DE102016216748A1 - Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space - Google Patents

Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space Download PDF

Info

Publication number
DE102016216748A1
DE102016216748A1 DE102016216748.0A DE102016216748A DE102016216748A1 DE 102016216748 A1 DE102016216748 A1 DE 102016216748A1 DE 102016216748 A DE102016216748 A DE 102016216748A DE 102016216748 A1 DE102016216748 A1 DE 102016216748A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal resistance
cell
solid electrolyte
temperature
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016216748.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Katja Thaidigsmann
Benjamin Sillmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102016216748.0A priority Critical patent/DE102016216748A1/en
Publication of DE102016216748A1 publication Critical patent/DE102016216748A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/4067—Means for heating or controlling the temperature of the solid electrolyte
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
    • G01N27/419—Measuring voltages or currents with a combination of oxygen pumping cells and oxygen concentration cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Sensorelements (10) zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum, insbesondere zur Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente in dem Messgas oder einer Temperatur des Messgases, vorgeschlagen. Das Sensorelement (10) weist mindestens einen Festelektrolytkörper (12), eine Nernstzelle (48), mindestens eine Pumpzelle (40) und ein Heizelement (28) zum Erwärmen des Festelektrolytkörpers (12) auf. Bei dem Verfahren wird eine Temperatur des Festelektrolytkörpers (12) basierend auf einem Innenwiderstand der Pumpzelle (40) geregelt.A method is proposed for operating a sensor element (10) for detecting at least one property of a measurement gas in a measurement gas space, in particular for detecting a proportion of a gas component in the measurement gas or a temperature of the measurement gas. The sensor element (10) has at least one solid electrolyte body (12), one Nernst cell (48), at least one pump cell (40) and a heating element (28) for heating the solid electrolyte body (12). In the method, a temperature of the solid electrolyte body (12) is controlled based on an internal resistance of the pumping cell (40).

Description

Stand der Technik State of the art

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Sensorelementen und Verfahren zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum bekannt. Dabei kann es sich grundsätzlich um beliebige physikalische und/oder chemische Eigenschaften des Messgases handeln, wobei eine oder mehrere Eigenschaften erfasst werden können. Die Erfindung wird im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf eine qualitative und/oder quantitative Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente des Messgases beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf eine Erfassung eines Sauerstoffanteils in dem Messgasteil. Der Sauerstoffanteil kann beispielsweise in Form eines Partialdrucks und/oder in Form eines Prozentsatzes erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich sind jedoch auch andere Eigenschaften des Messgases erfassbar, wie beispielsweise die Temperatur. A large number of sensor elements and methods for detecting at least one property of a measurement gas in a measurement gas space are known from the prior art. In principle, these can be any physical and / or chemical properties of the measurement gas, one or more properties being able to be detected. The invention will be described below in particular with reference to a qualitative and / or quantitative detection of a proportion of a gas component of the measurement gas, in particular with reference to a detection of an oxygen content in the measurement gas part. The oxygen content can be detected, for example, in the form of a partial pressure and / or in the form of a percentage. Alternatively or additionally, however, other properties of the measuring gas are detectable, such as the temperature.

Beispielsweise können derartige Sensorelemente als so genannte Lambdasonden ausgestaltet sein, wie sie beispielsweise aus Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, S. 160–165 , bekannt sind. Mit Breitband-Lambdasonden, insbesondere mit planaren Breitband-Lambdasonden, kann beispielsweise die Sauerstoffkonzentration im Abgas in einem großen Bereich bestimmt und damit auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Brennraum geschlossen werden. Die Luftzahl λ beschreibt dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis. For example, such sensor elements can be configured as so-called lambda probes, as they are made, for example Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, pp. 160-165 , are known. With broadband lambda probes, in particular with planar broadband lambda probes, it is possible, for example, to determine the oxygen concentration in the exhaust gas over a large range and thus to deduce the air-fuel ratio in the combustion chamber. The air ratio λ describes this air-fuel ratio.

Aus dem Stand der Technik sind insbesondere keramische Sensorelemente bekannt, welche auf der Verwendung von elektrolytischen Eigenschaften bestimmter Festkörper basieren, also auf Ionen leitenden Eigenschaften dieser Festkörper. Insbesondere kann es sich bei diesen Festkörpern um keramische Festelektrolyte handeln, wie beispielsweise Zirkoniumdioxid (ZrO2), insbesondere yttriumstabilisiertes Zirkoniumdioxid (YSZ) und scandiumdotiertes Zirkoniumdioxid (ScSZ), die geringe Zusätze an Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Siliziumoxid (SiO2) enthalten können. In particular, ceramic sensor elements are known from the prior art, which are based on the use of electrolytic properties of certain solids, that is to ion-conducting properties of these solids. In particular, these solids may be ceramic solid electrolytes such as zirconia (ZrO 2 ), in particular yttrium stabilized zirconia (YSZ) and scandium doped zirconia (ScSZ), the minor additions of alumina (Al 2 O 3 ) and / or silica (SiO 2 ) 2 ).

Um aktuelle und zukünftige gesetzlich vorgeschriebene Emissionsgrenzen einzuhalten, ist eine möglichst frühe Lambdaregelung nach Motorstart erforderlich. Für Lambdasonden ergeben sich dadurch zwei wesentliche Anforderungen. Einerseits muss die Sonde kurz nach Motorstart einer erhöhten Beanspruchung durch Flüssigkeiten standhalten, um sofort eingeschaltet werden zu dürfen, und andererseits muss das Sensorsignal nach Sondenstart möglichst schnell zur Verfügung stehen. Im Wesentlichen hängt die Betriebsbereitschaft von der Keramiktemperatur des Sensorelements ab. Aus diesem Grund wird das Signal bei existierenden Fahrzeugsystemen anhand einer Innenwiderstandsmessung des Sensorelements freigegeben. Dieser Innenwiderstand korreliert mit der Sensortemperatur und ist deshalb ein Indikator für die Betriebsbereitschaft. Die Heizspannung wird im Stand der Technik als Konstantspannung oder als zeitlicher Verlauf, beispielsweise in Form einer Heizerrampe, vorgegeben. In order to comply with current and future legally prescribed emission limits, the earliest possible lambda control after engine start is required. This results in two essential requirements for lambda sensors. On the one hand, the probe must be able to withstand high levels of fluid exposure shortly after engine start in order to be able to be switched on immediately, and, on the other hand, the sensor signal must be available as quickly as possible after the probe has been started. In essence, the operational readiness depends on the ceramic temperature of the sensor element. For this reason, the signal is released in existing vehicle systems based on an internal resistance measurement of the sensor element. This internal resistance correlates with the sensor temperature and is therefore an indicator of operational readiness. The heating voltage is specified in the prior art as a constant voltage or as a time course, for example in the form of a heater ramp.

Einfluss auf die Aufheizgeschwindigkeit nehmen neben dem Design der Lambdasonde Fertigungsschwankungen der Lambdasonde sowie Umgebungsbedingungen, beispielsweise Feuchtigkeit, Temperatur und Einbruch der Bordnetzspannung. Die Aufheizgeschwindigkeiten von Lambdasonden werden den Anforderungen entsprechend realisiert. Dabei müssen Randbedingungen, wie beispielsweise die Beanspruchung des Sensorelements durch den schnellen Temperaturanstieg, beachtet werden. Aber auch systemseitige Randbedingungen, wie Heizspannungsbedarf und die erforderliche Stromhöhe des Heizerstroms müssen berücksichtigt werden. In addition to the design of the lambda probe, production fluctuations of the lambda probe as well as environmental conditions, such as humidity, temperature and break-in of the vehicle electrical system voltage, have an influence on the heating speed. The heating rates of lambda probes are realized according to the requirements. In this case, boundary conditions, such as the stress on the sensor element due to the rapid rise in temperature, must be taken into account. But also system-side boundary conditions, such as heating voltage requirement and the required current level of the heater current must be taken into account.

Trotz der Vorteile der aus dem Stand der Technik bekannten Sensorelemente und Verfahren zum Betreiben derselben, beinhalten diese noch Verbesserungspotenzial. So wird bei solchen Sensorelementen, insbesondere Sensorelementen für Breitband-Lambdasonden auf den Innenwiderstand der Nernstzelle geregelt, da dieser ungefähr viermal größer als der Innenwiderstand der Pumpzelle und somit genauer bezüglich der Temperaturinformation ist. Bei der Regelung auf den Innenwiderstand der Nernstzelle ändert sich der Temperaturgradient innerhalb des Sensorelements bei Anblasung bzw. Auskühlung. Während der Innenwiderstand der Nernstzelle und damit die Temperatur der Nernstzelle aufgrund der Regelung konstant bleibt, kann die Pumpzelle auskühlen, beispielsweise bei Anblasung der Pumpzelle, sowie Erhitzen, beispielsweise bei Anblasung der Nernstzelle. Daher kann es zur Schädigung der Pumpzellenelektroden durch Kaltbetrieb kommen. Außerdem kann durch Temperaturabweichung an der Diffusionsbarriere ein Fehler im Diffusionswiderstand sowie im Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten entstehen. Dadurch wird die Genauigkeit des Pumpstroms beeinflusst, und durch die Änderung des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten wird zusätzlich der Schubabgleich ungenauer. Despite the advantages of the sensor elements known from the prior art and methods for operating the same, these still contain room for improvement. Thus, in such sensor elements, in particular sensor elements for broadband lambda probes, the internal resistance of the Nernst cell is regulated, since this is approximately four times greater than the internal resistance of the pump cell and thus more accurate with respect to the temperature information. In the control of the internal resistance of the Nernst cell, the temperature gradient within the sensor element changes upon blowing or cooling. While the internal resistance of the Nernst cell and thus the temperature of the Nernst cell remains constant due to the regulation, the pump cell can cool down, for example when the pump cell is being inflated, and also heated, for example when the Nernst cell is being inflated. Therefore, the pump cell electrodes may be damaged by cold operation. In addition, a deviation in the diffusion resistance as well as in the coefficient of thermal conductivity can arise due to temperature deviation at the diffusion barrier. As a result, the accuracy of the pumping current is influenced, and by the change of the thermal conductivity coefficient, the thrust balance becomes more inaccurate.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Es wird daher ein Verfahren zum Betreiben eines Sensorelements zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum vorgeschlagen, welches die Nachteile bekannter Verfahren zumindest weitgehend vermeidet und bei dem insbesondere die Genauigkeit über die Lebensdauer des Sensorelements verbessert und eine Absenkung des Pumpstroms bei Auskühlung reduziert werden kann. Therefore, a method is proposed for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a measurement gas space, which avoids the disadvantages of known methods at least largely and in particular improves the accuracy over the life of the sensor element and a Lowering the pumping current during cooling can be reduced.

Bei einem erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Sensorelements zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum, insbesondere zur Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente in dem Messgas oder einer Temperatur des Messgases, wobei das Sensorelement mindestens einen Festelektrolytkörper, eine Nernstzelle, mindestens eine Pumpzelle und ein Heizelement zum Erwärmen des Festelektrolytkörpers aufweist, wird eine Temperatur des Festelektrolytkörpers basierend auf einem Innenwiderstand der Pumpzelle geregelt. In a method according to the invention for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a measurement gas space, in particular for detecting a proportion of a gas component in the measurement gas or a temperature of the measurement gas, the sensor element at least one solid electrolyte body, a Nernst cell, at least one pump cell and a Heating element for heating the solid electrolyte body, a temperature of the solid electrolyte body is controlled based on an internal resistance of the pump cell.

Bei dem Verfahren kann ein Istwert des Innenwiderstands der Pumpzelle erfasst werden. Die Temperatur kann basierend auf einer Kennlinie in Abhängigkeit von dem Innenwiderstand der Pumpzelle geregelt werden. Für die Regelung der Temperatur des Festelektrolytkörpers kann ein Sollwert des Innenwiderstands der Pumpzelle vorgegeben werden. Der Sollwert des Innenwiderstands der Pumpzelle kann variierbar sein. Bei dem Verfahren kann ein Istwert eines Innenwiderstands der Nernstzelle erfasst werden, wobei Sollwert für den Innenwiderstand der Nernstzelle basierend auf dem Innenwiderstand der Pumpzelle geregelt werden kann. Der Sollwert des Innenwiderstands der Pumpzelle kann bei ruhendem Messgas variiert werden. Die Regelung der Temperatur des Festelektrolytkörpers kann ein Verhältnis des Istwerts des Innenwiderstands der Pumpzelle und des Istwerts des Innenwiderstands der Nernstzelle berücksichtigen. Als Stellgröße kann eine an das Heizelement angelegte elektrische Spannung verwendet werden. In the method, an actual value of the internal resistance of the pumping cell can be detected. The temperature can be regulated based on a characteristic as a function of the internal resistance of the pump cell. For the regulation of the temperature of the solid electrolyte body, a desired value of the internal resistance of the pump cell can be specified. The nominal value of the internal resistance of the pumping cell can be variable. In the method, an actual value of an internal resistance of the Nernst cell can be detected, wherein nominal value for the internal resistance of the Nernst cell can be regulated based on the internal resistance of the pump cell. The nominal value of the internal resistance of the pumping cell can be varied while the measuring gas is at rest. The control of the temperature of the solid electrolyte body may take into account a ratio of the actual value of the internal resistance of the pump cell and the actual value of the internal resistance of the Nernst cell. As a manipulated variable applied to the heating element electrical voltage can be used.

Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen. A computer program according to the invention is set up to carry out each step of the method described above.

Auf einem erfindungsgemäßen elektronischen Speichermedium kann ein solches Computerprogramm gespeichert sein. Such a computer program can be stored on an electronic storage medium according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes elektronisches Steuergerät umfasst ein solches elektronisches Speichermedium. An inventive electronic control device comprises such an electronic storage medium.

Unter einer Elektrode ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein ein Element zu verstehen, welches in der Lage ist, den Festelektrolyten derart zu kontaktieren, dass durch den Festelektrolyten und die Elektrode ein Strom aufrechterhalten oder eine Spannung gemessen werden kann. Dementsprechend kann die Elektrode ein Element umfassen, an welchem die Ionen in den Festelektrolyten eingebaut und/oder aus dem Festelektrolyten ausgebaut werden können. Typischerweise umfassen die Elektroden eine Edelmetallelektrode, welche beispielsweise als Metallkeramikelektrode auf dem Festelektrolyten aufgebracht sein kann oder auf andere Weise mit dem Festelektrolyten in Verbindung stehen kann. Typische Elektrodenmaterialien sind Platincermet-Elektroden. Auch andere Edelmetalle, wie beispielsweise Gold oder Palladium, sind jedoch grundsätzlich einsetzbar. In the context of the present invention, an electrode is generally to be understood as meaning an element which is able to contact the solid electrolyte such that a current can be maintained or a voltage can be measured by the solid electrolyte and the electrode. Accordingly, the electrode may comprise an element to which the ions can be incorporated in the solid electrolyte and / or removed from the solid electrolyte. Typically, the electrodes comprise a noble metal electrode which may, for example, be deposited on the solid electrolyte as a metal-ceramic electrode or otherwise be in communication with the solid electrolyte. Typical electrode materials are platinum-mesh electrodes. However, other precious metals, such as gold or palladium, are in principle applicable.

Unter einem Heizelement ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element zu verstehen, das zum Erwärmen des Festelektrolyten und der Elektroden auf mindestens ihre Funktionstemperatur und vorzugsweise auf ihre Betriebstemperatur dient. Die Funktionstemperatur ist diejenige Temperatur, ab der der Festelektrolyt für Ionen leitend wird und ungefähr 350 °C beträgt. Davon ist die Betriebstemperatur zu unterscheiden, die diejenige Temperatur ist, bei der das Sensorelement üblicherweise betrieben wird und die höher ist als die Funktionstemperatur. Die Betriebstemperatur kann beispielsweise 700 °C bis 950 °C sein. In the context of the present invention, a heating element is to be understood as meaning an element which serves for heating the solid electrolyte and the electrodes to at least their functional temperature and preferably to their operating temperature. The functional temperature is the temperature at which the solid electrolyte becomes conductive to ions and is about 350 ° C. Of this, the operating temperature is to be distinguished, which is the temperature at which the sensor element is usually operated and which is higher than the operating temperature. The operating temperature may be, for example, 700 ° C to 950 ° C.

Das Heizelement kann einen Heizbereich und mindestens eine Zuleitungsbahn umfassen. Unter einem Heizbereich ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Bereich des Heizelements zu verstehen, der in dem Schichtaufbau entlang einer zu der Oberfläche des Sensorelements senkrechten Richtung mit einer Elektrode überlappt. Üblicherweise erwärmt sich der Heizbereich während des Betriebs stärker als die Zuleitungsbahn, da dieser einen höheren elektrischen Widerstand aufweist, so dass diese unterscheidbar sind. Die unterschiedliche Erwärmung kann also beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Heizbereich einen höheren elektrischen Widerstand aufweist als die Zuleitungsbahn. Der Heizbereich und/oder die Zuleitung sind beispielsweise als elektrische Widerstandsbahn ausgebildet und erwärmen sich durch Anlegen einer elektrischen Spannung. Das Heizelement kann beispielsweise aus einem Platincermet hergestellt sein. The heating element may comprise a heating area and at least one feed track. In the context of the present invention, a heating region is to be understood as the region of the heating element which overlaps in the layer structure along an axis perpendicular to the surface of the sensor element with an electrode. Usually, the heating area heats up during operation more than the supply line, since this has a higher electrical resistance, so that they are distinguishable. The different heating can thus be realized for example by the fact that the heating area has a higher electrical resistance than the supply track. The heating area and / or the supply line are formed, for example, as an electrical resistance path and heat up by applying an electrical voltage. The heating element may for example be made of a platinum mesh.

Unter einem Innenwiderstand ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Elektrolytwiderstand des Festelektrolytkörpers in einem bestimmten Bereich des Sensorelements bzw. des Festelektrolytkörpers zu verstehen. So bezieht sich die Angabe eines Innenwiderstands der Pumpzelle beispielsweise auf einen Elektrolytwiderstand des Festelektrolytkörpers im Bereich der Pumpzelle. Analog bezieht sich die Angabe eines Innenwiderstands der Nernstzelle beispielsweise auf einen Elektrolytwiderstand des Festelektrolytkörpers im Bereich der Nernstzelle. In the context of the present invention, an internal resistance is to be understood as meaning an electrolyte resistance of the solid electrolyte body in a specific region of the sensor element or of the solid electrolyte body. Thus, the indication of an internal resistance of the pump cell relates, for example, to an electrolyte resistance of the solid electrolyte body in the region of the pump cell. Analogously, the indication of an internal resistance of the Nernst cell relates, for example, to an electrolyte resistance of the solid electrolyte body in the region of the Nernst cell.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist eine Temperaturregelung basierend auf einem Pumpzellenwiderstand mit einem adaptiven Sollwert. Die Temperatur des Sensorelements wird im Regelbetrieb auf den Pumpzellenwiderstand geregelt. Optional kann mittels einer Temperatur-Innenwiderstand der Pumpzelle-Kurve geregelt werden. An einem Betriebspunkt, bei dem keine Auskühlung stattfindet bzw. an dem der Temperaturgradient aus Innenwiderstand der Pumpzelle und Innenwiderstand der Nernstzelle nicht gegenüber ruhender Luft abweicht, wird der Sollwert für den Innenwiderstand der Pumpzelle so angepasst, dass sich der spezifizierte Wert des Innenwiderstands der Nernstzelle einstellt. Vorher wird auf einen typischen Wert des Innenwiderstands der Pumpzelle geregelt, der üblicherweise von 60 Ohm bis 90 Ohm ist. Dabei muss die Einschränkung geeigneter Betriebspunkte, wie beispielsweise Drehzahl, Abgasmassenstrom, Abgastemperatur, bei der Applikation bestimmt werden. A basic idea of the present invention is a temperature control based on a pump cell resistor with an adaptive setpoint. The temperature of the sensor element is in regular operation on the pump cell resistance regulated. Optionally, it is possible to regulate by means of a temperature internal resistance of the pump cell curve. At an operating point at which no cooling takes place or at which the temperature gradient of internal resistance of the pumping cell and internal resistance of the Nernst cell does not deviate from static air, the nominal value for the internal resistance of the pumping cell is adjusted such that the specified value of the internal resistance of the Nernst cell is established , Previously, it is controlled to a typical value of the internal resistance of the pumping cell, which is usually from 60 ohms to 90 ohms. The restriction of suitable operating points, such as speed, exhaust gas mass flow, exhaust gas temperature, must be determined during the application.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Sensorelements ergeben sich bestimmte Verbesserungen. So findet die Temperaturabweichung bei lokaler Auskühlung an der Nernstzelle und nicht an der Pumpzelle bzw. Diffusionsbarriere statt. Dadurch wird sowohl die Genauigkeit im Betrieb verbessert als auch die Elektrodenalterung verringert. Bei Auskühlung der Sonde, die nicht mehr durch Erhöhung einer Heizelementspannung kompensiert werden kann, kann der Pumpstrom bei der relevanten Temperatur der Pumpzelle deaktiviert werden. Dadurch wird die Elektrodenalterung reduziert. Für Betriebspunkte, bei denen die Pumpzellentemperatur ansteigt, kann dadurch sogar eine erkannte Auskühlung vermieden werden. The inventive method for operating the sensor element, certain improvements result. Thus, the temperature deviation takes place during local cooling at the Nernst cell and not at the pumping cell or diffusion barrier. This improves both operational accuracy and reduces electrode aging. Upon cooling of the probe, which can not be compensated by increasing a heating element voltage, the pumping current can be deactivated at the relevant temperature of the pumping cell. This reduces electrode aging. For operating points where the pump cell temperature rises, even a recognized cooling can be avoided thereby.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in der Figur schematisch dargestellt sind. Further optional details and features of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments, which are shown schematically in the figure.

Es zeigt: It shows:

1 eine schematische Darstellung eines Sensorelements. 1 a schematic representation of a sensor element.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Sensorelements 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das in 1 dargestellte Sensorelement 10 kann zum Nachweis von physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften eines Messgases verwendet werden, wobei eine oder mehrere Eigenschaften erfasst werden können. Die Erfindung wird im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf eine qualitative und/oder quantitative Erfassung einer Gaskomponente des Messgases beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf eine Erfassung eines Sauerstoffanteils in dem Messgas. Der Sauerstoffanteil kann beispielsweise in Form eines Partialdrucks und/oder in Form eines Prozentsatzes erfasst werden. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Arten von Gaskomponenten erfassbar, wie beispielsweise Stickoxide, Kohlenwasserstoffe und/oder Wasserstoff. Alternativ und/oder zusätzlich sind jedoch auch andere Eigenschaften des Messgases erfassbar. Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik einsetzbar, sodass es sich bei dem Messgasraum insbesondere um einen Abgastrakt einer Brennkraftmaschine handeln kann und bei dem Messgas insbesondere um ein Abgas. 1 shows a cross-sectional view of a sensor element 10 according to a first embodiment of the invention. This in 1 illustrated sensor element 10 can be used to detect physical and / or chemical properties of a sample gas, wherein one or more properties can be detected. The invention will be described below in particular with reference to a qualitative and / or quantitative detection of a gas component of the measurement gas, in particular with reference to a detection of an oxygen content in the measurement gas. The oxygen content can be detected, for example, in the form of a partial pressure and / or in the form of a percentage. In principle, however, other types of gas components are detectable, such as nitrogen oxides, hydrocarbons and / or hydrogen. Alternatively and / or additionally, however, other properties of the measuring gas can also be detected. The invention can be used in particular in the field of motor vehicle technology, so that the measuring gas chamber can be, in particular, an exhaust gas tract of an internal combustion engine and, in the case of the measuring gas, in particular an exhaust gas.

Das Sensorelement 10 umfasst einen Festelektrolytkörper 12. Das Sensorelement 10 weist weiterhin einen Gaszutrittsweg 14 auf. Der Gaszutrittsweg 14 weist ein Gaszutrittsloch 16 auf, das sich von einer Außenseite oder Oberfläche 18 des Festelektrolytkörpers 12 ins Innere des Festelektrolykörpers 12 erstreckt. In dem Festelektrolykörper 12 ist ein Elektrodenhohlraum 20 vorgesehen, der an das Gaszutrittsloch 16 angrenzt und mit diesem verbunden ist. Der Elektrodenhohlraum 20 ist beispielsweise quaderförmig ausgebildet. Der Elektrodenhohlraum 20 ist Teil des Gaszutrittswegs 14 und kann über das Gaszutrittsloch 16 mit dem Messgasraum in Verbindung stehen. Beispielsweise erstreckt sich das Gaszutrittsloch 16 als zylindrisches Sackloch senkrecht zu der Oberfläche 18 des Festelektrolytkörpers in das Innere des Festelektrolytkörpers 12. Zwischen dem Gaszutrittsloch 16 und dem Elektrodenhohlraum 20 ist ein Kanal 22 angeordnet, welcher ebenfalls Bestandteil des Gaszutrittswegs 14 ist. Der Kanal 22 bzw. der Elektrodenhohlraum 20 ist radial bzw. senkrecht bezüglich des Gaszutrittslochs 16 angeordnet. In diesem Kanal 22 ist eine Diffusionsbarriere 24 angeordnet. Die Diffusionsbarriere 24 vermindert oder verhindert sogar ein Nachströmen von Messgas aus dem Messgasraum in den Elektrodenhohlraum 20 und ermöglicht lediglich eine Diffusion des Messgases. In den Festelektrolytkörper 12 und von dem Elektrodenhohlraum 20 getrennt ist ein Referenzgaskanal 26 bzw. Abluftkanal ausgebildet. The sensor element 10 comprises a solid electrolyte body 12 , The sensor element 10 also has a gas access path 14 on. The gas access route 14 has a gas entry hole 16 on, extending from an outside or surface 18 of the solid electrolyte body 12 inside the solid electrolyte body 12 extends. In the solid electrolyte body 12 is an electrode cavity 20 provided to the gas access hole 16 is adjacent and connected to this. The electrode cavity 20 is formed, for example cuboid. The electrode cavity 20 is part of the gas access route 14 and can via the gas entry hole 16 communicate with the sample gas space. For example, the gas access hole extends 16 as a cylindrical blind hole perpendicular to the surface 18 of the solid electrolyte body into the interior of the solid electrolyte body 12 , Between the gas access hole 16 and the electrode cavity 20 is a channel 22 arranged, which is also part of the Gaszutrittswegs 14 is. The channel 22 or the electrode cavity 20 is radial or perpendicular with respect to the gas inlet hole 16 arranged. In this channel 22 is a diffusion barrier 24 arranged. The diffusion barrier 24 reduces or even prevents a subsequent flow of sample gas from the sample gas space into the electrode cavity 20 and only allows diffusion of the sample gas. In the solid electrolyte body 12 and from the electrode cavity 20 separated is a reference gas channel 26 or exhaust duct formed.

Des Weiteren weist das Sensorelement 10 ein Heizelement 28 auf. Das Heizelement 28 ist in einer gedachten Verlängerung der Richtung, in der sich das Gaszutrittsloch 16 erstreckt, in dem Festelektrolytkörper 12 unterhalb des Elektrodenhohlraums 20 und des Referenzgaskanals 26 angeordnet. Das Heizelement 28 ist in dem Festelektrolytkörper 12 elektrisch isoliert eingebettet und insbesondere allseitig von dem Festelektrolyten 12 umgeben ist. Es ist jedoch alternativ möglich, dass das Heizelement 22 auf mindestens einer Außenfläche des Festelektrolyten 12 angeordnet ist. Das Heizelement 28 weist einen Heizbereich 30 und eine erste Zuleitungsbahn 32 und eine zweite Zuleitungsbahn 34 auf. Die erste Zuleitungsbahn 32 ist dabei mit einem Pluspol 36 des Heizbereichs 30 verbunden. Die zweite Zuleitungsbahn 34 ist mit einem Minuspol 38 des Heizbereichs 30 verbunden. Furthermore, the sensor element 10 a heating element 28 on. The heating element 28 is in an imaginary extension of the direction in which the gas entry hole 16 extends in the solid electrolyte body 12 below the electrode cavity 20 and the reference gas channel 26 arranged. The heating element 28 is in the solid electrolyte body 12 embedded electrically isolated and in particular on all sides of the solid electrolyte 12 is surrounded. However, it is alternatively possible that the heating element 22 on at least one outer surface of the solid electrolyte 12 is arranged. The heating element 28 has a heating area 30 and a first feeder line 32 and a second feeder line 34 on. The first feeder line 32 is doing it with a positive pole 36 of the heating area 30 connected. The second supply line 34 is with a negative pole 38 of the heating area 30 connected.

Das Sensorelement 10 weist weiterhin eine Pumpzelle 40 auf. Die Pumpzelle 40 weist eine in dem Elektrodenhohlraum 20 angeordnete erste Elektrode 42 und eine zweite Elektrode 44 auf. Die zweite Elektrode ist auf der dem Messgas aussetzbaren Oberfläche 18 des Festelektrolytkörpers 12 angeordnet. Die zweite Elektrode befindet sich dabei angrenzend an den Heizbereich 30 des Heizelements 28. In dem Referenzgaskanal 26 ist eine dritte Elektrode 46 angeordnet. Über die Diffusionsbarriere 24 lässt sich ein Grenzstrom in der Pumpzelle 40 einstellen. Der Grenzstrom stellt dabei einen Stromfluss zwischen der ersten Elektrode 42 und der zweiten Elektrode 44 über den Festelektrolytkörper 12 zwischen diesen dar. Die dritte Elektrode 46 kann als sogenannte gepumpte Referenz in dem Referenzgaskanal 26 angeordnet sein. Mit anderen Worten ist der Referenzgaskanal 26 kein makroskopischer Referenzgaskanal, sondern eine gepumpte Referenz, d.h. eine künstliche Referenz. The sensor element 10 also has a pumping cell 40 on. The pump cell 40 has one in the electrode cavity 20 arranged first electrode 42 and a second electrode 44 on. The second electrode is on the surface exposed to the sample gas 18 of the solid electrolyte body 12 arranged. The second electrode is located adjacent to the heating area 30 of the heating element 28 , In the reference gas channel 26 is a third electrode 46 arranged. About the diffusion barrier 24 can be a limiting current in the pumping cell 40 to adjust. The limiting current represents a current flow between the first electrode 42 and the second electrode 44 over the solid electrolyte body 12 between them. The third electrode 46 may be referred to as a so-called pumped reference in the reference gas channel 26 be arranged. In other words, the reference gas channel 26 no macroscopic reference gas channel, but a pumped reference, ie an artificial reference.

Die erste Elektrode 42, die dritte Elektrode 46 und der Teil des Festelektrolytkörpers 12 zwischen der ersten Elektrode 42 und der dritten Elektrode 46 bilden beispielsweise eine Nernstzelle 48. Mittels der Pumpzelle 40 kann beispielsweise ein Pumpstrom durch die Pumpzelle 40 derart eingestellt werden, dass in dem Elektrodenhohlraum 20 die Bedingung λ = 1 oder eine andere bekannte Zusammensetzung herrscht. Diese Zusammensetzung wird wiederum von der Nernstzelle 48 erfasst, indem eine Nernstspannung zwischen der ersten Elektrode 42 und der dritten Elektrode 46 gemessen wird. Da in dem Referenzgaskanal 26 oder in der dritten Elektrode 46, die als Referenzelektrode dient, ein Sauerstoffüberschuss herrscht, kann anhand der gemessenen Spannung auf die Zusammensetzung in dem Elektrodenhohlraum 20 geschlossen werden. The first electrode 42 , the third electrode 46 and the part of the solid electrolyte body 12 between the first electrode 42 and the third electrode 46 form, for example, a Nernst cell 48 , By means of the pumping cell 40 For example, a pumping current through the pumping cell 40 be adjusted so that in the electrode cavity 20 the condition λ = 1 or another known composition prevails. This composition in turn is from the Nernst cell 48 detected by applying a Nernst voltage between the first electrode 42 and the third electrode 46 is measured. As in the reference gas channel 26 or in the third electrode 46 , which serves as a reference electrode, an excess of oxygen prevails, can be determined by the measured voltage on the composition in the electrode cavity 20 getting closed.

Wie in 1 weiterhin gezeigt ist, kann in dem Elektrodenhohlraum 20 eine vierte Elektrode 50 angeordnet sein. Die vierte Elektrode 50 ist mit der ersten Elektrode 42 in dem Festelektrolytköper 12 gekoppelt. Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, kann das Sensorelement 10 Teil einer planaren Lambdasonde sein. Es versteht sich jedoch, dass das Sensorelement 10 Teil eines anderen Sensors sein kann, wie beispielsweise einer planaren Breitband-Lambdasonde oder eines anderen Gassensors. Der Festelektrolytkörper 12 des Sensorelements 10 hat die Form eines langgestreckten Plättchens mit rechteckigem Querschnitt. Das Heizelement 28 kann aus einem edelmetallhaltigen Mäander bestehen, der isoliert in das keramische Plättchen integriert ist und bei niedriger Leistungsaufnahme für eine schnelle Erwärmung sorgt. Der Referenzgaskanal 26 im Inneren der als Referenzgassensor arbeitenden Lambdasonde hat einen Zugang zur Luft der Umgebung. Sie kann damit den Restsauerstoff im Abgas mit dem Sauerstoff der Referenzatmosphäre, d. h. der Umgebungsluft im Sondeninneren vergleichen. Somit zeigt die Sondenspannung an der ersten Elektrode 42 und der dritten Elektrode 46 im Bereich der stöchiometrischen Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemischs (λ = 1) eine sprunghafte Änderung. As in 1 can be further shown, in the electrode cavity 20 a fourth electrode 50 be arranged. The fourth electrode 50 is with the first electrode 42 in the solid electrolyte body 12 coupled. As can be seen from the above, the sensor element 10 Be part of a planar lambda probe. It is understood, however, that the sensor element 10 Be part of another sensor, such as a broadband planar lambda probe or other gas sensor. The solid electrolyte body 12 of the sensor element 10 has the shape of an elongated plate with a rectangular cross-section. The heating element 28 can consist of a noble metal-containing meander, which is integrated into the ceramic plate in isolation and ensures rapid heating at low power consumption. The reference gas channel 26 in the interior of the reference sensor used as a lambda probe has access to the air of the environment. It can thus compare the residual oxygen in the exhaust gas with the oxygen of the reference atmosphere, ie the ambient air inside the probe. Thus, the probe voltage at the first electrode 42 and the third electrode 46 in the range of the stoichiometric composition of the air-fuel mixture (λ = 1) a sudden change.

An der dritten Elektrode 46 ist dabei eine Nernstspannung abgreifbar. Ein Innenwiderstand der Pumpzelle 40 ist beispielsweise mittels eines zwischen der vierten Elektrode 50 und der zweiten Elektrode 44 angeordneten Messwiderstands 52 erfassbar. At the third electrode 46 while a Nernst voltage can be tapped. An internal resistance of the pump cell 40 is for example by means of one between the fourth electrode 50 and the second electrode 44 arranged measuring resistance 52 detectable.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des Sensorelements 10 wird nun eine Temperatur des Festelektrolytkörpers 12 basierend auf einem Innenwiderstand der Pumpzelle 40 geregelt. Dabei kann mittels des Messwiderstands 52 der Istwert des Innenwiderstands der Pumpzelle 40 erfasst werden. Alternativ kann mittels einer Kennlinie geregelt werden, die eine Abhängigkeit der Temperatur von dem Innenwiderstand der Pumpzelle 40 wiedergibt. Für die Regelung der Temperatur des Festelektrolytkörpers 12 wird ein Sollwert des Innenwiderstands der Pumpzelle 40 vorgegeben. Dabei ist der Sollwert des Innenwiderstands der Pumpzelle variierbar. Beispielsweise wird zusätzlich ein Istwert des Innenwiderstands der Nernstzelle 48 erfasst. Ein Sollwert für den Widerstand der Nernstzelle 48 wird basierend auf dem Innenwiderstand der Pumpzelle 40 geregelt. So wird beispielsweise der Sollwert des Innenwiderstands der Pumpzelle 40 bei ruhendem Messgas variiert. Die Regelung der Temperatur des Festelektrolytkörpers 12 kann beispielsweise ein Verhältnis des Istwerts des Innenwiderstands der Pumpzelle 40 und des Ist-Widerstands des Innenwiderstands der Nernstzelle 48 berücksichtigen. Als Stellgröße wird dabei ein an das Heizelement 28 angelegte elektrische Spannung verwendet. So wird beispielsweise an einem Betriebspunkt, bei dem keine Auskühlung stattfindet, bzw. an dem ein Temperaturgradient in Form eines Verhältnisses des Innenwiderstands der Pumpzelle 40 und des Innenwiderstands der Nernstzelle 48 gegenüber ruhender Luft abweicht, der Sollwert für den Innenwiderstand der Pumpzelle 40 so angepasst, dass sich der Sollwert des Innenwiderstands der Nernstzelle 48 einstellt. Vorher kann auf einen typischen Wert des Innenwiderstands der Pumpzelle 40 geregelt werden. Ein solcher typischer Wert ist beispielsweise 80 Ohm. In the method according to the invention for operating the sensor element 10 now becomes a temperature of the solid electrolyte body 12 based on an internal resistance of the pumping cell 40 regulated. It can by means of the measuring resistor 52 the actual value of the internal resistance of the pumping cell 40 be recorded. Alternatively, it is possible to control by means of a characteristic curve which determines the dependence of the temperature on the internal resistance of the pumping cell 40 reproduces. For the regulation of the temperature of the solid electrolyte body 12 becomes a setpoint of the internal resistance of the pumping cell 40 specified. In this case, the desired value of the internal resistance of the pumping cell can be varied. For example, in addition, an actual value of the internal resistance of the Nernst cell 48 detected. A nominal value for the resistance of the Nernst cell 48 is based on the internal resistance of the pump cell 40 regulated. For example, the setpoint of the internal resistance of the pumping cell 40 varies when the sample gas is at rest. The regulation of the temperature of the solid electrolyte body 12 For example, a ratio of the actual value of the internal resistance of the pumping cell 40 and the actual resistance of the internal resistance of the Nernst cell 48 consider. As a manipulated variable is a to the heating element 28 applied electrical voltage used. Thus, for example, at an operating point in which no cooling takes place, or at which a temperature gradient in the form of a ratio of the internal resistance of the pumping cell 40 and the internal resistance of the Nernst cell 48 differs from static air, the setpoint for the internal resistance of the pump cell 40 adjusted so that the setpoint of the internal resistance of the Nernst cell 48 established. Previously, a typical value of the internal resistance of the pump cell 40 be managed. Such a typical value is for example 80 ohms.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann von einem Computerprogramm durchgeführt werden. Das Computerprogramm kann auf einem nicht näher gezeigten elektronischen Speichermedium gespeichert sein, wie beispielsweise einem Chip. Das nicht näher gezeigte elektronische Steuergerät umfasst das elektronische Speichermedium. Beispielsweise ist das elektronische Speichermedium Teil eines Motorsteuergeräts, das die Breitband-Lambdasonde und das Sensorelement 10 ansteuert. Die Erfindung kann dann an dem Steuergerät nachgewiesen werden, beispielsweise durch Code-Analyse oder durch Störung des Innenwiderstands der Nernstzelle 48 und/oder des Innenwiderstands der Pumpzelle 40 im Betrieb und Analyse der elektrischen Signale. The method according to the invention can be carried out by a computer program. The computer program may be stored on an electronic storage medium not shown in detail, such as a chip. The electronic control unit not shown in detail comprises the electronic storage medium. For example, the electronic storage medium is part of an engine control unit that controls the broadband Lambda probe and the sensor element 10 controls. The invention can then be detected on the control unit, for example by code analysis or by disturbing the internal resistance of the Nernst cell 48 and / or the internal resistance of the pumping cell 40 in operation and analysis of electrical signals.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, S. 160–165 [0002] Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, pp. 160-165 [0002]

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben eines Sensorelements (10) zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum, insbesondere zur Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente in dem Messgas oder einer Temperatur des Messgases, wobei das Sensorelement (10) mindestens einen Festelektrolytkörper (12), eine Nernstzelle (48), mindestens eine Pumpzelle (40) und ein Heizelement (28) zum Erwärmen des Festelektrolytkörpers (12) aufweist, wobei eine Temperatur des Festelektrolytkörpers (12) basierend auf einem Innenwiderstand der Pumpzelle (40) geregelt wird. Method for operating a sensor element ( 10 ) for detecting at least one property of a measurement gas in a measurement gas space, in particular for detecting a proportion of a gas component in the measurement gas or a temperature of the measurement gas, wherein the sensor element ( 10 ) at least one solid electrolyte body ( 12 ), a Nernst cell ( 48 ), at least one pump cell ( 40 ) and a heating element ( 28 ) for heating the solid electrolyte body ( 12 ), wherein a temperature of the solid electrolyte body ( 12 ) based on an internal resistance of the pump cell ( 40 ) is regulated. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Istwert des Innenwiderstands der Pumpzelle (40) erfasst wird. Method according to the preceding claim, wherein an actual value of the internal resistance of the pumping cell ( 40 ) is detected. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur basierend auf einer Kennlinie in Abhängigkeit von dem Innenwiderstand der Pumpzelle (40) geregelt wird. Method according to claim 1, wherein the temperature is based on a characteristic as a function of the internal resistance of the pump cell ( 40 ) is regulated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei für die Regelung der Temperatur des Festelektrolytkörpers (12) ein Sollwert des Innenwiderstands der Pumpzelle (40) vorgegeben wird. Method according to one of claims 1 to 3, wherein for the regulation of the temperature of the solid electrolyte body ( 12 ) a nominal value of the internal resistance of the pump cell ( 40 ) is given. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Sollwert des Innenwiderstands der Pumpzelle (40) variierbar ist. Method according to claim 4, wherein the nominal value of the internal resistance of the pump cell ( 40 ) is variable. Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein Istwert eines Innenwiderstands der Nernstzelle (48) erfasst wird, wobei Sollwert für den Innenwiderstand der Nernstzelle (48) basierend auf dem Innenwiderstand der Pumpzelle (40) geregelt wird. Method according to claim 5, wherein an actual value of an internal resistance of the Nernst cell ( 48 ), wherein nominal value for the internal resistance of the Nernst cell ( 48 ) based on the internal resistance of the pump cell ( 40 ) is regulated. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Sollwert des Innenwiderstands der Pumpzelle (40) bei ruhendem Messgas variiert wird. Method according to claim 6, wherein the nominal value of the internal resistance of the pump cell ( 40 ) is varied while the measuring gas is at rest. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Regelung der Temperatur des Festelektrolytkörpers (12) ein Verhältnis des Istwerts des Innenwiderstands der Pumpzelle (40) und des Istwerts des Innenwiderstands der Nernstzelle (48) berücksichtigt. Method according to claim 6 or 7, wherein the regulation of the temperature of the solid electrolyte body ( 12 ) a ratio of the actual value of the internal resistance of the pump cell ( 40 ) and the actual value of the internal resistance of the Nernst cell ( 48 ) considered. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei als Stellgröße eine an das Heizelement (28) angelegte elektrische Spannung verwendet wird. Method according to one of claims 1 to 8, wherein as a manipulated variable to the heating element ( 28 ) applied electrical voltage is used. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.  A computer program adapted to perform each step of the method of any one of claims 1 to 9. Elektronisches Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.  An electronic storage medium on which a computer program according to claim 10 is stored. Elektronisches Steuergerät, welches ein elektronisches Speichermedium nach Anspruch 11 umfasst.  An electronic control device comprising an electronic storage medium according to claim 11.
DE102016216748.0A 2016-09-05 2016-09-05 Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space Withdrawn DE102016216748A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016216748.0A DE102016216748A1 (en) 2016-09-05 2016-09-05 Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016216748.0A DE102016216748A1 (en) 2016-09-05 2016-09-05 Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016216748A1 true DE102016216748A1 (en) 2018-03-08

Family

ID=61197913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016216748.0A Withdrawn DE102016216748A1 (en) 2016-09-05 2016-09-05 Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016216748A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022096306A1 (en) * 2020-11-09 2022-05-12 Robert Bosch Gmbh Method for operating a lambda probe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, S. 160–165

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022096306A1 (en) * 2020-11-09 2022-05-12 Robert Bosch Gmbh Method for operating a lambda probe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006053808B4 (en) Method for determining the temperature of a measuring probe
EP3394605B1 (en) Sensor element for detecting at least one property of a measuring gas in a measuring gas chamber
DE102017000758A1 (en) Gas sensor unit
DE102010031299A1 (en) Device for determining a property of a gas in a measuring gas space
DE102020204213A1 (en) Method for determining a state parameter of an exhaust gas sensor
DE102016216748A1 (en) Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space
WO2020011652A1 (en) Method for operating an electrochemical sensor based on solid electrolytes
DE102012206476A1 (en) Method for operating ordinary wide band lambda probe for detecting e.g. oxygen portion of exhaust gas in exhaust gas tract of motor car, involves performing calibration of sense element using water vapor pressure and portion of water vapor
DE102012224374A1 (en) Method for diagnosing an electrical line to an electrode of a sensor element for detecting at least one property of a sample gas in a sample gas space
DE102017209300A1 (en) Method for determining a state of at least one component of a sensor for detecting at least one property of a measurement gas in a measurement gas space
EP3622281B1 (en) Method for determining the temperature of a solid electrolyte gas sensor
DE102015201396A1 (en) Sensor for detecting at least one property of a sample gas in a sample gas space
DE102013204463A1 (en) Sensor device and method for detecting a gas in a gas mixture
DE102012218649A1 (en) Sensor element for recognizing property of measuring gas in measuring gas chamber, particularly for detecting gas component in measuring gas or temperature of measuring gas, has layer structure with two electrodes, and solid electrolyte
DE102014205383A1 (en) Method for operating a sensor device
DE102016208506A1 (en) Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space
DE102012218216A1 (en) Sensing element used for exhaust-gas sensor, comprises layered structure including electrodes which are disconnected by solid electrolyte layer containing zirconium dioxide which is stabilized with yttrium oxide
DE102015204493A1 (en) Method for operating a sensor element for detecting at least one property of a measurement gas in a sample gas space
DE102011007332A1 (en) Method for detecting chemical/physical property of gas e.g. oxygen in exhaust gas of engine, involves detecting reference pumping current between specific electrode of sensor element and electrolyte, to detect gas component's proportion
DE102018220669A1 (en) Method for operating a sensor for detecting at least one property of a sample gas in a sample gas space
DE102013212370A1 (en) Sensor element for detecting at least one property of a sample gas in a sample gas space
DE102007027183A1 (en) Method for operating gas sensor, for determining concentration of gas components in gas mixture, involves exposing pump electrode to exhaust gas over diffusion barrier
DE102015211713A1 (en) Method for carrying out a fault diagnosis on a sensor element of a sensor for detecting at least one property of a measuring gas in a measuring gas space
DE102022212425A1 (en) Sensor element for detecting at least one property of a measuring gas in a measuring gas chamber and method for its production
DE102016215926A1 (en) Sensor element for detecting at least one property of a sample gas in a sample gas space

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination