DE102012208145A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung des Zustands eines Abgassensors - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung des Zustands eines Abgassensors durch eine Messung des Innenwiderstands des Abgassensors. Dabei ist es vorgesehen, dass der Messbereich bei der Messung des Innenwiderstands des Abgassensors bei einer vorliegenden oder einer erwarteten Überschreitung oder Unterschreitung des Messbereichs erweitert wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Verfahren und Vorrichtung ermöglichen die Bewertung des Zustands eines Abgassensors durch eine Messung des Innenwiderstands, wenn der gemessenen Innenwiderstand der Zweipunkt-Lambdasonde außerhalb des Messbereichs des verwendeten Messmittels liegt und ein Fehlerverdachtsfall vorliegt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung des Zustands eines Abgassensors durch eine Messung des Innenwiderstands des Abgassensors.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Beurteilung des Zustands eines Abgassensors durch eine Messung des Innenwiderstands des Abgassensors, wobei die Vorrichtung zumindest Messmittel zur Messung der Ausgangsspannung des Abgassensors, eine zuschaltbare Spannungsquelle zur Bereitstellung einer Messspannung, eine elektrische Zuleitung mit einem Belastungswiderstand zur Zuführung eines Messstroms von der Spannungsquelle zu dem Abgassensor und eine Rechenvorschrift zur Berechnung des Innenwiderstands des Abgassensors aus den gemessenen Ausgangsspannungen mit und ohne Belastung des Abgassensors mit dem Messstrom enthält.
  • Abgassonden werden heute beispielsweise zur Überwachung der Emissionen von Brennkraftmaschinen, zur Regelung der Betriebsparameter der Brennkraftmaschinen und zur Überwachung der Funktion von Abgasreinigungssystemen im Abgaskanal von Brennkraftmaschinen eingesetzt. Weit verbreitet sind Lambdasonden, welche heute in unterschiedlichen Ausführungsformen zur Messung des Verbrennungsluftverhältnisses Lambda im Abgas von Brennkraftmaschinen eingesetzt werden. Das Ausgangssignal der Lambdasonde dient der Regelung eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-/Kraftstoffverhältnisses (Lambda-Regelung). Die Lambdasonde bestimmt mit Hilfe einer Nernstzelle den Sauerstoffgehalt in dem Abgas der Brennkraftmaschine. Bei einer Zweipunkt-Lambdasonde misst die Nernstzelle direkt den Sauerstoffgehalt des Abgases gegenüber einem Referenzgas. Bei einer Breitband-Lambdasonde dient die Nernstzelle der Regelung eines Pumpstroms zur Einstellung eines vorgegebenen Sauerstoffgehalts in einem über eine Diffusionsbarriere mit dem Abgas verbundenen Messraum. Der Pumpstrom ist dann ein Maß für den Sauerstoffgehalt in dem Abgas.
  • Zur Durchführung verschiedener Messungen, beispielsweise zur elektrischen Diagnose einer Lambdasonde, zur Erkennung der Sondenbetriebsbereitschaft oder zur Stabilisierung der Temperatur des Sensorelementes der Lambdasonde, wird der Innenwiderstand der Lambdasonde bestimmt. Dazu wird die Reaktion der Lambdasonde auf eine Belastung durch einen Messstrom ausgewertet. Es ist bekannt, die Nernstzelle der Lambdasonde mit einem pulsförmigen Messstrom zu beaufschlagen. Der Messstrom führt zu einer von dem Innenwiderstand der Nernstzelle abhängigen Erhöhung der Ausgangsspannung der Lambdasonde. Die Änderung der Ausgangsspannung wird ausgewertet und daraus der Innenwiderstand der Lambdasonde bestimmt.
  • Nach einem bekannten Verfahren wird der Messstrom über eine konstante Messspannung und einen konstanten Belastungswiderstand in die Lambdasonde eingeprägt. Der Aufbau ergibt einen im Wesentlichen konstanten Messstrom. Der Messstrom ist so ausgelegt, dass die beim Betrieb der Lambdasonde typischerweise auftretenden Innenwiderstände mit dem verwendeten Messmittel gemessen werden können. Der Messbereich des Messmittels kann beispielsweise zwischen 10Ω und 130kΩ liegen. Wird die Ausgangsspannung der Lambdasonde über einen Analog-Digital-Wandler (ADC) erfasst, so kann der Messbereich zu niedrigen Innenwiderständen Ri und somit zu niedrigen Ausgangsspannungen hin durch die Auflösung des ADC begrenzt sein. Zu hohen Innenwiderständen und Ausgangsspannungen hin ist der Messbereich durch die Referenzspannung des ADC begrenzt.
  • In bestimmten Situationen ist es erforderlich, auch kleinere beziehungsweise größere Innenwiderstände der Lambdasonde, die außerhalb des Messbereichs des verwendeten Messmittels liegen, zu bestimmen. So wird beispielsweise ein Kurzschluss in der Sondensignalleitung einer Zweipunkt-Lambdasonde nach Masse erkannt, wenn der gemessene Innenwiderstand der Zweipunkt-Lambdasonde unplausibel klein ist. Die Schwelle, ab welchem gemessenen Innenwiderstand auf einen Kurzschluss geschlossen wird, muss unterhalb der im Normalbetrieb der Lambdasonde auftretenden Innenwiderstände liegen. Die im Normalbetrieb auftretenden Innenwiderstände sind abhängig von dem verwendeten Sondentyp. Je nach Sondentyp kann es vorkommen, dass die Schwelle des gemessenen Innenwiderstands zur Erkennung eines Kurzschlusses unterhalb des Messbereichs des ADC liegt. Um dennoch eine Bestimmung eines Kurzschlusses zu ermöglichen ist es bekannt, bei einem Fehlerverdacht die Heizleistung einer in der Lambdasonde integrierten elektrischen Heizung und damit die Temperatur der Lambdasonde zu reduzieren. Bei einer intakten Lambdasonde steigt dadurch der gemessene Innenwiderstand. Ist dies nicht der Fall und bleibt der gemessene Innenwiderstand unplausibel klein, gilt der Fehlerverdacht als bestätigt. Nachteilig hierbei ist, dass das Diagnoseergebnis erst verzögert vorliegt. Durch die Verringerung der Temperatur der Lambdasonde verringert sich für einen längeren Zeitraum deren Messgenauigkeit, was die Lambdaregelung negativ beeinflussen und erhöhte Emissionen zur Folge haben kann.
  • Eine Unterbrechung der Sondensignalleitung oder der Sondenmasseleitung wird bei einer Zweipunkt-Lambdasonde erkannt, wenn der gemessene Innenwiderstand der Zweipunkt-Lambdasonde unplausibel hoch, beispielsweise größer als 50kΩ, ist. Insbesondere bei einer kalten Zweipunkt-Lambdasonde kann der Innenwiderstand auch ohne eine Leitungsunterbrechung sehr groß sein und auch oberhalb des Messbereichs des verwendeten Messmittels liegen. Damit kann eine Leitungsunterbrechung nicht immer sicher von einer beispielsweise zu schwach beheizten Zweipunkt-Lambdasonde unterschieden werden. Vergleichbar kann auch der Innenwiderstand einer Breitband-Lambdasonde oder anderer Abgassensoren unter bestimmten Betriebsbedingungen nicht mehr bestimmt werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, um den Zustand eines Abgassensors durch Messung des Innenwiderstandes auch unter Betriebsbedingungen, in denen der Messwert des Innenwiderstands außerhalb des Messbereichs des verwendeten Messmittels liegt, zu bestimmen und zu beurteilen und dadurch die Trennschärfe der elektrischen Diagnose des Abgassensors zu erhöhen.
  • Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass der Messbereich bei der Messung des Innenwiderstands des Abgassensors bei einer vorliegenden oder einer erwarteten Überschreitung oder Unterschreitung des Messbereichs erweitert wird. Der Messbereich kann dabei vorgegeben oder durch den Messaufbau bedingt sein. Im Gegensatz zu den heute bekannten, durch das verwendete Messmittel und den Messaufbau festgelegten festen Messbereichen kann der Innenwiderstand des Abgassensors auch bei sehr hohen oder niedrigen Werten bestimmt und ausgewertet werden. Dies ermöglicht die Bestimmung und Bewertung des Zustands des Abgassensors auch unter Betriebsbedingungen, in denen der Innenwiderstand ansonsten auf Grund eines begrenzten Messbereichs nicht gemessen werden kann. Dadurch kann der Innenwiderstand auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen ausgewertet werden. Eine Unterscheidung eines Fehlers des Abgassensors von einem auf Grund der vorliegenden Betriebsbedingungen hohen beziehungsweise niedrigen Innenwiderstand wird ermöglicht.
  • Ist es vorgesehen, dass der Messbereich für die Messung des Innenwiderstands bei einer vorliegenden oder einer erwarteten Überschreitung oder Unterschreitung des Messbereichs bedingt durch einen kalten oder einen heißen Abgassensor erweitert wird, so kann das Aufheizverhalten und das Abkühlverhalten des Abgassensors beurteilt werden.
  • Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Messbereich für die Messung des Innenwiderstands für die Durchführung einer elektrischen Diagnose des Abgassensors erweitert wird. So können beispielsweise Kabelbrüche oder Kurzschlüsse in der Zuleitung des Abgassensors sicher erkannt und von einem auf Grund der vorliegenden Betriebsbedingungen hohen oder niedrigen Innenwiderstand des Abgassensors unterschieden werden.
  • Zur Bestimmung des Innenwiderstands von Abgassensoren ist es bekannt, dass der Abgassensor mit einem Messstrom belastet und das resultierende Ausgangssignal ausgewertet wird. Zur Erweiterung des Messbereichs kann es daher vorgesehen sein, dass der Abgassensor zur Messung des Innenwiderstands mit einem Messstrom belastet und die Ausgangsspannung des Abgassensors ausgewertet wird, dass der Messstrom durch eine über einen Belastungswiderstand an den Abgassensor angelegte Messspannung bereitgestellt wird, dass bei einer vorliegenden oder erwarteten Überschreitung des Messbereichs bei der Messung des Innenwiderstands des Abgassensors für eine nachfolgende Messung der Messstrom reduziert wird und/oder dass bei einer vorliegenden oder erwarteten Unterschreitung des Messbereichs bei der Bestimmung des Innenwiderstands für eine nachfolgende Messung der Messstrom erhöht wird.
  • Durch die Reduzierung des Messstroms fällt der Spannungsabfall über den Abgassensor und damit die zu messende Ausgangsspannung des Abgassensors. Durch eine geeignete Wahl des Messstroms liegt die Ausgangsspannung auch bei hohen Widerstandswerten des Abgassensors innerhalb des Messbereichs. Dadurch kann eine Unterbrechung in der Sondensignalleitung oder in der Sondenmasseleitung nachgewiesen werden. Insbesondere kann eine Leitungsunterbrechung zuverlässig von einem zu schwach beheizten und daher zu kaltem Abgassensor unterschieden werden. Durch die Reduzierung des Messstroms kann der Innenwiderstand des Abgassensors auch dann gemessen werden, wenn der Abgassensor auf Grund der Betriebssituation sehr kalt ist. Damit können zum Beispiel Rückschlüsse auf das Aufheiz- oder Abkühlverhalten der Zweipunkt-Lambdasonde gezogen werden.
  • Durch die Erhöhung des Messstroms steigt der Spannungsabfall über den Abgassensor und damit die zu messende Ausgangsspannung des Abgassensors. Damit können kleinere Innenwiderstandswerte als mit dem regulären Messstrom gemessen und sicher von 0Ω unterschieden werden. Dies ermöglicht die sichere Erkennung eines Kurzschlusses zwischen der Sondensignalleitung und Masse, ohne dass, wie beispielsweise für Zweipunk-Lambdasonden bekannt, die Beheizung des Abgassensors zur Plausibilisierung eines Fehlerverdachts verändert werden muss. Erhöhte Schadstoffemissionen während der Diagnose eines Kurzschlusses können vermieden werden.
  • Durch die Erhöhung des Messstroms kann der Innenwiderstand des Abgassensors auch dann gemessen werden, wenn der Abgassensor sehr heiß ist. Damit können zum Beispiel Rückschlüsse über die Temperatur des Abgassensors bei hohen Temperaturen gezogen werden.
  • Der Messbereich kann dadurch erweitert werden, dass der Messstrom durch eine Erhöhung der Messspannung oder durch eine Verringerung des Belastungswiderstands erhöht wird und dass der Messstrom durch eine Verringerung der Messspannung oder durch eine Erhöhung des Belastungswiderstands reduziert wird. Durch die Maßnahmen kann der Messstrom schnell eingestellt werden und ein Fehlerverdacht, beispielsweise auf einen Kurzschluss oder eine Unterbrechung einer Sondensignalleitung, kann schnell plausibilisiert werden.
  • Die Messspannung kann dazu diskret oder kontinuierlich verändert werden oder es kann der Belastungswiderstand diskret oder kontinuierlich verändert werden.
  • Eine einfache und kostengünstige Veränderung des Belastungswiderstands kann dadurch erreicht werden, dass der Belastungswiderstand aus zumindest zwei Widerständen gebildet wird und dass der Belastungswiderstand durch eine Serienschaltung der Widerstände erhöht wird und/oder dass der Belastungswiderstand durch eine Parallelschaltung der Widerstände verringert wird. Zur Einstellung des regulären Messstroms kann dabei nur einer der Widerstände als Messwiderstand vorgesehen sein. Um Bauteile einzusparen können dieselben Widerstände sowohl für die Serien- als auch für die Parallelschaltung verwendet werden.
  • Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass eine Spannungsquelle mit einer veränderbaren Messspannung vorgesehen ist und/oder dass der Belastungswiderstand veränderbar ausgeführt ist und dass die Vorrichtung eine Programmroutine zur Erhöhung der Messspannung und/oder zur Reduzierung des Belastungswiderstands bei einer Unterschreitung eines Messbereichs des Messmittels und zur Reduzierung der Messspannung und/oder zur Erhöhung des Belastungswiderstands bei einer Überschreitung des Messbereichs enthält.
  • Durch eine Erhöhung der Messspannung oder eine Reduzierung des Belastungswiderstands wird der Messstrom durch den Abgassensor und dadurch die Spannung an dessen Ausgang erhöht. Damit liegt die auszuwertende Ausgangsspannung des Abgassensors auch bei kleinen zu messenden Innenwiderstandswerten wieder im Messbereich des Messmittels und kann sicher, beispielsweise von einem Kurzschluss der Sondensignalleitung nach Masse, unterschieden werden.
  • Durch eine Reduzierung der Messspannung oder eine Erhöhung des Belastungswiderstands wird der Messstrom durch den Abgassensor und dadurch die Spannung an dessen Ausgang verringert. Damit liegt die auszuwertende Ausgangsspannung des Abgassensors auch bei hohen zu messenden Innenwiderstandswerten, beispielsweise bei einem kalten Abgassensor, wieder im Messbereich des Messmittels und kann sicher von einer Unterbrechung einer Sondensignalleitung unterschieden werden.
  • Eine einfache und kostengünstige Einstellung des Messstroms kann dadurch erfolgen, dass der Belastungswiderstand aus zumindest zwei Widerständen aufgebaut ist und dass die Vorrichtung Schaltelemente enthält, über die die Widerstände parallel oder in Reihe oder einzeln schaltbar sind.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung lassen sich bevorzugt zur Beurteilung des Zustands einer Zweipunkt-Lambdasonde oder einer Breitband-Lambdasonde anwenden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine vereinfachte Darstellung einer elektrischen Beschaltung einer Zweipunkt-Lambdasonde,
  • 2 eine vereinfachte Darstellung einer elektrischen Beschaltung einer Zweipunkt-Lambdasonde mit einem variablem Belastungswiderstand RB.
  • 1 zeigt in einem Ausführungsbeispiel in einer vereinfachten Darstellung eine elektrische Beschaltung einer Zweipunkt-Lambdasonde 14. Die Zweipunkt-Lambdasonde 14 ist durch ein vereinfachtes Ersatzschaltbild einer Nernstzelle, dargestellt durch einen Innenwiderstand Ri 13 und eine Spannungsquelle 15, dargestellt. Sie ist über einen Belastungswiderstand RB 12 und einen ersten Schalter 11 mit einem Eingang 10 der elektrischen Beschaltung verbunden. Der negative Pol der Zweipunkt-Lambdasonde 14 liegt auf Masse 16. Der Spannungsabfall über die Zweipunkt-Lambdasonde 14 wird über einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 17 erfasst und digitalisiert.
  • Die Zweipunkt-Lambdasonde 14 ist als Abgassensor in einem nicht dargestellten Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordnet. Im Betrieb erzeugt die Zweipunkt-Lambdasonde 14 eine von Sauerstoffkonzentration des Abgases abhängige Ausgangsspannung im Bereich zwischen 0,0V und 1,0V. Zur Durchführung verschiedener Messungen, beispielsweise zur elektrischen Diagnose der Zweipunkt-Lambdasonde 14, zur Erkennung der Sondenbetriebsbereitschaft oder zur Stabilisierung der Temperatur des Sensorelementes der Zweipunkt-Lambdasonde 14, wird der Innenwiderstand Ri 13 der Zweipunkt-Lambdasonde 14 bestimmt. Dazu wird der Innenwiderstand Ri 13 kurzzeitig mit einem pulsförmigen Messstrom belastet, der in die Zweipunkt-Lambdasonde 14 fließt. Um die Zweipunkt-Lambdasonde 14 mit diesem Messstrom zu beaufschlagen wird der Eingang 10 der elektrischen Beschaltung mit einer Messspannung UP verbunden, die höher ist als die Nernstspannung der Zweipunkt-Lambdasonde 14, und der erste Schalter 11 wird für die Dauer des Messpulses geschlossen. Typische Spannungen sind bei einer Nernstspannung zwischen 0,0V und 1,0V eine Messspannung UP von 3,3 V, wobei die Dauer eines Messpulses bei typisch 3ms liegt.
  • Der Analog-Digital-Wandler (ADC) 17 erfasst die resultierende Spannung über die Zweipunkt-Lambdasonde 14 und digitalisiert diese für die weitere Auswertung in einer übergeordneten Steuereinheit. Aus der resultierenden Spannung wird der Innenwiderstand Ri 13 der Zweipunkt-Lambdasonde 14 gemäß der nachfolgenden Gleichung bestimmt.
    Figure 00080001
  • Die Spannung USMB(t1) entspricht dabei der Ausgangsspannung der Zweipunkt-Lambdasonde 14 während der Belastung durch den Messstrom, die Spannung USOB(t0) der Ausgangsspannung unmittelbar vor der Belastung durch den Messstrom.
  • Der Messbereich zur Bestimmung des Innenwiderstands Ri 13 ist durch zwei Eigenschaften des Analog-Digital-Wandlers 17 begrenzt.
  • Die Auflösung des Analog-Digital-Wandlers 17 begrenzt den Messbereich nach unten, da ein von 0Ω abweichender Innenwiderstand nur dann gemessen werden kann, wenn die Differenz der Ausgangsspannungen bei der Belastung durch den Messstrom und unmittelbar nach der Strombelastung größer ist als die Auflösung des Analog-Digital-Wandlers 17.
  • Der Messbereich wird nach oben durch die Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers 17 begrenzt, da die maximal messbare Ausgangsspannung bei Strombelastung nicht größer als die Referenzspannung werden kann. Typische Messbereiche für eine solche elektrische Beschaltung liegen beispielsweise zwischen 10Ω und 130kΩ. Für bestimmte Aufgaben kann es in Abhängigkeit von der vorliegenden Situation erforderlich sein, auch kleinere beziehungsweise größere Innenwiderstände zu messen. Dies gilt insbesondere zur klaren Unterscheidung von elektrischen Fehlern der Zweipunkt-Lambdasonde 14 beim Betrieb der Zweipunkt-Lambdasonde 14 in Grenzbereichen, in denen noch kein Sondenfehler vorliegt.
  • So wird beispielsweise ein Kurzschluss der Sondensignalleitung der Zweipunkt-Lambdasonde 14 nach Masse erkannt, wenn unter anderem der gemessene Innenwiderstand Ri 13 unplausibel klein, beispielsweise kleiner als 15Ω, ist. Abhängig von dem vorliegenden Sondentyp kann der Innenwiderstand Ri 13 auch im Normalbetrieb unterhalb dieser Schwelle oder sogar unterhalb der Messbereichsgrenze von 10Ω liegen. Dadurch kann es zu Fehldiagnosen kommen.
  • In einer weiteren vorgesehenen elektrischen Diagnose der Zweipunkt-Lambdasonde 14 wird diese auf eine Unterbrechung der Sondensignalleitung oder der Sondenmasseleitung hin untersucht. Ein solcher Fehler wird erkannt, wenn der gemessene Innenwiderstand Ri 13 unplausibel hoch, beispielsweise größer als 50kΩ, ist. Der Innenwiderstand Ri 13 kann allerdings auch ohne eine Leitungsunterbrechung oberhalb dieser Schwelle oder sogar oberhalb der Messbereichsgrenze von 130kΩ liegen, beispielsweise bei einer kalten Zweipunkt-Lambdasonde 14. Damit kann eine Leitungsunterbrechung nicht immer sicher von einer beispielsweise zu schwach beheizten Zweipunkt-Lambdasonde 14 unterschieden werden.
  • Erfindungsgemäß ist es daher vorgesehen, den Messbereich bei der Bestimmung des Innenwiderstands Ri 13 abhängig von bestimmten Bedingungen, beispielsweise in einem Fehlerverdachtsfall, durch eine Erhöhung des Messstroms nach unten beziehungsweise durch eine Verringerung des Messstroms nach oben zu erweitern. Durch einen erhöhten Messstrom hat auch ein kleiner Innenwiderstand Ri 13 eine Spannungsdifferenz zur Folge, die größer ist als die Auflösung des Analog-Digital-Wandlers 17. Durch einen verringerten Messstrom ist die Ausgangsspannung der Zweipunkt-Lambdasonde 14 nicht größer als die Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers 17.
  • Der Messstrom kann durch eine Änderung der Messspannung UP oder durch eine Änderung des Belastungswiderstands RB 12 angepasst werden. Die Änderung kann dabei diskret oder kontinuierlich erfolgen.
  • 2 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer elektrischen Beschaltung der Zweipunkt-Lambdasonde 14 mit einem variablem Belastungswiderstand RB 12. In der Darstellung sind die gleichen Bezeichner wie zu 1 eingeführt verwendet. Abweichend zu 1 ist der Belastungswiderstand RB 12 durch einen ersten Widerstand 12.1 und einen zweiten Widerstand 12.2 gebildet, die über einen zweiten Schalter 18 und einen Umschalter 19 einzeln, parallel oder in Reihe geschaltet werden können.
  • Für eine reguläre Messung des Innenwiderstand Ri 13 wird der zweite Schalter 18 geöffnet und der Umschalter 19 in einer ersten Schaltstellung mit der Zweipunkt-Lambdasonde 14 verbunden. Die Zweipunkt-Lambdasonde 14 ist jetzt in Reihe zu dem ersten Widerstand 12.1 geschaltet, womit bei einer vorgegebenen, an dem Eingang 10 der elektrischen Beschaltung anliegenden Messspannung Up der reguläre Messstrom und damit der Messbereich für die Messung des Innenwiderstands Ri 13 festgelegt ist.
  • Bei Verdacht auf einen Kurzschluss zwischen der Sondensignalleitung und der Sondenmasseleitung ist es vorgesehen, dass der Innenwiderstand Ri 13 bei erhöhtem Messstrom gemessen wird. Dazu wird der zweite Schalter 18 geschlossen, der Umschalter 19 bleibt in der ersten Schaltposition mit der Zweipunkt-Lambdasonde 14 verbunden. Der erste Widerstand 12.1 und der zweite Widerstand 12.2 sind jetzt parallel geschaltet und bilden so einen Belastungswiderstand RB 12 mit reduziertem Widerstand. Dadurch steigt bei gleicher Messspannung UP der Messstrom und es können kleinere Innenwiderstände Ri 13 als mit dem regulären Messstrom gemessen und sicher von 0Ω unterschieden werden.
  • Bei Verdacht auf eine Unterbrechung der Sondensignalleitung oder der Sondenmasseleitung ist es vorgesehen, dass der Innenwiderstand Ri 13 bei reduziertem Messstrom gemessen wird. Dazu wird der zweite Schalter 18 geöffnet und der Umschalter 19 in einer zweiten Schaltposition mit dem Eingang des zweiten Widerstands 12.2 verbunden. Der erste Widerstand 12.1 und der zweite Widerstand 12.2 sind jetzt in Reihe geschaltet und bilden so einen Belastungswiderstand RB 12 mit erhöhtem Widerstand. Dadurch sinkt bei gleicher Messspannung UP der Messstrom und es können größere Innenwiderstände Ri 13 als mit dem regulären Messstrom gemessen werden. Dadurch wird beispielsweise eine Unterscheidung einer Leitungsunterbrechung von einer zu schwach beheizten Zweipunkt-Lambdasonde 14, die einen hohen Innenwiderstand Ri 13 aufweist, ermöglicht.
  • Die Messung bei einem reduzierten Messstrom ermöglicht weiterhin die Bestimmung des Innenwiderstands Ri 13, wenn die Zweipunkt-Lambdasonde 14 sehr kalt ist. Aus einer solchen Messung können Rückschlüsse auf das Aufheiz- und Abkühlverhalten der Zweipunkt-Lambdasonde 14 gezogen werden.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden der erste Widerstand 12.1 und der zweite Widerstand 12.2 beispielhaft durch den zweiten Schalter 18 und den Umschalter 19 verschaltet. Die Verschaltung kann durch alternative Schaltelemente, beispielsweise durch entsprechende Ports einer elektrischen Auswerteschaltung, erfolgen. Weiterhin können durch weitere Widerstände 12.1, 12.2 zusätzliche Messströme realisiert werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bewertung des Zustands eines Abgassensors durch eine Messung des Innenwiderstands (13) des Abgassensors, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbereich bei der Messung des Innenwiderstands (13) des Abgassensors bei einer vorliegenden oder einer erwarteten Überschreitung oder Unterschreitung des Messbereichs erweitert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbereich für die Messung des Innenwiderstands (13) bei einer vorliegenden oder einer erwarteten Überschreitung oder Unterschreitung des Messbereichs bedingt durch einen kalten oder einen heißen Abgassensor erweitert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbereich für die Messung des Innenwiderstands (13) für die Durchführung einer elektrischen Diagnose des Abgassensors erweitert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgassensor zur Messung des Innenwiderstands (13) mit einem Messstrom belastet und die Ausgangsspannung des Abgassensors ausgewertet wird, dass der Messstrom durch eine über einen Belastungswiderstand (12) an den Abgassensor angelegte Messspannung bereitgestellt wird, dass bei einer vorliegenden oder erwarteten Überschreitung des Messbereichs bei der Messung des Innenwiderstands (13) des Abgassensors für eine nachfolgende Messung der Messstrom reduziert wird und/oder dass bei einer vorliegenden oder erwarteten Unterschreitung des Messbereichs bei der Bestimmung des Innenwiderstands (13) für eine nachfolgende Messung der Messstrom erhöht wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstrom durch eine Erhöhung der Messspannung oder durch eine Verringerung des Belastungswiderstands (12) erhöht wird und dass der Messstrom durch eine Verringerung der Messspannung oder durch eine Erhöhung des Belastungswiderstands (12) reduziert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messspannung diskret oder kontinuierlich verändert wird oder dass der Belastungswiderstand (12) diskret oder kontinuierlich verändert wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Belastungswiderstand (12) aus zumindest zwei Widerständen (12.1, 12.2) gebildet wird und dass der Belastungswiderstand (12) durch eine Serienschaltung der Widerstände (12.1, 12.2) erhöht wird und/oder dass der Belastungswiderstand (12) durch eine Parallelschaltung der Widerstände (12.1, 12.2) verringert wird.
  8. Vorrichtung zur Beurteilung des Zustands eines Abgassensors durch eine Messung des Innenwiderstands (13) des Abgassensors, wobei die Vorrichtung zumindest Messmittel zur Messung der Ausgangsspannung des Abgassensors, eine zuschaltbare Spannungsquelle zur Bereitstellung einer Messspannung, eine elektrische Zuleitung mit einem Belastungswiderstand (12) zur Zuführung eines Messstroms von der Spannungsquelle zu dem Abgassensor und eine Rechenvorschrift zur Berechnung des Innenwiderstands (13) des Abgassensors aus den gemessenen Ausgangsspannungen mit und ohne Belastung des Abgassensors mit dem Messstrom enthält, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannungsquelle mit einer veränderbaren Messspannung vorgesehen ist und/oder dass der Belastungswiderstand (12) veränderbar ausgeführt ist und dass die Vorrichtung eine Programmroutine zur Erhöhung der Messspannung und/oder zur Reduzierung des Belastungswiderstands (12) bei einer Unterschreitung eines Messbereichs des Messmittels und zur Reduzierung der Messspannung und/oder zur Erhöhung des Belastungswiderstands (12) bei einer Überschreitung des Messbereichs enthält.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Belastungswiderstand (12) aus zumindest zwei Widerständen (12.1, 12.2) aufgebaut ist und dass die Vorrichtung Schaltelemente enthält, über die die Widerstände (12.1, 12.2) parallel oder in Reihe oder einzeln schaltbar sind.
  10. Anwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Beurteilung des Zustands einer Zweipunkt-Lambdasonde oder einer Breitband-Lambdasonde.
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