in the pump cell ( 16 ), characterized in that at least one for carrying out the method according to one of claims 1 to 6 specially prepared control unit ( 50 ), the means ( 52 . 54 . 56 . 58 ) for carrying out the method. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (52, 54, 56, 58) eine Betriebszustands-Ermittlung (58) zum Ermitteln des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (10) und eine Pumpsignal-Festlegung (54) zum Bereitstellen des Pumpsignals (SP, UP, IP) vorgesehen sind.Device according to claim 7, characterized in that as means ( 52 . 54 . 56 . 58 ) an operating state determination ( 58 ) for determining the operating state of the internal combustion engine ( 10 ) and a pump signal setting ( 54 ) are provided for providing the pump signal (SP, UP, IP). Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.A computer program that performs all the steps of a method as claimed in any one of claims 1 to 6 when the program is run on a computer. Computer-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.A computer program product comprising program code stored on a machine-readable medium for performing the method of any one of claims 1 to 6 when the program is run on a computer.
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