DE102014217677B4

DE102014217677B4 - Verfahren und systeme zum einstellen der heizleistung eines sauerstoffsensors zum verringern der verschlechterung durch wasser

Info

Publication number: DE102014217677B4
Application number: DE102014217677.8A
Authority: DE
Inventors: Gopichandra Surnilla; Michael McQuillen; Daniel A. Makled; Richard E. Soltis; Stephen B. Smith
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2034-09-05
Also published as: DE102014217677A1

Abstract

Motorverfahren (200), welches Folgendes umfasst:Verringern (212) der Heizleistung eines Sauerstoffsensorheizelements als Reaktion auf eine Erhöhung der Heizleistung um einen Schwellenbetrag; und wobeidie Heizleistung des Heizelements als Reaktion auf eine Verringerung des Pumpstroms des Sauerstoffsensors um einen Schwellenbetrag eingestellt wird, wobei der Schwellenbetrag auf einer Sauerstoffkonzentration, die Wasser am Sauerstoffsensor angibt (210), beruht.

Description

Motorsysteme können einen oder mehrere Gasbestandteilsensoren, wie Sauerstoffsensoren, zum Messen der Sauerstoffkonzentration durch Motorluftdurchgänge strömender Luft verwenden. Bei einem Beispiel kann ein Motorsystem einen oder mehrere Einlasssauerstoffsensoren (IAO2) aufweisen, die sich im Motoreinlass befinden. Beispielsweise kann sich ein Einlasssauerstoffsensor in einem Ansaugdurchgang stromabwärts eines Kompressors und eines Ladeluftkühlers befinden, um eine Angabe des EGR-Stroms bereitzustellen. Bei einem anderen Beispiel kann das Motorsystem einen oder mehrere Abgassensoren in einem Abgassystem des Motorsystems aufweisen, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des vom Motor ausgestoßenen Abgases zu detektieren. Unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen in der Art eines Kaltstarts oder einer Kondensatbildung kann Wasser gegen den Sauerstoffsensor spritzen und in Kontakt mit diesem gelangen. Wenn Wasser in Kontakt mit dem Sauerstoffsensor gelangt, nimmt die Temperatur des Sensors ab. Dadurch wird die Heizleistung eines Heizelements des Sauerstoffsensors erhöht, wodurch die Sensortemperatur zunimmt. Wenn die Heizleistung während eines längeren Zeitraums zunimmt, wenn sich Wasser auf dem Sauerstoffsensor befindet, kann das Heizelement reißen, wodurch der Sauerstoffsensor verschlechtert wird. Gasbestandteilsensoren sowie Maßnahmen, die negative Auswirkungen von Wasserkontakt mit solchen Sensoren verhindern sollen, sind in DE 10 2009 025 257 A1 , DE 100 15 282 A1 , DE 10 2008 040 593 A1 und DE 20 2007 031 767 A1 offenbart.
Erfindungsgemäß sind ein Motorverfahren gemäß Anspruch 1, ein Verfahren für einen Motor gemäß Anspruch 8 und ein System für einen Motor gemäß Anspruch 14 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren zum Einstellen der Heizleistung eines Heizelements eines Sauerstoffsensors als Reaktion auf eine Erhöhung der Heizleistung um einen Schwellenbetrag behoben werden. Wassertröpfchen können am Sauerstoffsensor angegeben werden, wenn die Heizleistung um das Schwellenniveau bis über ein Grundlinienleistungsniveau ansteigt. Auf diese Weise kann die Heizleistung eingestellt werden, um die Verschlechterung des Heizelements des Sauerstoffsensors infolge von Wasser am Sensor zu verringern.
Beispielsweise kann die Heizleistung des Heizelements des Sauerstoffsensors als Reaktion darauf, dass Wasser in Kontakt mit dem Heizelement gelangt, verringert werden. Bei einem Beispiel kann angegeben werden, dass Wasser in Kontakt mit dem Heizelement steht, wenn die Heizleistung um einen Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsniveau ansteigt. Bei einem anderen Beispiel kann angegeben werden, dass Wasser in Kontakt mit dem Heizelement steht, wenn der Pumpstrom des Sauerstoffsensors um einen Schwellenpumpstrombetrag abnimmt. Bei einigen Beispielen kann das Verringern der Heizleistung das Abschalten der Leistung des Heizelements aufweisen. Nach einer Dauer der Verringerung der Heizleistung kann die Heizleistung wieder eingeschaltet werden und auf das Grundlinienleistungsniveau erhöht werden. Die Dauer kann entweder vorgegeben werden oder darauf beruhen, wann die Temperatur des Heizelements bis unter eine Schwellentemperatur abnimmt, wobei die Schwellentemperatur eine Schwellenreißtemperatur ist. Auf diese Weise kann das Verringern der Heizleistung, wenn Wasser am Sauerstoffsensor angegeben wird, die Verschlechterung des Sauerstoffsensors durch Reißen des Heizelements verringern.
Es sei bemerkt, dass die vorstehende Kurzfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Es ist nicht vorgesehen, dass sie Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands identifiziert, dessen Schutzumfang ausschließlich durch die der detaillierten Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementationen beschränkt, die irgendwelche der vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen.

1 ist ein schematisches Diagramm eines als Beispiel dienenden Motorsystems, das einen oder mehrere Sauerstoffsensoren aufweist.
2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen der Heizleistung eines Heizelements eines Sauerstoffsensors als Reaktion auf Wasser am Sauerstoffsensor.
3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen von Parametern für ein Verfahren zum Einstellen der Heizleistung eines Heizelements eines Sauerstoffsensors auf der Grundlage des Orts des Sauerstoffsensors.
4 ist eine Graphik eines als Beispiel dienenden Ansprechens von Sauerstoffsensorbetriebsparametern auf Wasser am Sauerstoffsensor.

Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Einstellen der Heizleistung eines Sauerstoffsensors. Ein Motorsystem in der Art des Motorsystems aus 1 kann einen oder mehrere Sauerstoffsensoren aufweisen. Bei einem Beispiel kann ein Einlasssauerstoffsensor in einem Ansaugdurchgang des Motors positioniert sein. Bei einem anderen Beispiel kann ein Abgassauerstoffsensor in einem Abgasdurchgang des Motors positioniert sein. Der eine oder die mehreren Sauerstoffsensoren weisen jeweils ein Heizelement mit einer einstellbaren Heizleistung auf. Wenn Wasser in Kontakt mit dem Heizelement des Sauerstoffsensors gelangt, kann die Heizleistung zunehmen. Falls die Heizleistung bei dem erhöhten Niveau gehalten wird, kann das Heizelement reißen, wodurch eine Verschlechterung des Sauerstoffsensors hervorgerufen wird. Bei einigen Beispielen, wie in den 2 - 3 dargestellt ist, kann ein Verfahren das Einstellen der Heizleistung auf der Grundlage einer Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor aufweisen. Bei einigen Beispielen kann die Heizleistung als Reaktion auf eine anfängliche Erhöhung der Heizleistung und/oder eine Verringerung des Pumpstroms des Sauerstoffsensors, wodurch angegeben wird, dass Wasser gegen den Sensor spritzt, verringert werden. Als Beispiel dienende Einstellungen der Heizleistung als Reaktion auf Wasserspritzbedingungen sind in 4 dargestellt. Durch Verringern der Heizleistung für eine Dauer, wenn Wasser am Sauerstoffsensor angegeben wird, kann die Verschlechterung des Sauerstoffsensors verringert werden.
1 ist ein schematisches Diagramm eines als Beispiel dienenden Motors 10, der in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 ist mit vier Zylindern oder Verbrennungskammern 30 dargestellt. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann jedoch auch eine andere Anzahl von Zylindern verwendet werden. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuereinrichtung 12 aufweist, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugbediener 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel weist die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP auf. Jede Verbrennungskammer (beispielsweise Zylinder) 30 des Motors 10 kann Verbrennungskammerwände mit einem darin angeordneten Kolben (nicht dargestellt) aufweisen. Die Kolben können mit einer Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem 150 mit wenigstens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen. Die Kurbelwelle 40 kann auch für das Antreiben einer Lichtmaschine (in 1 nicht dargestellt) verwendet werden.
Ein Motorabtriebsdrehmoment kann auf einen Drehmomentwandler (nicht dargestellt) übertragen werden, um das Automatikgetriebesystem 150 anzutreiben. Ferner können eine oder mehrere Kupplungen, einschließlich einer Vorwärtskupplung 154, eingerückt werden, um das Kraftfahrzeug anzutreiben. Bei einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebesystems 150 bezeichnet werden. Ferner kann das Getriebesystem 150 mehrere Gangkupplungen 152 aufweisen, die bei Bedarf eingerückt werden können, um mehrere feste Getriebegangverhältnisse zu aktivieren. Insbesondere kann das Getriebe durch Einstellen des Einrückens der mehreren Gangkupplungen 152 zwischen einem höheren Gang (d.h. einem Gang mit einem niedrigeren Gangverhältnis) und einem niedrigeren Gang (d.h. einem Gang mit einem höheren Gangverhältnis) geschaltet werden. Dabei ermöglicht die Gangverhältnisdifferenz eine niedrigere Drehmomentvervielfachung über das Getriebe, wenn es sich im höheren Gang befindet, während sie eine höhere Drehmomentvervielfachung über das Getriebe ermöglicht, wenn es sich im niedrigeren Gang befindet. Das Fahrzeug kann vier verfügbare Gänge haben, wobei der Getriebegang vier (der vierte Getriebegang) der höchste verfügbare Gang ist und der Getriebegang eins (der erste Getriebegang) der niedrigste verfügbare Gang ist. Gemäß anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeug mehr oder weniger als vier verfügbare Gänge haben. Eine Steuereinrichtung kann den Getriebegang ändern (beispielsweise den Getriebegang hochschalten oder herunterschalten), um den Betrag des über das Getriebe und den Drehmomentwandler auf die Fahrzeugräder 156 übertragenen Drehmoments (d.h. das Motorwellenabtriebsdrehmoment) einzustellen.
Wenn das Getriebe zu einem niedrigeren Gang schaltet, nimmt die Motorgeschwindigkeit (Ne oder RPM) zu, wodurch der Motorluftfluss erhöht wird. Ein durch den sich drehenden Motor erzeugtes Ansaugkrümmervakuum kann bei der höheren RPM erhöht werden. Bei einigen Beispielen kann ein Herunterschalten verwendet werden, um den Motorluftfluss zu erhöhen und in einem Ladeluftkühler (CAC) 80 angesammeltes Kondensat abzuführen.
Die Verbrennungskammern 30 können Ansaugluft vom Ansaugkrümmer 44 empfangen und Verbrennungsgase über einen Abgaskrümmer 46 zu einem Abgasdurchgang 48 ausstoßen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskrümmer 46 können über jeweilige Ansaugventile und Abgasventile (nicht dargestellt) selektiv mit der Verbrennungskammer 30 kommunizieren. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Ansaugventile und/oder zwei oder mehr Abgasventile aufweisen.
Kraftstoffeinspritzer 50 sind wie dargestellt direkt mit der Verbrennungskammer 30 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Pulsbreite des von der Steuereinrichtung 12 empfangenen Signals FPW direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt der Kraftstoffeinspritzer 50 eine so genannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Verbrennungskammer 30 bereit, es ist jedoch zu verstehen, dass auch eine Saugrohreinspritzung möglich ist. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzer 50 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt werden, welches einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffzuteiler aufweist.
Bei einem als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel in der Art einer Zündkerze 52 gezündet, was zu einer Verbrennung führt. Die Funkenzündzeitsteuerung kann so gesteuert werden, dass die Zündung vor (vorgezogen) oder nach (verzögert) der vom Hersteller spezifizierten Zeit geschieht. Beispielsweise kann die Zündzeitsteuerung gegenüber der Maximales-Bremsdrehmoment-(MBT)-Zeitsteuerung verzögert werden, um das Motorklopfen zu steuern, oder unter Bedingungen einer hohen Feuchtigkeit vorgezogen werden. Insbesondere kann die MBT-Zeitsteuerung vorgezogen werden, um der langsamen Verbrennungsrate Rechnung zu tragen. Bei einem Beispiel kann die Zündung während eines Einsetzens verzögert werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann eine Kompressionszündung verwendet werden, um den eingespritzten Kraftstoff zu zünden.
Der Ansaugkrümmer 44 kann Ansaugluft von einem Ansaugdurchgang 42 empfangen. Der Ansaugdurchgang 42 weist eine Drossel 21 mit einer Drosselplatte 22 zum Regeln des Flusses zum Ansaugkrümmer 44 auf. Bei diesem bestimmten Beispiel kann die Position (TP) der Drosselplatte 22 durch die Steuereinrichtung 12 geändert werden, um eine elektronische Drosselsteuerung (ETC) zu ermöglichen. Auf diese Weise kann die Drossel 21 betätigt werden, um die den Verbrennungskammern 30 bereitgesellte Ansaugluft zu ändern. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 12 die Drosselplatte 22 einstellen, um eine Öffnung der Drossel 21 zu vergrößern. Durch Vergrößern der Öffnung der Drossel 21 kann die dem Ansaugkrümmer 44 zugeführte Luftmenge vergrößert werden. Bei einem alternativen Beispiel kann die Öffnung der Drossel 21 verringert werden, oder sie kann vollständig geschlossen werden, um den Luftfluss zum Ansaugkrümmer 44 zu unterbrechen. Gemäß einigen Ausführungsformen können zusätzliche Drosseln im Ansaugdurchgang 42 vorhanden sein, wie eine Drossel stromaufwärts eines Kompressors 60 (nicht dargestellt).
Ferner kann gemäß den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführungs-(EGR)-System einen gewünschten Teil des Abgases über einen EGR-Durchgang in der Art des Hochdruck-EGR-Durchgangs 140 vom Abgasdurchgang 48 zum Ansaugdurchgang 42 leiten. Die dem Ansaugdurchgang 42 bereitgestellte EGR-Menge kann durch die Steuereinrichtung 12 über ein EGR-Ventil in der Art des Hochdruck-EGR-Ventils 142 geändert werden. Unter einigen Bedingungen kann das EGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches innerhalb der Verbrennungskammer zu regeln. 1 zeigt ein Hochdruck-EGR-System, wobei die EGR von einer Stelle stromaufwärts einer Turbine eines Turboladers durch den EGR-Durchgang 140 zu einer Stelle stromabwärts eines Kompressors eines Turboladers geleitet wird. 1 zeigt auch ein Niederdruck-EGR-System, wobei die EGR von einer Stelle stromabwärts der Turbine eines Turboladers durch den Niederdruck-EGR-Durchgang 157 zu einer Stelle stromaufwärts eines Kompressors eines Turboladers geleitet wird. Ein Niederdruck-EGR-Ventil 155 kann die dem Ansaugdurchgang 42 bereitgestellte EGR-Menge steuern. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Motor sowohl ein Hochdruck-EGR-System als auch ein Niederdruck-EGR-System aufweisen, wie in 1 dargestellt ist. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Motor entweder ein Niederdruck-EGR-System oder ein Hochdruck-EGR-System aufweisen. Im Betrieb kann das EGR-System die Bildung von Kondensat aus der Druckluft herbeiführen, insbesondere wenn die Druckluft durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, wie nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben wird.
Der Motor 10 kann ferner eine Kompressionsvorrichtung in der Art eines Turboladers oder Laders aufweisen, welche wenigstens einen entlang dem Ansaugdurchgang 42 angeordneten Kompressor 60 aufweist. Für einen Turbolader kann der Kompressor 60 zumindest teilweise, beispielsweise über eine Welle oder eine andere Kopplungsanordnung, durch eine Turbine 62 angetrieben werden. Die Turbine 62 kann entlang dem Abgasdurchgang 48 angeordnet sein. Es können verschiedene Anordnungen für das Antreiben des Kompressors vorgesehen sein. Für einen Lader kann der Kompressor 60 zumindest teilweise durch den Motor und/oder eine elektrische Maschine angetrieben werden und möglicherweise keine Turbine aufweisen. Demgemäß kann der einem oder mehreren Zylindern des Motors über einen Turbolader oder Lader bereitgestellte Kompressionsbetrag durch die Steuereinrichtung 12 geändert werden.
Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform kann der Kompressor 60 in erster Linie durch die Turbine 62 angetrieben werden. Die Turbine 62 kann durch Abgase angetrieben werden, die durch den Abgasdurchgang 48 hindurchströmen. Demgemäß kann die Antriebsbewegung der Turbine 62 den Kompressor 60 antreiben. Dabei kann die Geschwindigkeit des Kompressors 60 auf der Geschwindigkeit der Turbine 62 beruhen. Wenn die Geschwindigkeit des Kompressors 60 zunimmt, kann dem Ansaugkrümmer 44 durch den Ansaugdurchgang 42 eine höhere Verstärkung bereitgestellt werden.
Ferner kann der Abgasdurchgang 48 eine Ladedruckregelklappe 26 aufweisen, um Abgas von der Turbine 62 abzuleiten. Zusätzlich kann der Ansaugdurchgang 42 ein Kompressor-Nebenschluss- oder -rückführungsventil (CRV) 27 aufweisen, das dafür ausgelegt ist, Ansaugluft um den Kompressor 60 herum umzuleiten. Die Ladedruckregelklappe 26 und/oder das CRV 27 können durch die Steuereinrichtung 12 gesteuert werden, um sie beispielsweise zu öffnen, wenn ein niedrigerer Aufladedruck erwünscht ist. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 12 als Reaktion auf ein Kompressorpumpen oder ein mögliches Kompressorpumpereignis das CRV 27 öffnen, um den Druck am Auslass des Kompressors 60 zu verringern. Dies kann das Kompressorpumpen verringern oder unterbrechen.
Der Abgasdurchgang 48 kann auch einen Abgassensor 172 in der Art eines Abgassauerstoffsensors aufweisen. Der Abgassensor 172 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in der Art eines linearen Sauerstoffsensors oder UEGO-(universeller oder Weitbereichsabgassauerstoff)-Sensors, eines Zweizustandssauerstoffsensors oder EGO-Sensors oder eines HEGO-(erwärmter EGO)-Sensors sein. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Abgassensor 172 ein erster von mehreren im Abgassystem positionierten Abgassensoren sein. Beispielsweise können zusätzliche Abgassensoren stromabwärts der Turbine 62 angeordnet werden.
Der Ansaugdurchgang 42 kann ferner einen Ladeluftkühler (CAC) 80 (beispielsweise einen Intercooler) aufweisen, um die Temperatur der turbogeladenen oder aufgeladenen Ansauggase zu verringern. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der CAC 80 ein Luft-Luft-Wärmetauscher sein. Gemäß anderen Ausführungsformen kann der CAC 80 ein Luft-Flüssigkeit-Wärmetauscher sein. Der CAC 80 kann auch einen CAC mit veränderlichem Volumen sein. Heiße Ladeluft (aufgeladene Luft) vom Kompressor 60 tritt in den Einlass des CAC 80 ein, kühlt ab, während sie durch den CAC läuft, und tritt dann aus, um durch die Drossel 21 hindurchzulaufen, und tritt dann in den Motoransaugkrümmer 44 ein. Ein Umgebungsluftstrom von außerhalb des Fahrzeugs kann durch ein vorderes Ende des Fahrzeugs in den Motor 10 eintreten und durch den CAC hindurchströmen, um das Kühlen der Ladeluft zu unterstützen. Kondensat kann sich bilden und sich im CAC ansammeln, wenn die Umgebungslufttemperatur abnimmt, oder während feuchter und regnerischer Wetterbedingungen, wobei die Ladeluft bis unter die Taupunkttemperatur des Wassers abgekühlt wird. Wenn die in den CAC eintretende Ladeluft aufgeladen ist (beispielsweise Aufladedruck und/oder CAC-Druck größer als der Atmosphärendruck), kann sich ein Kondensat bilden, falls die CAC-Temperatur unter die Taupunkttemperatur abfällt. Wenn die Ladeluft rückgeführte Abgase enthält, kann das Kondensat sauer werden und das CAC-Gehäuse korrodieren. Die Korrosion kann im Fall von Wasser-Luft-Kühlern zu Lecks zwischen der Luftladung, der Atmosphäre und möglicherweise dem Kühlmittel führen. Falls sich ein Kondensat im CAC ansammelt, kann es ferner während Zeiten eines erhöhten Flusses vom Motor aufgenommen werden. Dadurch können eine instabile Verbrennung und/oder Fehlzündungen des Motors auftreten.
Der Motor 10 kann ferner einen oder mehrere Sauerstoffsensoren aufweisen, die im Ansaugdurchgang 42 oder im Motoreinlass angeordnet sind. Dabei können der eine oder die mehreren Sauerstoffsensoren als Einlasssauerstoffsensoren bezeichnet werden. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist ein Einlasssauerstoffsensor (IAO2) 162 stromabwärts des CAC 80 im Motoreinlass positioniert. Bei einem Beispiel kann der IAO2 162 an einem Auslass des CAC 80 positioniert werden. Dabei kann der IAO2 162 hier als CAC-Auslasssauerstoffsensor bezeichnet werden. Gemäß einem anderen Beispiel kann der IAO2 162 stromabwärts des Auslasses des CAC 80 im Ansaugkrümmer 44 positioniert werden. Bei einem weiteren Beispiel kann der IAO2 stromaufwärts der Drossel 21 und stromabwärts des CAC 80 positioniert werden.
Der IA02 162 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe der Sauerstoffkonzentration der Ladeluft (beispielsweise der durch den Ansaugdurchgang 42 strömenden Luft) sein, wie ein linearer Sauerstoffsensor, ein Einlass-UEGO-(universeller oder Weitbereichsabgassauerstoff)-Sensor, ein Zweizustandssauerstoffsensor usw. Während des Betriebs kann ein Pumpstrom des Einlasssauerstoffsensors einen Sauerstoffanteil im Gasstrom angeben.
Der IA02 162 weist eine Heizung oder ein Heizelement auf, die oder das dafür ausgelegt ist, aktiviert zu werden, um den IAO2 auf seine Betriebstemperatur zu erwärmen. Insbesondere kann der IAO2 eine Solltemperatur, wie 800 °C, aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann die Solltemperatur des IA02 größer oder kleiner als 800 °C sein. Ein in einem geschlossenen Regelkreis arbeitendes Steuersystem des IA02 kann dann das Heizelement steuern, um die Solltemperatur aufrechtzuerhalten. Falls die Temperatur des Sensors beispielsweise bis unter den Sollpunkt abnimmt, kann das Heizelement mehr an den Sensor ausgegebene Leistung verbrauchen, um die Sensortemperatur zu erhöhen. Anders ausgedrückt, kann die Heizleistung des Heizelements als Reaktion darauf, dass die Temperatur des Sensors bis unter den Sollpunkt abnimmt, über ein Basisniveau ansteigen. Weitere Einzelheiten zum Einstellen der Heizleistung des Heizelements zur Beibehaltung einer Solltemperatur von IA02 werden nachstehend erörtert. Der Abgassensor 172 kann auch eine Heizung oder ein Heizelement aufweisen, wie vorstehend mit Bezug auf den IA02 162 beschrieben wurde.
Der EGR-Verdünnungsprozentsatz der Ansaugladung zu einer gegebenen Zeit (beispielsweise das Verhältnis zwischen verbrannten Gasen und Luft in einem Ansaugdurchgang des Motors) kann von der Ausgabe des IA02 162 abgeleitet werden. Wenn die Sauerstoffansaugkonzentration verringert wird, kann insbesondere eine Erhöhung der EGR abgeleitet werden, weil das Vorhandensein der EGR den Sauerstoff im Ansaugstrom am IA02-Sensor 162 verdünnen kann. Wenn umgekehrt die Sauerstoffansaugkonzentration zunimmt, kann eine Verringerung der EGR infolge der EGR-Reduktion abgeleitet werden. Die Steuereinrichtung 12 kann die prozentuale Verdünnung des EGR-Stroms auf der Grundlage einer Rückkopplung vom IA02 162 schätzen. Ferner kann die Steuereinrichtung 12 dann eine EGR-Menge oder EGR-Flussrate auf der Grundlage der Rückkopplung vom IA02 162 schätzen. Bei einigen Beispielen kann die Steuereinrichtung 12 dann ein oder mehrere von dem Hochdruck-EGR-Ventil 142, dem Niederdruck-EGR-Ventil 155, der Drossel 21, dem CRV 27 und der Ladedruckregelklappe 26 einstellen, um einen gewünschten EGR-Verdünnungsprozentsatz der Ansaugladung und/oder die gewünschte EGR-Flussrate zu erreichen.
Die Steuereinrichtung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer dargestellt, welcher eine Mikroprozessoreinheit 102, Ein-/Ausgabeports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, welches in diesem speziellen Beispiel als Nurlesespeicherchip 106 dargestellt ist, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen Datenbus aufweist. Die Steuereinrichtung 12 kann verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren zur Ausführung verschiedener Funktionen für das Betreiben des Motors 10 empfangen. Zusätzlich zu den vorstehend erörterten Signalen können diese Signale eine Messung des induzierten Massenluftstroms vom MAF-Sensor 120, die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112, welcher schematisch an einem Ort innerhalb des Motors 10 dargestellt ist, ein Profilzündaufnahmesignal (PIP) von einem mit der Kurbelwelle 40 gekoppelten Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), die Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor, wie erörtert, und ein Absolutkrümmerdrucksignal MAP von einem Sensor 122, wie erörtert, einschließen. Ein Motorgeschwindigkeitssignal RPM kann von der Steuereinrichtung 12 anhand des Signals PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Vakuums oder des Drucks im Ansaugkrümmer 44 bereitzustellen. Es sei bemerkt, dass verschiedene Kombinationen der vorstehend erwähnten Sensoren verwendet werden können, wie ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor eine Angabe des Motordrehmoments geben. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der erkannten Motorgeschwindigkeit eine Schätzung der in den Zylinder eingeführten Ladung (beispielsweise Luft) bereitstellen. Bei einem Beispiel kann der Hall-Effekt-Sensor 118, der auch als ein Motorgeschwindigkeitssensor verwendet wird, bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle 40 eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse erzeugen.
Andere Sensoren, die Signale zur Steuereinrichtung 12 senden können, umfassen einen Temperatur- und/oder Drucksensor 124 an einem Auslass eines Ladeluftkühlers 80, den IAO2 162 und einen Aufladedrucksensor 126. Es können auch andere nicht dargestellte Sensoren vorhanden sein, wie ein Sensor zum Bestimmen der Ansaugluftgeschwindigkeit am Einlass des Ladeluftkühlers, sowie andere Sensoren. Bei einigen Beispielen kann das Speichermedium des Nurlesespeicherchips 106 mit computerlesbaren Daten programmiert werden, welche von der Mikroprozessoreinheit 102 ausführbare Befehle zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen werden, jedoch nicht spezifisch aufgelistet sind, repräsentieren. Als Beispiel dienende Routinen werden hier in den 2 - 3 beschrieben.
Das System aus 1 sieht ein Motorsystem vor, welches Folgendes aufweist: einen Ansaugkrümmer mit einer Ansaugdrossel, einen Ladeluftkühler, der stromaufwärts des Ansaugkrümmers angeordnet ist, einen ersten Sauerstoffsensor, der an einem Auslass des Ladeluftkühlers angeordnet ist, wobei der Sauerstoffsensor ein erstes Heizelement aufweist, und eine Steuereinrichtung mit computerlesbaren Befehlen zum Abschalten der Heizleistung des ersten Heizelements als Reaktion auf eine Angabe, dass Wasser in Kontakt mit dem ersten Sauerstoffsensor steht. Bei einem Beispiel wird durch eine oder mehrere der folgenden angegeben, dass Wasser in Kontakt mit dem ersten Sauerstoffsensor steht: eine Erhöhung der Heizleistung des ersten Heizelements um einen ersten Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsniveau oder eine Verringerung des Pumpstroms des ersten Sauerstoffsensors um einen zweiten Schwellenbetrag. Die computerlesbaren Befehle weisen ferner das nachfolgende Einschalten der Heizleistung, nachdem die Heizleistung während einer Dauer ausgeschaltet wurde, wobei die Dauer auf einem oder mehreren von einem Zeitraum, den Wasser benötigt, um von dem ersten Heizelement zu verdampfen, oder einem Zeitraum zum Verringern der Temperatur des ersten Heizelements bis unter eine Schwellenreißtemperatur beruht.
Das System umfasst ferner einen zweiten in einem Abgasdurchgang des Motors angeordneten Sauerstoffsensor, wobei der zweite Sauerstoffsensor ein zweites Heizelement aufweist. Die computerlesbaren Befehle weisen ferner Befehle zum Ausschalten der Heizleistung des zweiten Heizelements als Reaktion auf eine Angabe, dass Wasser in Kontakt mit dem zweiten Sauerstoffsensor steht, auf. Dass Wasser in Kontakt mit dem zweiten Sauerstoffsensor steht, wird durch eine oder mehrere von einer Erhöhung der Heizleistung des zweiten Heizelements über ein Grundlinienleistungsniveau um einen ersten Schwellenbetrag oder einer Verringerung des Pumpstroms des zweiten Sauerstoffsensors um einen zweiten Schwellenbetrag angegeben.
Sauerstoffsensoren im Motor in der Art des Abgassauerstoffsensors 172 und des Einlasssauerstoffsensors 162, wie in 1 gezeigt, können Wasserspritzbedingungen ausgesetzt werden, wobei Wasser in Kontakt mit dem Sensor gelangt. Beispielsweise befindet sich, wie in 1 dargestellt, der Einlasssauerstoffsensor (IA02) stromabwärts des CAC. Wie vorstehend erörtert wurde, kann sich Kondensat innerhalb des CAC bilden und dann von diesem abgegeben werden. Dadurch kann abgegebenes Kondensat in Kontakt mit dem IAO2 gelangen (beispielsweise dagegen spritzen). Während Kaltstartbedingungen können Sauerstoffsensoren (wie UEGO-Sensoren) im Abgasdurchgang auch Wasserspritzern ausgesetzt sein, wobei Wasser in Kontakt mit dem Heizelement des Sauerstoffsensors gelangt.
Wie vorstehend eingeführt wurde, kann ein Sauerstoffsensor (Abgas- oder Einlasssauerstoffsensor) ein Heizelement zum Aufrechterhalten einer Betriebstemperatur des Sensors aufweisen. Wenn Wasser in Kontakt mit dem Sauerstoffsensor gelangt oder dagegen spritzt, kann die Temperatur des Heizelements abnehmen. Daher erhöht eine mit einer geschlossenen Regelschleife arbeitende Temperatursteuereinrichtung des Sauerstoffsensors die dem Heizelement zugeführte Heizleistung, um die Temperatur des Sauerstoffsensors bei der Solltemperatur zu halten. Die Heizleistung kann für einen Zeitraum bei diesem höheren Niveau gehalten werden (beispielsweise höher als ein Grundlinienleistungsniveau), bis die Temperatur des Sauerstoffsensors zur Solltemperatur zurückkehrt. Bei einem Beispiel kann die Heizleistung von einem Grundlinienleistungsniveau als Reaktion darauf, dass Wasser in Kontakt mit dem Sensor gelangt, zu einem maximalen Leistungsniveau ansteigen. Wenn Wasser in Kontakt mit dem Sauerstoffsensor gelangt, kann das Wasser ferner ein Schutzrohr füllen, welches das Heizelement des Sensors umgibt. Dadurch, dass die Heizleistung während eines längeren Zeitraums auf einem höheren (beispielsweise maximalen) Leistungsniveau gehalten wird, während sich Wasser innerhalb des Schutzrohrs befindet und in Kontakt mit dem Heizelement steht, kann ein Reißen des Heizelements hervorgerufen werden. Dadurch kann der Sauerstoffsensor verschlechtert werden und nicht in der Lage sein, den Sauerstoffsensor bei der erforderlichen Solltemperatur zu halten.
Bei einem Beispiel kann die Verschlechterung des Heizelements durch Steuern der Heizleistung während des Spritzens von Wasser verringert werden. Insbesondere kann eine Steuereinrichtung des Motors die Heizleistung des Sauerstoffsensors verringern, statt die Heizleistung auf einem höheren Niveau zu halten, um die Temperatur des Sauerstoffsensors zu erhöhen. Wenn beispielsweise Wasser in Kontakt mit dem Sauerstoffsensor gelangt, kann die Heizleistung des Heizelements anfänglich von einem Grundlinienleistungsniveau auf ein zweites, höheres (beispielsweise maximales) Leistungsniveau ansteigen. Als Reaktion auf eine Spritzwasserangabe (beispielsweise einen Wasserkontakt) am Sauerstoffsensor, kann die Steuereinrichtung die Heizleistung verringern oder die Heizleistung abschalten. Auf diese Weise kann die Steuereinrichtung die in einer geschlossenen Regelschleife arbeitende Temperatursteuereinrichtung des Sauerstoffsensors überschreiben oder deaktivieren, indem sie die Heizleistung verringert und nicht zulässt, dass die Heizleistung durch die Temperatur allein gesteuert wird. Indem die Heizleistung jenseits eines oder bei einem dritten, niedrigeren Leistungsniveau (beispielsweise niedriger als das Grundlinienleistungsniveau) gehalten wird, kann das Heizelement nicht reißen, während sich Wasser am Sauerstoffsensor befindet. Nachdem das Wasser vom Sauerstoffsensor verdampft ist und sich die Temperatur des Heizelements unterhalb einer Schwellentemperatur befindet, kann die Heizleistung des Heizelements wieder eingeschaltet werden oder zurück auf das Grundlinienleistungsniveau erhöht werden. Sobald das Wasser verdampft und das Heizelement wieder eingeschaltet wurde, kehrt die Temperatur des Sauerstoffsensors (von selbst) auf die Solltemperatur oder die Standardbetriebstemperatur zurück. Daher ist ein längeres zweites, höheres Leistungsniveau des Heizelements nicht erforderlich, damit der Sauerstoffsensor zur Solltemperatur zurückkehrt.
Bei einem Beispiel kann der Kontakt von Wasser mit dem Sauerstoffsensor (beispielsweise durch Bespritzen) durch eine Erhöhung der Heizleistung des Heizelements (beispielsweise den Leistungsverbrauch des Heizelements) angegeben werden. Falls die Heizleistung des Heizelements insbesondere um einen Schwellenbetrag zunimmt, kann Wasser am Sauerstoffsensor angegeben werden. Bei einem Beispiel kann ein Grundlinienleistungsniveau P_Grund während des Kalibrierens des Sauerstoffsensors bestimmt werden. Das Grundlinienleistungsniveau des Sauerstoffsensors kann während einer Bedingung bestimmt werden, bei der den Sensor in trockener oder feuchter Luft (beispielsweise unter im Wesentlichen trockenen Bedingungen) kein Wasser berührt. Falls die Heizleistung dann während des Motorbetriebs um einen Schwellenbetrag über das Grundlinienleistungsniveau ansteigt, kann eine Steuereinrichtung (beispielsweise die in 1 dargestellte Steuereinrichtung 12) Wasser am Sauerstoffsensor angeben. Dieses Konzept kann mit der folgenden Formel beschrieben werden: $Δ P = P_{gemessen} - P_{Grund},$
wobei ΔP die Änderung der Heizleistung während des Sensorbetriebs ist, P_gemessen die gemessene Heizleistung des Heizelements ist und P_Grund das Grundlinienleistungsniveau des Heizelements ist (ohne dass Wasser den Sensor berührt). Falls ΔP größer als eine Schwellenleistung ist (beispielsweise eine Wasserspritzschwelle), kann Wasser am Sauerstoffsensor angegeben werden. Die Schwellenleistung oder der Schwellenbetrag der Leistungserhöhung kann auf einer Wasserschwellenmenge beruhen, welche das Schutzrohr, welches das Heizelement umgibt, füllt oder das Heizelement berührt und bewirkt, dass es reißt, wenn die Heizleistung ansteigt. Demgemäß kann die Steuereinrichtung als Reaktion auf die anfängliche Erhöhung der Heizleistung über das Grundlinienleistungsniveau hinaus die Heizleistung einstellen, um die Verschlechterung des Sauerstoffsensors durch Reißen des Heizelements zu verringern.
Bei einem anderen Beispiel kann der Kontakt von Wasser mit dem Sauerstoffsensor (beispielsweise durch Bespritzen) durch eine Verringerung des Pumpstroms des Sauerstoffsensors angegeben werden. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann der Pumpstrom des Sauerstoffsensors einen Sauerstoffanteil im Gasstrom (am Sauerstoffsensor) angeben. Wenn Wasser auf den Sauerstoffsensor trifft, bewirkt das Spritzen von Wasser, dass den Sauerstoffsensor umgebender Wasserdampf die Sauerstoffkonzentration verringert. Der Pumpstrom des Sauerstoffsensors nimmt als Reaktion auf die verringerte Sauerstoffkonzentration des Luftstroms ab. Wenn der Pumpstrom des Sauerstoffsensors demgemäß um einen Schwellenbetrag abnimmt, kann Wasser am Sauerstoffsensor angegeben werden. Als Reaktion darauf kann die Steuereinrichtung die Heizleistung einstellen, um die Verschlechterung des Heizelements zu verringern.
Auf diese Weise kann ein Motorverfahren die Heizleistung eines Heizelements eines Sauerstoffsensors als Reaktion auf eine Erhöhung der Heizleistung um einen Schwellenbetrag aufweisen. Der Sauerstoffsensor ist entweder ein in einem Motorauslass angeordneter Abgassauerstoffsensor oder ein in einem Motoreinlass angeordneter Einlasssauerstoffsensor. Das Verfahren kann ferner das Angeben von Wassertröpfchen am Sauerstoffsensor aufweisen, wenn die Heizleistung um den Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsniveau ansteigt. Bei einem Beispiel weist das Einstellen der Heizleistung des Heizelements das Verringern der Heizleistung von einem ersten, erhöhten Niveau infolge von Wassertröpfchen, welche auf das Heizelement treffen, auf ein zweites Niveau auf, wobei das zweite Niveau niedriger als das erste Niveau und niedriger als ein Grundlinienleistungsniveau ist. Bei einigen Beispielen ist das zweite Niveau im Wesentlichen null, so dass die Heizleistung abgeschaltet wird.
Bei einem Beispiel umfasst das Verfahren ferner nach dem Verringern der Heizleistung das Erhöhen der Heizleistung auf das Grundlinienleistungsniveau als Reaktion darauf, dass die Temperatur des Heizelements bis unter eine Schwellentemperatur abnimmt, wobei die Schwellentemperatur auf einer Temperatur beruht, bei der das Heizelement unter Wasserspritzbedingungen reißen kann. Bei einem anderen Beispiel weist das Verfahren ferner nach dem Verringern der Heizleistung das Erhöhen der Heizleistung auf das Grundlinienleistungsniveau nach einer Dauer auf, wobei die Dauer auf einer Zeit für das Verdampfen von Wasser am Heizelement und das Verringern der Temperatur des Heizelements unter eine Schwellenreißtemperatur beruht. Bei einem anderen Beispiel weist das Verfahren zusätzlich oder alternativ das Einstellen der Heizleistung des Heizelements als Reaktion auf eine Verringerung des Pumpstroms des Sauerstoffsensors um einen Schwellenbetrag auf, wobei der Schwellenbetrag auf einer Sauerstoffkonzentration beruht, welche Wasser am Sauerstoffsensor angibt.
2 zeigt ein Verfahren 200 zum Einstellen der Heizleistung eines Heizelements eines Sauerstoffsensors als Reaktion auf Wasserspritzbedingungen am Sensor. Insbesondere kann der Sauerstoffsensor einer oder mehrere von einem in einem Auslass (beispielsweise Abgasdurchgang) eines Motors angeordneten Abgassauerstoffsensor und/oder einem in einem Einlass (beispielsweise Ansaugdurchgang) des Motors angeordneten Einlasssauerstoffsensor sein. Beispielsweise kann der Einlasssauerstoffsensor in der Nähe eines Auslasses eines CAC angeordnet sein (beispielsweise in der Art des in 1 dargestellten Einlasssauerstoffsensors 162). Bei einem anderen Beispiel kann der Einlasssauerstoffsensor im Ansaugkrümmer des Motors angeordnet sein.
Wenngleich das Verfahren 200 für beide Sauerstoffsensortypen ausgeführt werden kann, können die für das Einleiten und Ausführen der Heizleistungseinstellroutine als Reaktion auf das Spritzen von Wasser verwendeten Parameter abhängig davon verschieden sein, wo sich der Sauerstoffsensor innerhalb des Motorsystems befindet. Beispielsweise kann die Dauer der Verringerung der Heizleistung als Reaktion auf das Spritzen von Wasser für einen Abgassensor und einen Einlasssauerstoffsensor verschieden sein. Ferner kann die Schwellenerhöhung der Heizleistung oder die Schwellenverringerung des Pumpstroms, die für das Angeben des Spritzens von Wasser am Sensor verwendet wird, infolge verschiedener Bestandteile im Gasstrom für den Abgassensor und den Einlasssauerstoffsensor verschieden sein.
3 zeigt ein Verfahren 300 zum Bestimmen, welcher Parametersatz beim Verfahren 200 auf der Grundlage des Orts, wo sich der Sauerstoffsensor im Motor befindet, verwendet werden sollte. Bei einem Beispiel können das Verfahren 200 und das Verfahren 300 durch die in 1 dargestellte Steuereinrichtung 12 ausgeführt werden. Das Verfahren 300 beginnt bei 302 mit dem Schätzen und/oder Messen der Motorbetriebsbedingungen. Motorbetriebsbedingungen können die Motorgeschwindigkeit und -last, die Pedalposition, den Massenluftfluss, den Drehmomentbedarf, den EGR-Fluss, Sauerstoffsensormessungen, Bedingungen des CAC (beispielsweise Temperatur und Druck), die Umgebungstemperatur und den Umgebungsdruck usw. einschließen. Bei 304 bestimmt das Verfahren, ob die Steuereinrichtung die Heizleistung am Einlasssauerstoffsensor (IAO2) misst. Falls die Steuereinrichtung die Heizleistung am IAO2 misst, wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt, um eine erste Dauer, eine erste Leistungsschwelle und eine erste Pumpstromschwelle bei der Ausführung des in 2 dargestellten Leistungseinstellungsverfahrens zu verwenden. Das in 2 dargestellte Verfahren kann als eine Sensorschutzroutine bezeichnet werden. Wenn die im Verfahren 200 erläuterte Sensorschutzroutine abläuft, kann die Steuereinrichtung den ersten Parametersatz verwenden, falls das Verfahren für einen IAO2 ausgeführt wird. Die erste Dauer kann bei 214 im Verfahren 200 verwendet werden. Zusätzlich kann die erste Leistungsschwelle die Schwellenleistung sein und kann die erste Pumpstromschwelle der bei 206 im Verfahren 200 verwendete Schwellenpumpstrom sein.
Falls die Steuereinrichtung die Heizleistung an einem Abgassensor (beispielsweise Abgassauerstoffsensor) misst, wird das Verfahren alternativ von 306 bis 310 fortgesetzt, um eine zweite Dauer, eine zweite Leistungsschwelle und einen zweiten Pumpstrom zu verwenden, wenn das in 2 dargestellte Leistungseinstellverfahren ausgeführt wird. Demgemäß kann die Steuereinrichtung, wenn die im Verfahren 200 erläuterte Sensorschutzroutine abläuft, den zweiten Parametersatz verwenden, falls das Verfahren für einen Abgassauerstoffsensor ausgeführt wird. Bei diesem Beispiel kann die zweite Dauer bei 214 im Verfahren 200 verwendet werden. Zusätzlich kann die zweite Leistungsschwelle die Schwellenleistung sein und kann die zweite Pumpstromschwelle der bei 206 im Verfahren 200 verwendete Schwellenpumpstrom sein.
Bei einem Beispiel kann die bei 308 verwendete erste Dauer kürzer oder länger sein als die bei 310 verwendete zweite Dauer. Wie vorstehend beschrieben wurde, können bei einem Beispiel die Dauern, während derer die Heizleistung ausgeschaltet oder bei einem verringerten Niveau gehalten wird, während des Testens des Motors vorgegeben werden. Demgemäß kann jeder Sensor infolge der verschiedenen Orte der Sauerstoffsensoren eine andere Dauer für das Verdampfen von Wasser vom Sensor benötigen. Beispielsweise kann sich der Einlasssauerstoffsensor an einem kühleren Ort (beispielsweise stromabwärts vom CAC) befinden und eine erste Dauer für das Verdampfen von Wasser vom Heizelement des Sauerstoffsensors benötigen. Alternativ kann sich der Abgassensor an einem wärmeren Ort (beispielsweise im Motorauslass) befinden und eine zweiter Dauer für das Verdampfen von Wasser vom Heizelement des Sauerstoffsensors benötigen, wobei die zweite Dauer kürzer als die erste Dauer ist.
Bei alternativen Beispielen können die Dauern bei 308 und 310 auf Motorbetriebsbedingungen in der Art von Motortemperaturen beruhen. Beispielsweise kann die zweite Dauer während eines Kaltstarts länger sein, als wenn der Motor ganz aufgewärmt ist (beispielsweise die Motortemperatur und die Katalysatortemperatur oberhalb jeweiliger Schwellentemperaturen liegen). Ferner kann während Bedingungen, bei denen Kondensat vom CAC abgegeben werden kann (beispielsweise während Perioden eines erhöhten Luftstroms und/oder während Kondensatbildungsbedingungen), die erste Dauer länger sein, weil mehr Wasser während einer längeren Dauer in Kontakt mit dem IAO2 gelangen kann. Demgemäß kann die IA02-Heizelementleistung während einer längeren Dauer abgeschaltet werden müssen.
Ebenso können die erste Leistungsschwelle und die erste Pumpstromschwelle höher oder niedriger sein als die zweite Leistungsschwelle und die zweite Pumpstromschwelle. Beispielsweise kann während des Motorbetriebs, wenn der Motor ganz aufgewärmt ist (beispielsweise die Motortemperatur und die Katalysatortemperatur oberhalb jeweiliger Schwellentemperaturen liegen), die erste Pumpstromschwelle kleiner als die zweite Pumpstromschwelle sein. Wenn der Motor nicht unter Kaltstartbedingungen arbeitet und ganz aufgewärmt ist, kann es wahrscheinlicher sein, dass Wasser in Kontakt mit einem IAO2 als mit einem Abgassauerstoffsensor gelangt. Daher kann die erste Pumpstromschwelle für den IAO2 kleiner sein als die zweite Pumpstromschwelle, um es genauer festzustellen, wenn Wasser in Kontakt mit dem IAO2 gelangt. Auf diese Weise kann ein Verfahren zum Einstellen der Heizleistung während Wasserspritzbedingungen verschiedene Parameter für einen IAO2 und einen Abgassensor verwenden. Die Parameter können auf dem Ort des Sauerstoffsensors, Kondensatbildungsbedingungen (beispielsweise Umgebungsfeuchtigkeit, Temperatur und Druck sowie CAC-Temperaturen und -Druck), Motortemperaturen (beispielsweise Kaltstartgegenüber ganz aufgewärmten Betriebsbedingungen), Gastemperaturen usw. beruhen.
Nachdem bestimmt wurde, welcher Parametersatz für das Verfahren 200 zu verwenden ist, kann die Steuereinrichtung auf der Grundlage des Orts des Sauerstoffsensors das Verfahren 200 ausführen, wie in 2 dargestellt ist. Das Verfahren 200 beginnt bei 202 mit dem Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Motorbetriebsbedingungen können die Motorgeschwindigkeit und -last, die Pedalposition, den Massenluftfluss, den Drehmomentbedarf, den EGR-Fluss, Sauerstoffsensormessungen, Bedingungen des CAC (beispielsweise Temperatur und Druck), die Umgebungstemperatur und den Umgebungsdruck usw. einschließen. Bei 204 bestimmt das Verfahren die Heizleistung des Heizelements des Sauerstoffsensors. Anders gesagt, kann die Steuereinrichtung bei 204 die vom Heizelement verbrauchte Leistungsmenge bestimmen. Dann bestimmt das Verfahren bei 206, ob eine Änderung der Heizleistung ΔP größer als eine Schwellenleistung ist und/oder ob eine Änderung des Pumpstroms Δlp größer als ein Schwellenpumpstrom ist. Bei einem Beispiel kann die Steuereinrichtung bei 206 bestimmen, ob die Differenz zwischen der gemessenen Heizleistung und dem Grundlinienleistungsniveau (beispielsweise ΔP) des Heizelements größer als eine Schwelle ist. Wie vorstehend erörtert, kann die Schwelle eine Schwellenleistung oder ein Schwellenbetrag der Leistungserhöhung sein. Die Schwelle kann auf einer Schwellenleistungserhöhung beruhen, welche einem Schwellenleistungsniveau entspricht, das zu einer Verschlechterung und einem Reißen des Heizelements führen kann. Zusätzlich kann die Schwellenleistung auf dem Ort des Sauerstoffsensors beruhen, wie durch das Verfahren 300 bestimmt wurde.
Bei einem anderen Beispiel kann die Steuereinrichtung bei 206 bestimmen, ob die Differenz zwischen einem Grundlinienpumpstrom oder vorhergehenden Pumpstrom und einem gemessenen Pumpstrom größer als ein Schwellenpumpstrom ist. Wie vorstehend erörtert wurde, kann der Pumpstrom des Sauerstoffsensors bei Vorhandensein von Wasser um einen Schwellenbetrag abnehmen. Demgemäß kann der Schwellenbetrag bei einem Beispiel auf einer Sauerstoffkonzentration beruhen, die Wasser am Sauerstoffsensor angibt. Anders ausgedrückt, kann der Schwellenbetrag auf einer Verringerung der Sauerstoffkonzentration infolge von Wasser am Sauerstoffsensor beruhen. Zusätzlich kann der Schwellenpumpstrom auf dem Ort des Sauerstoffsensors beruhen, wie durch das Verfahren 300 bestimmt wurde.
Falls die Heizleistung nicht um die Schwellenleistung zunimmt und der Pumpstrom nicht um den Schwellenpumpstrom abnimmt, behält die Steuereinrichtung den Betrieb des Heizers bei 208 bei. Insbesondere kann die Steuereinrichtung bei 208 die Heizleistung des Heizelements entsprechend der Temperatur des Heizelements und/oder zusätzlicher Sauerstoffsensorsteuerungen aufrechterhalten. Beispielsweise kann die Heizleistung auf der Grundlage einer Rückkopplung von der in einer geschlossenen Regelschleife arbeitenden Temperatursteuereinrichtung des Sauerstoffsensors gesteuert werden. Bei einem Beispiel kann die Temperatursteuereinrichtung eine PI-Steuereinrichtung sein, welche die Temperatur des Heizelements durch Einstellen der Heizleistung um die Solltemperatur hält.
Falls die Heizleistung jedoch um den Schwellenbetrag (der Leistung) zunimmt und/oder der Pumpstrom um den Schwellenbetrag (des Pumpstroms) abnimmt, wird das Verfahren bei 210 fortgesetzt, um Wasser am Sauerstoffsensor anzugeben. Das Verfahren wird dann bei 212 fortgesetzt, um die Heizleistung auf ein niedrigeres Schwellenniveau zu verringern. Bei einem Beispiel kann das niedrigere Schwellenniveau ein Leistungsniveau sein, das kleiner als das Grundlinienleistungsniveau ist. Das niedrigere Schwellenniveau kann auf einem Leistungsniveau beruhen, das nicht zu einem Reißen des Heizelements führen kann. Bei einem anderen Beispiel kann das niedrigere Schwellenniveau ein Leistungsniveau von im Wesentlichen Null sein, so dass die Heizleistung abgeschaltet wird. Demgemäß kann die Steuereinrichtung bei einem Beispiel das Heizelement ausschalten, so dass vom Sensor keine Heizleistung ausgegeben wird. Ferner kann das Verfahren bei 212 das Abschalten (beispielsweise Überschreiben) der in einer geschlossenen Regelschleife arbeitenden Temperatursteuereinrichtung des Sauerstoffsensors aufweisen, welche die Heizleistung als Reaktion auf die Temperatur des Heizelements einstellt. Auf diese Weise kann die Heizleistung verringert oder abgeschaltet werden, selbst wenn die Temperatur des Sauerstoffsensors (beispielsweise des Heizelements) unterhalb der Solltemperatur liegen kann. Demgemäß kann die Heizleistung nicht auf der Grundlage der Rückkopplung von der in einer geschlossenen Regelschleife arbeitenden Temperatursteuereinrichtung gesteuert werden. Anders ausgedrückt, kann die Heizleistung unabhängig von Temperaturänderungen des Sauerstoffsensors gesteuert werden, bis die Temperatur des Heizelements bei 214 die Schwellentemperatur erreicht.
Bei 214 weist das Verfahren eine Bestimmung auf, ob die Temperatur des Heizelements kleiner als eine Schwellentemperatur ist und/oder ob die Heizleistung während einer Dauer verringert (oder abgeschaltet) wurde. Bei einem Beispiel kann die Schwellentemperatur eine Schwellenreißtemperatur sein. Anders ausgedrückt, kann die Schwellentemperatur auf einer Temperatur beruhen, oberhalb derer das Heizelement verschlechtert werden kann oder reißen kann. Wenn die Temperatur des Heizelements demgemäß geringer als die Schwellentemperatur ist, kann das Verfahren bei 218 fortgesetzt werden, um die Heizleistung zu erhöhen oder die Heizleistung des Heizelements wieder einzuschalten. Bei einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 218 fortgesetzt werden, sobald die Temperatur des Heizelements während einer ersten Dauer unter der Schwellentemperatur liegt. Bei einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 214 eine Bestimmung aufweisen, ob die Heizleistung während einer zweiten Dauer abgeschaltet war. In einigen Fällen kann die Temperatur des Heizelements möglicherweise nicht gemessen oder geschätzt werden. In diesem Fall kann die Heizleistung nach der zweiten Dauer wieder eingeschaltet oder auf ein Grundlinienleistungsniveau erhöht werden. Die zweite Dauer kann vorgegeben werden und auf einer Zeit für das Verdampfen von Wasser am Heizelement und/oder das Verringern der Temperatur des Heizelements bis unter die Schwellenreißtemperatur beruhen. Falls eine oder mehrere der Bedingungen bei 214 erfüllt sind, wird das Verfahren bei 218 fortgesetzt, um die Heizleistung wieder auf das Grundlinienleistungsniveau zu erhöhen. Bei einigen Beispielen kann das Verfahren bei 218 das Wiedereinschalten der Heizleistung aufweisen, falls sie bei 212 abgeschaltet wurde. Bei einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 218 das allmähliche Erhöhen der Heizleistung auf das Grundlinienleistungsniveau aufweisen. Falls bei 214 die Heizelementtemperatur nicht kleiner als die Schwellentemperatur ist und die Heizleistung während der Dauer nicht verringert oder abgeschaltet wurde, wird das Verfahren bei 216 fortgesetzt, um die Heizleistung bei der niedrigeren Schwellenleistung zu halten. Das Verfahren kehrt dann zyklisch zu 214 zurück.
Bei einigen Beispielen kann das Verfahren 200 nur für einen im Motoreinlass (beispielsweise stromabwärts des CAC) angeordneten Sauerstoffsensor ausgeführt werden, wenn der Motor ganz aufgewärmt ist und die Motortemperaturen oberhalb einer Schwellentemperatur liegen. Auf diese Weise kann das Verfahren 200 während einer Kaltstartbedingung nur für einen in einem Motorauslass angeordneten Sauerstoffsensor (beispielsweise Abgassauerstoffsensor) und nicht für einen im Motoreinlass angeordneten Sauerstoffsensor (beispielsweise Einlasssauerstoffsensor) ausgeführt werden. Bei wieder anderen Beispielen kann das Verfahren 200 sowohl für Einlasssauerstoffsensoren als auch für Abgassauerstoffsensoren sowohl während eines Kaltstarts als auch während Bedingungen eines Betriebs bei einem ganz aufgewärmten Motor ausgeführt werden. Die beim Verfahren 200 verwendeten Parameter (beispielsweise Dauer und Schwellen) können jedoch für den Einlasssauerstoffsensor und den Abgassauerstoffsensor verschieden sein.
4 zeigt ein graphisches Beispiel für das Einstellen der Heizleistung eines Sauerstoffsensors auf der Grundlage von Wasser am Sauerstoffsensor. Wie vorstehend erörtert wurde, weist der Sauerstoffsensor ein Heizelement mit einer einstellbaren Heizleistung auf. Insbesondere zeigt die Graphik 400 Änderungen der Temperatur des Heizelements des Sauerstoffsensors in einer Auftragung 402, Änderungen der Heizleistung des Heizelements in einer Auftragung 404, Änderungen des Pumpstroms des Sauerstoffsensors in einer Auftragung 406 und Wasser am Sauerstoffsensor (beispielsweise gegen den Sauerstoffsensor spritzendes Wasser) in einer Auftragung 408. Bei einem Beispiel kann der Sauerstoffsensor ein in einem Motorabgasdurchgang angeordneter Abgassauerstoffsensor sein. Bei einem anderen Beispiel kann der Sauerstoffsensor ein in einem Motoransaugdurchgang (in der Art des Ansaugdurchgangs stromabwärts des CAC) angeordneter Einlasssauerstoffsensor sein.
Vor der Zeit t1 kann die Temperatur des Heizelements um die Solltemperatur 410 liegen (Auftragung 402). Die Heizleistung kann um das Grundlinienleistungsniveau P_Grund liegen (Auftragung 404). Zusätzlich kann der Pumpstrom des Sauerstoffsensors bei einem ersten Niveau liegen (Auftragung 406). Das erste Niveau kann ein Niveau sein, bei dem am Sauerstoffsensor wenig oder kein Wasser angegeben wird. Bei einigen Beispielen kann das erste Niveau einem Sauerstoffkonzentrationsniveau unter trockenen Bedingungen entsprechen.
Zur Zeit t1 kann Wasser gegen den Sauerstoffsensor spritzen und in Kontakt mit dem Heizelement gelangen (in der Auftragung 408 angegeben). Als Reaktion darauf, dass Wasser in Kontakt mit dem Heizelement gelangt, nimmt die Temperatur des Heizelements bis unter die Solltemperatur ab (Auftragung 402). Als Reaktion darauf kann die Heizleistung um einen ersten Schwellenbetrag (bei 412 angegeben) auf ein höheres Schwellenleistungsniveau P_Schwelle (beispielsweise höher als P_Grund) ansteigen. Bei einem Beispiel kann P_Schwelle ein maximales Leistungsniveau des Heizelements sein. Gleichzeitig kann der Pumpstrom des Sauerstoffsensors um einen zweiten Schwellenbetrag abnehmen (bei 416 angegeben). Falls die Heizleistung weiter auf der Grundlage der Temperatur des Heizelements (und der in einer geschlossenen Regelschleife arbeitenden Temperatursteuereinrichtung des Sensors) gesteuert wird, kann die Heizleistung zwischen der Zeit t1 und fast der Zeit t3 bei P_Schwelle gehalten werden, wie in einer Auftragung 420 dargestellt ist. Die Temperatur des Heizelements kann dann ansteigen, wie in einer Auftragung 418 dargestellt ist. Nachdem sie wieder bis auf die Solltemperatur 410 angestiegen ist, kann die Temperatur schwanken, weil sich noch Wasser im Schutzrohr (beispielsweise einer Schutzkammer) befinden kann und in Kontakt mit dem Heizelement stehen kann. Dadurch, dass die Heizleistung um P_Schwelle gehalten wird, kann das Heizelement um die Zeit t2 reißen, wie bei 422 angegeben ist (Auftragung 420).
Stattdessen verringert die Steuereinrichtung als Reaktion darauf, dass der Pumpstrom um den zweiten Schwellenbetrag abnimmt (Auftragung 408) und/oder die Heizleistung um den ersten Schwellenbetrag zunimmt (Auftragung 404), die Heizleistung bis unter das Grundlinienleistungsniveau (Auftragung 408). Bei einigen Beispielen, wie in der Graphik 400 gezeigt, kann die Steuereinrichtung die Heizleistung bis auf im Wesentlichen Null verringern, so dass das Heizelement abgeschaltet wird.
Bei einigen Beispielen kann das Heizelement während einer Dauer d1 abgeschaltet werden (oder kann die Heizleistung auf ein niedrigeres Schwellenniveau verringert werden). Die Dauer d1 kann vorgegeben werden und auf einer Zeit für das Verdampfen des Wassers vom Sensor und für das Verringern der Temperatur des Heizelements beruhen. Bei einem anderen Beispiel kann das Heizelement abgeschaltet werden, bis die Temperatur des Heizelements bis auf oder unter eine Schwellentemperatur 414 abgenommen hat. Wie bei einer Zeit t2 dargestellt, erreicht die Temperatur des Heizelements die Schwellentemperatur 414. Wie vorstehend erörtert wurde, kann die Schwellentemperatur 414 eine Schwellenreißtemperatur sein. Als Reaktion darauf kann die Heizleistung zur Zeit t2 wieder eingeschaltet werden. Die Heizleistung wird dann auf das Grundlinienleistungsniveau P_Grund (Auftragung 404) erhöht. Es kann eine Verzögerung zwischen dem Wiedereinschalten der Heizleistung und der Erhöhung der Temperatur des Heizelements geben. Wie in 4 dargestellt ist, nimmt die Temperatur des Heizelements zur Zeit t3 wieder auf die Solltemperatur 410 zu. Bei einigen Beispielen kann die Heizleistung zur Zeit t2 allmählich wieder auf das Grundlinienleistungsniveau erhöht werden, so dass die Heizleistung das Grundlinienleistungsniveau bis zur Zeit t3 nicht erreicht.
Wie zur Zeit t1 in 4 gezeigt, kann ein Motorverfahren das Verringern der Heizleistung eines Heizelements eines Sauerstoffsensors als Reaktion auf eine Erhöhung der Heizleistung über ein Grundlinienleistungsniveau um einen Schwellenbetrag aufweisen. Anschließend kann das Motorverfahren, wie zur Zeit t2 dargestellt, das Erhöhen der Heizleistung auf das Grundlinienleistungsniveau erst nachdem die Temperatur des Heizelements bis unter eine Schwellentemperatur abgenommen hat, aufweisen. Bei einem Beispiel weist das Verringern der Heizleistung das Abschalten der Heizleistung auf. Bei einem anderen Beispiel weist das Verringern der Heizleistung das Verringern der Heizleistung bis auf ein niedrigeres Schwellenniveau auf, wobei das niedrigere Schwellenniveau kleiner als das Grundlinienleistungsniveau ist.
Das Verfahren weist ferner, wenn die Temperatur des Heizelements nicht bestimmt werden kann, das Verringern der Heizleistung während einer Dauer (beispielsweise d1 in 4), wobei die Dauer auf der Grundlage einer Zeit für das Verdampfen von Wasser vom Heizelement vorgegeben wird, und das anschließende Erhöhen der Heizleistung wieder auf das Grundlinienleistungsniveau auf. Die Schwellentemperatur beruht auf einer Temperatur, oberhalb derer das Heizelement bei Vorhandensein von Wasser reißen (beispielsweise sich verschlechtern) kann. Wie in der Auftragung 406 gezeigt, kann das Verfahren ferner das Verringern der Heizleistung des Heizelements als Reaktion auf eine Verringerung des Pumpstroms um einen Schwellenbetrag aufweisen, wobei der Schwellenbetrag auf einer Verringerung der Sauerstoffkonzentration infolge von Wasser am Sauerstoffsensor beruht. Zusätzlich kann das Verfahren während der Verringerung der Heizleistung das Deaktivieren einer in einer geschlossenen Regelschleife arbeitenden Temperatursteuereinrichtung des Sauerstoffsensors aufweisen. Zusätzlich kann der in 4 erörterte Sauerstoffsensor ein Einlasssauerstoffsensor sein, der stromabwärts eines Ladeluftkühlers angeordnet ist. Bei diesem Beispiel weist das Verringern der Heizleistung als Reaktion auf die Erhöhung der Heizleistung bis über das Grundlinienleistungsniveau das Verringern der Heizleistung während des Motorbetriebs, wenn der Motor ganz aufgewärmt ist, auf.
Auf diese Weise kann ein Verfahren das Einstellen der Heizleistung eines Heizelements eines Sauerstoffsensors, wenn Wasser am Sauerstoffsensor angegeben wird, aufweisen. Bei einem Beispiel kann Wasser am Sauerstoffsensor als Reaktion auf eine Erhöhung der Heizleistung über ein Grundlinienleistungsniveau angegeben werden. Bei einem anderen Beispiel kann Wasser am Sauerstoffsensor als Reaktion auf eine Verringerung des Pumpstroms des Sauerstoffsensors angegeben werden. Wenn Wasser am Sauerstoffsensor angegeben wird, kann die Heizleistung von einem anfänglichen höheren Niveau auf ein zweites niedrigeres Niveau verringert werden. Bei einigen Beispielen kann die Heizleistung während einer Dauer abgeschaltet werden, bis Wasser vom Sauerstoffsensor verdampft ist und die Temperatur des Heizelements unterhalb einer Schwellentemperatur liegt. Dabei wird eine technische Wirkung erreicht, indem die Heizleistung des Heizelements als Reaktion auf eine Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor verringert wird. Auf diese Weise kann die Verschlechterung des Sauerstoffsensors durch Reißen des Heizelements verringert werden.
Es sei bemerkt, dass die hier aufgenommenen als Beispiel dienenden Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und Routinen können als ausführbare Befehle in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere von einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien in der Art ereignisgetriebener, interruptgetriebener, Multitasking-, Multithreading-Verarbeitungsstrategien und ähnlicher Verarbeitungsstrategien repräsentieren. Dabei können verschiedene der erläuterten Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen fortgelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen als Beispiel dienenden Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie dient nur einer einfachen Erläuterung und Beschreibung. Eine oder mehrere der dargestellten Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen können abhängig von der jeweiligen verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen graphisch einen Code repräsentieren, der in einen nicht flüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmieren ist.
Es sei bemerkt, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technologie auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, Vierzylinder-Boxermotoren und andere Typen von Motoren angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer hier offenbarter Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein.
Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neu und nicht offensichtlich angesehen werden, speziell dar. Diese Ansprüche können „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder eine Entsprechung davon betreffen. Diese Ansprüche sollen so verstanden werden, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen, wobei zwei oder mehr solche Elemente weder gefordert noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Präsentation neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Diese Ansprüche, ob sie in Bezug auf den Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder verschieden sind, werden auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.

Claims

Motorverfahren (200), welches Folgendes umfasst: Verringern (212) der Heizleistung eines Sauerstoffsensorheizelements als Reaktion auf eine Erhöhung der Heizleistung um einen Schwellenbetrag; und wobei die Heizleistung des Heizelements als Reaktion auf eine Verringerung des Pumpstroms des Sauerstoffsensors um einen Schwellenbetrag eingestellt wird, wobei der Schwellenbetrag auf einer Sauerstoffkonzentration, die Wasser am Sauerstoffsensor angibt (210), beruht.
Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei ferner Wassertröpfchen am Sauerstoffsensor angegeben werden, wenn die Heizleistung um den Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsniveau ansteigt.
Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei das Verringern (212) der Heizleistung des Heizelements das Verringern der Heizleistung von einem erhöhten ersten Niveau infolge auf das Heizelement treffender Wassertröpfchen und auf ein zweites Niveau umfasst, wobei das zweite Niveau niedriger als das erste Niveau und niedriger als ein Grundlinienleistungsniveau ist.
Verfahren (200) nach Anspruch 3, wobei das zweite Niveau im Wesentlichen null ist, so dass die Heizleistung abgeschaltet wird.
Verfahren (200) nach Anspruch 3, wobei ferner nach dem Verringern (212) der Heizleistung die Heizleistung als Reaktion darauf auf das Grundlinienleistungsniveau erhöht wird (218), dass eine Temperatur des Heizelements bis unter eine Schwellentemperatur abnimmt, wobei die Schwellentemperatur auf einer Temperatur beruht, bei der das Heizelement unter Wasserspritzbedingungen reißen kann.
Verfahren (200) nach Anspruch 3, wobei ferner nach dem Verringern (212) der Heizleistung die Heizleistung nach einer Dauer auf das Grundlinienleistungsniveau erhöht wird (218), wobei die Dauer auf einer Zeit bis zum Verdampfen von Wasser am Heizelement und bis zum Verringern der Temperatur des Heizelements bis unter eine Schwellenreißtemperatur beruht.
Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei der Sauerstoffsensor ein in einem Motorauslass angeordneten Abgassauerstoffsensor oder ein in einem Motoreinlass angeordneten Einlasssauerstoffsensor ist.
Verfahren (200) für einen Motor, welches Folgendes umfasst: Verringern (212) der Heizleistung eines Heizelements eines Sauerstoffsensors als Reaktion auf eine Erhöhung der Heizleistung um einen Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsniveau und anschließendes Erhöhen (218) der Heizleistung auf das Grundlinienleistungsniveau erst nachdem die Temperatur des Heizelements bis unter eine Schwellentemperatur abgenommen hat; wobei die Heizleistung des Heizelements als Reaktion auf eine Verringerung des Pumpstroms um einen Schwellenbetrag verringert wird, wobei der Schwellenbetrag auf einer Verringerung der Sauerstoffkonzentration infolge von Wasser am Sauerstoffsensor beruht.
Verfahren (200) nach Anspruch 8, wobei das Verringern (212) der Heizleistung eines von einem Ausschalten der Heizleistung oder einem Verringern der Heizleistung auf ein niedrigeres Schwellenniveau umfasst, wobei das niedrigere Schwellenniveau kleiner als das Grundlinienleistungsniveau ist.
Verfahren (200) nach Anspruch 8, wobei ferner, wenn die Temperatur des Heizelements nicht bestimmt werden kann, die Heizleistung für eine Dauer verringert wird (212), wobei die Dauer auf der Grundlage einer Zeit bis zum Verdampfen von Wasser vom Heizelement vorgegeben wird, und die Heizleistung dann auf das Grundlinienleistungsniveau zurück erhöht wird (218).
Verfahren (200) nach Anspruch 8, wobei die Schwellentemperatur auf einer Temperatur, oberhalb derer das Heizelement reißen kann, beruht.
Verfahren (200) nach Anspruch 8, wobei ferner während des Verringerns (212) der Heizleistung eine in einer geschlossenen Regelschleife arbeitende Temperatursteuereinrichtung des Sauerstoffsensors deaktiviert wird.
Verfahren (200) nach Anspruch 8, wobei der Sauerstoffsensor ein stromabwärts eines Ladeluftkühlers und stromaufwärts von Motorzylindern angeordneter Einlasssauerstoffsensor ist und wobei das Verringern (212) der Heizleistung als Reaktion auf die Erhöhung der Heizleistung über das Grundlinienleistungsniveau das Verringern der Heizleistung während des Motorbetriebs, wenn der Motor ganz aufgewärmt ist, umfasst.
System für einen Motor, welches Folgendes umfasst: einen Ansaugkrümmer (44) mit einer Ansaugdrossel, einen Ladeluftkühler (80), der stromaufwärts des Ansaugkrümmers (44) angeordnet ist, einen ersten Sauerstoffsensor (162), der an einem Auslass des Ladeluftkühlers (80) angeordnet ist, wobei der erste Sauerstoffsensor (162) ein erstes Heizelement aufweist, und eine Steuereinrichtung mit computerlesbaren Befehlen zum Ausschalten der Heizleistung des ersten Heizelements als Reaktion auf eine Angabe, dass Wasser in Kontakt mit dem ersten Sauerstoffsensor (162) steht, wobei durch eine oder mehrere der folgenden angegeben wird, dass Wasser in Kontakt mit dem ersten Sauerstoffsensor (162) steht: eine Erhöhung der Heizleistung des ersten Heizelements um einen ersten Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsniveau oder eine Verringerung des Pumpstroms des ersten Sauerstoffsensors (162) um einen zweiten Schwellenbetrag.
System nach Anspruch 14, wobei die computerlesbaren Befehle ferner das anschließende Einschalten der Heizleistung umfassen, nachdem die Heizleistung während einer Dauer abgeschaltet wurde, wobei die Dauer auf einem oder mehreren von einem Zeitraum, den Wasser benötigt, um vom ersten Heizelement zu verdampfen, oder einem Zeitraum für das Verringern der Temperatur des ersten Heizelements bis unter eine Schwellenreißtemperatur beruht.
System nach Anspruch 14, welches ferner einen in einem Abgasdurchgang des Motors angeordneten zweiten Sauerstoffsensor (172) umfasst, wobei der zweite Sauerstoffsensor (172) ein zweites Heizelement aufweist.
System nach Anspruch 16, wobei die computerlesbaren Befehle ferner Befehle zum Abschalten der Heizleistung des zweiten Heizelements als Reaktion auf eine Angabe, dass Wasser in Kontakt mit dem zweiten Sauerstoffsensor (172) steht, umfassen und wobei durch eine oder mehrere der folgenden angegeben wird, dass Wasser in Kontakt mit dem zweiten Sauerstoffsensor (172) steht: eine Erhöhung der Heizleistung des zweiten Heizelements um einen ersten Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsniveau oder eine Verringerung des Pumpstroms des zweiten Sauerstoffsensors (172) um einen zweiten Schwellenbetrag.