DE19818474A1 - Gassensor und Verwendung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Gasgenerator mit ersten und zweiten auf wenigstens eine reaktive Abgaskomponente ansprechenden Sensorbereichen und einem Katalysemittel zur Umsetzung reaktiver Abgaskomponenten mit beim ersten Sensorbereich höherer katalytischer Aktivität beschrieben. Es soll breitbandig eine besonders präsise und dennoch schnelle Messung des Lambdawertes auch bei durch externe Störungen ungünstigem Signal/Rausch-Verhältnis erlaubt werden. Dazu weist der erste Sensorbereich Poren auf, in welchen Spuren wenigstens einer katalytisch aktiven Substanz als Katalysemittel vorhanden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Lambdasonden zur Abgasmessung und betrifft insbesondere einen Gassensor nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 und ein Verfahren zur Verwen­ dung eines Gassensors nach dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruches.

Lambdasonden werden im Automobilbereich eingesetzt, um das Verhältnis von Treibstoff zu Luft zu überwachen, damit im Mo­ tor der eingeführte Treibstoff vollständig umgesetzt wird, ohne daß überschüssige Luft in den Verbrennungsraum gelangt. Bei Luftüberschuß reagiert in der Verbrennungswärme Luftsau­ erstoff mit Luftstickstoff zu Stickoxiden und der Schad­ stoffausstoß des Motors steigt an. Luftmangel hingegen führt zu unvollständiger Treibstoff-Verbrennung und ist daher inef­ fektiv.

Ein Maß für die Zusammensetzung des Luft-Treibstoffgemisches ist der sogenannte Lambda-Wert. Er ist bei exakt richtigem Verhältnis von Treibstoff zu Luft genau eins. Wird zuviel Sauerstoff für eine gegebene Treibstoffmenge in den Motor eingeführt, ist der Lambda-Wert größer als 1; im Hinblick auf den Treibstoffmangel spricht man vom "Magerbetrieb" des Mo­ tors. Hier verläßt der überschüssige Sauerstoff den Verbren­ nungsraum und der Sauerstoffgehalt im Abgas ist mit einem Sauerstoffpartialdruck, der typisch im Prozentbereich liegt, hoch. Wird hingegen zuwenig Sauerstoff für eine gegebene Treibstoffmenge eingeführt, ist Lambda kleiner 1; man spricht von einem "fetten Gemisch". Der Luftsauerstoff wird unter diesen Bedingungen praktisch vollständig umgesetzt, so daß der Sauerstoffpartialdruck im Abgas um mehrere Größenordnun­ gen niedriger ist als bei Magerbetrieb.

Eine bekannte Anordnung zur Messung des Sauerstoffpar­ tialdruckes wird in der DE 42 03 522 C1 offenbart. Dabei wird vorgeschlagen, eine O₂-Sensoranordnung auf der Basis halblei­ tender Metalloxide vorzusehen, deren Leitfähigkeit bei erhöh­ ter Temperatur vom Sauerstoffpartialdruck abhängt und in wel­ cher die Sensoranordnung zwei Metalloxid-Einzelsensoren auf­ weist, die im beabsichtigten Meßbereich eine unterschiedliche Abhängigkeit der Leitfähigkeit vom Sauerstoffpartialdruck, hingegen eine weitgehend gleiche Temperaturabhängigkeit der Leitfähigkeit zeigen, die sich im gebildeten Quotienten der Leitfähigkeitsmeßsignale beider Sensoren weitgehend heraus­ hebt. Dabei können die Sensoren so gewählt werden, daß ihre Kennlinien, d. h. die Abhängigkeit ihrer Leitfähigkeit von der Sauerstoffkonzentration, entgegengesetzt verlaufen, wobei sich über weite Bereiche in doppeltlogarithmischer Auftragung lineare Kennlinien ergeben, aber auch das übliche Kenn­ linien-Minimum auftreten kann. Eine Verwendung des Sensors zur Ab­ gasmessung wird nicht erwähnt.

Aus der DE 38 33 295 A1 ist eine Sensoranordnung bekannt, in welcher zwei Metalloxid-Widerstände vorgesehen sind und zur Temperaturkompensation dem einen Metalloxid-Widerstand ein Shunt-Widerstand zugeordnet ist. Die Schrift befaßt sich nicht mit der katalytischen Aktivierung von Gassensoren.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 91 116 715 ist ein Abgassensor zur Regelung von Brennkraftmaschinen bekannt, worin eine Sensoreinheit als Kombination zweier Sensor-Ele­ mente vorgesehen ist, die auf einem gemeinsamen Substrat an­ geordnet sind, wobei das eine Sensorelement auf sich eine Ka­ talysatorschicht trägt und dazu bestimmt ist, den Sauerstoff­ partialdruck zu messen, nachdem sich das Abgas beispielsweise an der Sensorelektrode vollständig ausreagiert hat und wobei das andere Sensorelement, das keine Katalysatorschicht auf sich trägt, gleichzeitig den Sauerstoffpartialdruck im Abgas ohne die katalytische Einstellung stöchiometrischer Verhält­ nisse mißt und wobei das Differenzsignal der Signale aus dem einen Sensorelement und dem anderen Sensorelement ein direk­ tes Maß für die Unvollständigkeit der Verbrennung in der Brennkraftmaschine bildet. Die Sensor-Elemente sollen in ihrem Aufbau mit Ausnahme der Katalysatorschicht auf dem Sen­ sorelement identisch sein und die zwei Sensorelektrodenpaare zur Gewinnung des Differenzsignals gegeneinander geschaltet sein. Die Differenzschaltung ergibt jedoch vielfach ein nur kleines Ausgangssignal, welches dementsprechend empfindlich auf Einstreuungen und dergleichen ist. Zudem ist der Signal­ sprung beim Punkt Lambda gleich 1,0 durch die Differenzbil­ dung weitgehend unterdrückt.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, Neues für die ge­ werbliche Anwendung zu schaffen und insbesondere, aber nicht ausschließlich, breitbandig eine besonders präzise und den­ noch schnelle Messung des Lambdawertes auch bei durch externe Störungen ungünstigem Signal-Rauschverhältnis zu erlauben.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch die unabhängi­ gen Ansprüche gelöst, deren bevorzugte Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen angegeben sind.

Erfindungsgemäß weist am Gassensor zumindest ein Sensorbe­ reich Poren auf, in welchen eine katalytisch aktive Substanz als Katalysemittel direkt eingebracht ist. Weil die Abgase sofort auf den Sensorbereich gelangen, ohne zuvor durch eine separate Katalyseschicht treten zu müssen, spricht der Sensor einerseits besonders schnell an, erlaubt aber andererseits zugleich eine besonders präzise Messung, da keine diffusions­ hemmende Schicht vorliegt, über welche hinweg sich ein meß­ wertverfälschender Sauerstoffgradient aufbauen könnte.

Besonders bevorzugt wird der Gassensor mit zwei identischen Sensorbereichen etwa durch Siebdruckverfahren mit Strontium­ titanat-Schichten hergestellt, wobei in die so gebildeten Dickschichtporen des einen Sensorbereiches Spuren wenigstens eines Platinmetalls als katalytisch aktives Material einge­ bracht werden. Das Platinmetall kann als platinmetallhaltiges Fluid auf die Dickschicht aufgetropft werden, worauf es ka­ pillar in die Poren eindringt. Nach Trocknung kann der Rück­ stand in den Poren thermolysiert werden. So wird eine im we­ sentlichen homogene Aktivierung des Sensorbereiches über die gesamte Schichtdicke erzielt.

Die Erfindung offenbart weiter ein Verfahren zur Verwendung eines Gassensors als Lambdasonde; der Gassensor weist zwei resistive Sensorbereiche auf, die auf wenigstens eine reak­ tive Abgaskomponente ansprechen, sowie ein Katalysemittel zur Umsetzung der reaktiven Abgaskomponente mit an einem Sensor­ bereich höherer katalytischer Aktivität. Beide Sensorbereiche ändern ihren Widerstand im Bereich um λ=1 sprungartig. Wegen der unterschiedlichen katalytischen Aktivität variieren die beiden Sensorsignale aber unterschiedlich mit λ: Der Wider­ stand einer katalytisch stark aktivierten Schicht fällt un­ terhalb λ=1 zum Fetten hin monoton ab, ändert sich im Mageren aber kaum. Bei einer allenfalls wenig aktivierten Schicht ist es umgekehrt; im Mageren oberhalb von λ=1 steigt ihr Schicht­ widerstand mit λ deutlich an, aber im Fetten ändert er sich kaum. Erfindungsgemäß werden die beiden unterschiedlichen Sensorsignale parallel so ausgewertet, daß die Gesamtsi­ gnaländerung des Parallelauswertungssignals in einem ersten Abgasgemischbereich von Änderungen des ersten Sensorsignals und in einem zweiten Abgasgemischbereich von Änderungen des zweiten Sensorsignals dominiert wird. Bei den Abgasmischungs­ bereichen kann es sich insbesondere um die Bereiche oberhalb bzw. unterhalb von λ=1 handeln.

Die erfindungsgemäße Parallelauswertung der beiden Sensorsi­ gnale ermöglicht die gewünschte breitbandige Messung von Lambda, bei welcher nicht nur die Richtung der Abweichung vom Idealwert λ=1, sondern auch deren Größe festgestellt werden kann. Zugleich ist der Signalhub auch unter ungünstigen Be­ dingungen stets noch so groß, daß der Übergang vom Fetten zum Mageren unter allen Bedingungen sicher erkannt wird.

Eine bevorzugte Parallelauswertung basiert auf der Verwendung einer Logikschaltung, welcher die beiden Sensorsignale unab­ hängig voneinander zugeführt werden. Die Logikschaltung stellt anhand wenigstens eines der beiden Sensorsignale fest, ob sich das Abgasgemisch im ersten oder zweiten Abgasmi­ schungsbereich befindet und gibt im Ansprechen auf den fest­ gestellten Abgasmischungsbereich ein Ausgangssignal aus, wel­ ches jeweils von einem der beiden Sensorsignale dominiert wird.

Die Logikschaltung kann eine mit λ variierende Gewichtung der beiden Signalanteile vornehmen, wobei zum Mageren und Fetten jeweils einer der Gewichtungskoeffizienten gegen 1 strebt und wobei um den Punkt λ=1 beide Sensorsignale gleich stark ge­ wichtet sind. Dies ist mit "unscharfer Logik" realisierbar.

Die Logikschaltung kann auch als Multiplexer arbeiten, dessen für die Durchschaltung gewählter Eingangskanal davon abhängt, ob das gerade durchgelassene Signal einen hohen oder niedri­ gen Widerstandswert repräsentiert. Wahlweise kann auch ein Signal zur Auswertung fest mit einem Komparator verbunden sein, der feststellt, auf welcher Seite des Sprunges der Wi­ derstandswert liegt. Im Ansprechen auf den Komparatorausgang kann das an den Multiplexerausgang zu legende Signal ausge­ wählt werden. Die Parallelauswertung besteht demnach in der Weiterleitung des ausgewählten Signals beider dem Multiplexer parallel zugeführter Signale.

Die Sensorsignale müssen der Logikschaltung nicht direkt zu­ geführt werden, sondern können zuvor wie erforderlich aufbe­ reitet, insbesondere verstärkt und/oder digitalisiert werden. Die getrennte Signalverarbeitung der Sensorsignale aus beiden Sensorbereichen ist vorteilhaft, um durch getrennte Verarbei­ tung der Sensorsignale eine optimale Anpassung der Verstär­ kung, des Eingangswiderstandes usw. an die jeweilige Sensor­ schicht zu erlauben, was das Signal-/Rauschverhältnis verbes­ sert. Wahlweise kann aus Kostengründen ein Multiplexer aber auch vor der Signalkonditionierungsbeschaltung angeordnet werden.

Alternativ kann anstelle der Logikschaltung auch eine einfa­ che elektrische Parallelschaltung der Sensorsignale erfolgen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn eine preiswerte Lambdasonden-Anordnung gewünscht ist und die Widerstandswerte beider sensitiver Schichten sich näherungsweise entsprechen.

Obwohl das Verfahren bevorzugt mit einem Gassensor der vor­ liegenden Erfindung ausgeführt wird, welcher direkt kataly­ tisch aktiviert ist, d. h. dessen Sensorbereiche mit einer ka­ talytisch aktiven Substanz versehen sind, ist es ebenfalls möglich, einen Gassensor zu verwenden, in welchem auf dem er­ sten Sensorbereich als Katalysemittel einfach eine kataly­ tisch aktive Deckschicht aufgebracht ist.

Die Erfindung wird im folgenden durch weitere Ausführungsbei­ spiele anhand der schematischen Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:

Fig. 1 einen Gassensor gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 den Widerstandsverlauf von Strontiumtitanatschich­ ten mit unterschiedlicher katalytischer Aktivierung bei variierendem Lambda-Wert und

Fig. 3 eine Sensoranordnung der vorliegenden Erfindung.

Nach Fig. 1 umfaßt ein allgemein mit 1 bezeichneter Gassen­ sor 1 ein Trägersubstrat 2, auf welchem über einer ersten per se bekannten interdigitalen Elektrodenstruktur 3 ein erster Sensorbereich 4 aus Strontiumtitanat aufgetragen ist und auf welchem über einer zweiten interdigitalen Elektrodenstruktur 5 ein zweiter Strontiumtitanat-Sensorbereich 6 räumlich und elektrisch getrennt vom ersten Strontiumtitanat-Sensorbereich 4 angeordnet ist.

Das Trägersubstrat 2 ist vorzugsweise aus einem elektrisch gut isolierenden, inerten und hitzebeständigen Material wie Aluminiumoxid hergestellt und umfaßt Temperaturfühler, eine Heizungsanordnung und dergleichen wie erforderlich und per se bekannt (nicht gezeigt).

Die Strontiumtitanat-Bereiche 4 und 6 sind bevorzugt in Dick­ schicht-Technik, etwa durch Siebdruckverfahren, aufgetragen, wodurch sie porös sind. Beide Sensorbereiche 4 und 6 sind zu­ nächst identisch hinsichtlich der Schichtdicke und -zusammen­ setzung. Im ersten Sensorbereich 4 sind jedoch Spuren eines katalytisch aktiven Materials wie Titandioxid oder Platinme­ tall-Spuren eingebracht. Die Einbringung von Platinmetallspu­ ren kann erfolgen, indem eine flüssige Lösung einer Platinme­ tall-Verbindung wie gelöster Hexachloroplatinsäure auf den Sensorbereich 4 aufgetropft, gemäß einem vorbestimmten Tempe­ raturprofil getrocknet und der Rückstand dann thermolysiert wird, so daß sich in der gesamten Schicht Platinmetallspuren abscheiden.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde ein Gassensor mit Strontiumtitanat-Sensorbereichen, welche in Dickschicht-Tech­ nik durch Siebdrucktechnik aufgetragen wurde, im ersten Sensorbereich mit 80 µg Platin bei einer Sensorbereichsgröße von 20 µm Dicke und 5 mm × 3 mm Fläche aktiviert. Die 80 µg Platin wurden in Form einer 26%igen Hexachloroplatinsäurelö­ sung eingebracht.

Der Sensorbereich 6 ist vorzugsweise frei von einer solchen katalytischen Aktivierung. In diesem Fall umfaßt das Kataly­ semittel nur die katalytisch aktive Substanz im ersten Sen­ sorbereich 4. Wahlweise kann der zweite Sensorbereich 6 eben­ falls mit katalytischer Aktivierung versehen werden, deren katalytische Aktivität aber durch Einbringen einer kleineren Menge katalytisch aktiver Substanz niedrig gehalten wird. Dies bewirkt eine Vor-Alterung des Sensors: durch Reaktion von Abgaskomponenten mit dem Schichtmaterial können sich darin nach und nach katalytisch aktive Substanzen bilden, was allmählich das Ansprechverhalten einer nichtaktivierten Schicht ändern würde; die geringe Aktivierung nimmt dies vorweg, ohne den erfindungsgemäßen Effekt zu stören.

Nach Fig. 2 ergibt die in beiden Schichten unterschiedliche katalytische Aktivierung einen jeweils deutlich anderen Wi­ derstandsverlauf in Abhängigkeit vom Lambdawert.

Nach Fig. 2 fällt die punktiert gezeichnete Widerstandskenn­ linie eines mit 80 µg Platin auf das vorgenannte Volumen be­ reits stark aktivierten Strontiumtitanat-Sensorbereiches im Fetten unterhalb λ<1 mit sinkendem Lambda monoton, während sie im Mageren oberhalb des Sprungbereiches bei λ<1 praktisch konstant ist. Im Gegensatz dazu zeigt die mit Dreiecken und Punkten gezeichnete Widerstandskennlinie eines Sensorberei­ ches ohne Platinaktivierung einen monotonen Anstieg im Be­ reich λ größer 1,0, während sich sein Widerstandswert im Fet­ ten unterhalb λ<1 praktisch nicht ändert. Der Einfluß einer nur geringen katalytischen Aktivierung ist am Beispiel einer mit 40 µg Platin auf das angegebene Volumen aktivierten Schicht gezeigt. Die gestrichelt gezeichnete Kurve entspricht im Mageren oberhalb von Lambda gleich 1 noch nahezu dem nichtaktivierten Fall.

Wenn der katalytisch stark aktivierte und der nichtaktivierte Sensorbereich parallel geschaltet werden, ergibt sich die in Fig. 2 durchgezogen gezeichnete Kennlinie als Parallelaus­ wertungssignal. Zur Auswertung der fest parallel geschalteten Anordnung können die Sensorbereiche mit einer entsprechenden Widerstandsmeßeinrichtung verbunden sein. Die Änderungen der Parallelauswertung, d. h. die Steigung des Gesamtsignals im Fetten, entsprechen praktisch der Steigung, welche mit dem Sensorbereich 4 mit katalytisch stark aktivem Katalysemittel erfaßt wird, während die Steigung des Gesamtsignals im mage­ ren Mischungsbereich etwa dem Verlauf folgt, wie er bei dem Sensorbereich 6 ohne katalytische Aktivierung erfaßt wird. Zugleich weist das Parallelauswertungssignal einen deutlich ausgeprägten Sprung bei λ=1 auf, hat also einen großen Si­ gnalhub.

Die Parallelschaltung ergibt so eine sich monoton ändernde Widerstands-Kennlinie, an welcher bei variierendem Lambdawert auch die Größe einer Abweichung vom Sollwert λ=1 bestimmbar ist.

Insbesondere, wenn die Widerstandswerte der Schichten bei Va­ riation des Lambdawertes nicht den in etwa selben Wider­ standsbereich überdecken, kann weiter zur Auswertung eine Auswerteschaltung wie in Fig. 3 verwendet werden.

Nach Fig. 3 wird der über die interdigitale Elektrodenstruk­ tur 3 erfaßte Widerstand des ersten Sensorbereiches 4 einer Widerstandsmeßstufe 7, einer Digitalisierstufe 8 mit einem Analog-Digital-Wandler zugeführt und dann in digitalisierter Form an einen ersten Eingang 9 eines Mikroprozessors 10 ange­ legt. Entsprechend wird der über die interdigitale Elektro­ denstruktur 5 erfaßte Widerstand des zweiten Sensorbereiches 6 einer Widerstandsmeßstufe 11 und einem Analog-Digital-Wand­ ler 12 zugeführt, dessen Ausgangssignal in einen zweiten Ein­ gang 13 des Mikroprozessors 10 geführt sind. Die Widerstands­ meßstufen 7 und 11 sind für die Messung der unterschiedlichen Widerstandsbereiche der beiden Sensorbereiche jeweils optimal ausgelegt und angepaßt.

Der Mikroprozessor 10 ist so programmiert, daß er an seinem Ausgang 14 ein Signal bereit stellt, welches unterhalb eines vorgegebenen Lambdawertes nur vom Widerstand des Sensorberei­ ches 4 abhängt, bei welchem das Katalysemittel durch die grö­ ßere Menge an Platinmetallspuren im Sensorbereich eine hohe katalytische Aktivität aufweist. Der Mikroprozessor 10 gibt weiter an seinem Ausgang 14 im Bereich Lambda größer Eins ein Ausgangssignal aus, welches ausschließlich vom Widerstands­ wert am Sensorbereich 6 abhängt, wie er dem Mikroprozessor 10 am Signaleingang 13 signalisiert wird. Das am Ausgang 14 des Mikroprozessors 10 bereitgestellte Signal kann zur Regelung der Luft- und/oder Treibstoffzufuhr verwendet werden.

Die Gassensoranordnung der vorliegenden Erfindung wird wie folgt betrieben:
Nach Einbau der Gassensoranordnung 1 in einen Abgaskanal und Anschluß des Gassensors an externe Beschaltung wie erforder­ lich, insbesondere Verbindung seiner Heizungsstruktur mit einer Spannungsquelle, seines Temperaturfühlers mit einer Temperaturmeßanordnung und Beschaltung der Elektroden 3 und 5 mit der Widerstandsmeßstufe 7 bzw. 11 wird der Motor gestar­ tet. Im Betrieb, etwa beim Warmlaufen des Motors nach einem Kaltstart oder bei Lastwechseln ändert sich die dem Motor zu­ geführte Luft-Treibstoffmischung in ihrer Zusammensetzung.

Dabei finde beispielsweise ein Wechsel vom Fetten zum Mageren statt.

Der Mikroprozessor 10 erfaßt zunächst durch eine logische Vergleichsschaltung, daß das an seinem Eingang 9 anliegende Signal einen niedrigen Widerstand des Sensorbereiches 4 an­ zeigt; der Motor wird somit im Fetten noch unterhalb des Sprungwertes betrieben. In diesem Lambdabereich zeigt ledig­ lich die Widerstandskennlinie des ersten Sensorbereiches 4, welcher mit katalytisch aktiven Platinmetallspuren versehen ist, eine merkliche Steigung, wohingegen die Widerstandskenn­ linie des Sensorbereiches 5 weitgehend flach verläuft. Der Mikroprozessor 10 entscheidet aufgrund des Widerstandswertes der am Bereich 4 gemessenen Kennlinie, daß das am Signalein­ gang 9 erhaltene Signal als Gesamtausgangssignal des Gassen­ sors an den Ausgang 14 gelegt wird.

Wenn sich dann der Lambdabereich ändert, in welchem der Motor betrieben wird, steigt der Widerstand des Sensorbereiches 4 an, bis er sich im Bereich des Punktes Lambda gleich 1,0 sprungartig ändert. Im Mikroprozessor 10 wird dabei ein An­ steigen des Widerstandswertes über einen im Sprungbereich liegenden Schwellwert festgestellt, worauf feststeht, daß das dem Motor zugeführte Treibstoffgemisch zu mager ist. Im An­ sprechen auf den Widerstandssprung gibt der Mikroprozessor 10 als Ausgangssignal 14 das am Eingang 13 detektierte, dein Wi­ derstand von Sensorbereich 6 entsprechende Signal aus. Aus diesem Signal wird in einer nachgeschalteten Regelung eine quantitative Aussage darüber abgeleitet, um wieviel das Treibstoffgemisch zu mager ist. Wahlweise kann eine Signal­ verarbeitung auch im Mikroprozessor 10 erfolgen, etwa um aus dem Widerstandswert sofort eine Aussage über den Lambdawert und/oder eine erforderliche Nachregelung zu gewinnen.

Wenn der Motor wieder in den mageren Bereich zurück geregelt wird oder durch einen Lastwechsel dahin gelangt, wird dies am Mikroprozessor 10 anhand des vom Sensorbereich 6 stammenden Signals, das sich bei Lambda=1 sprungartig ändert, detek­ tiert und es wird nun wieder das dem Widerstand des Sensorbe­ reiches 4 entsprechende Signal an den Ausgang 14 durchge­ schaltet werden. Bevorzugt wird mit Hysterese umgeschaltet, um eine Schwingneigung zu unterdrücken.

Auf diese Weise wird das Auswertesystem für die beiden Senso­ ren stets auf dem jeweiligen Ast der jeweiligen Lambdakennli­ nie betrieben, wo eine besonders ausgeprägte Änderung gen-es­ sen werden kann.

Während die vorliegende Beschreibung sich auf einen Sensor in Dickschichttechnik bezieht, ist das erfindungsgemäße Verfah­ ren zur Verwendung eines Gassensors auch mit Sensoren durch­ führbar, die mit einer katalytisch aktiven Schicht über we­ nigsten einem Sensorbereich vorgesehen sind.

Weiter ist es möglich, anstelle einer Logikschaltung 10, die stets nur das Signal entweder vom Sensorbereich 4 oder von Sensorbereich 6 weiterschaltet, eine Anordnung vorzusehen, welche die Signale beider Sensorbereiche entsprechend einem oder beider augenblicklicher Widerstandswerte gewichtet.

Anstelle einer Logikschaltung mit Mikroprozessor ist auch ein Aufbau mit diskreten Bauelementen möglich.

Claims (12)

1. Gassensor mit ersten und zweiten auf wenigstens eine reak­ tive Abgaskomponente ansprechenden Sensorbereichen und einem Katalysemittel zur Umsetzung reaktiver Abgaskomponenten mit beim ersten Sensorbereich höherer katalytischer Aktivität, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensorbereich Poren aufweist, in welchen Spuren wenigstens einer katalytisch ak­ tiven Substanz als Katalysemittel vorhanden sind.

2. Gassensor nach dem vorhergehenden Anspruch, worin auch der zweite Sensorbereich Poren aufweist und die Konzentration ka­ talytisch aktiver Substanz geringer als in der ersten Schicht ist.

3. Gassensor nach dem vorhergehenden Anspruch, worin die Kon­ zentration an katalytisch aktiver Substanz im zweiten Sensor­ bereich Null ist.

4. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin als katalytisch aktives Material ein Platinmetall verwendet wird, welches insbesondere durch Thermolyse einer in Fluid­ form in die Poren eingebrachten platinhaltigen Verbindung er­ zeugt ist.

5. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Sensorbereich durch eine resistive Halbleiterschicht rea­ lisiert ist.

6. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Sensorbereich als Halbleiter-Dickschicht, insbesondere durch Siebdruck unter Porenbildung hergestellt ist.

7. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Sensorbereich aus Strontiumtitanat hergestellt ist.

8. Gassensoranordnung mit einem Gassensor nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche mit einer Parallelauswerteschaltung zur Parallelauswertung der Widerstandswerte beider Sensorberei­ che.

9. Verfahren zur Verwendung eines Gassensors mit zwei resisi­ tiven Sensorbereichen für wenigstens eine reaktive Abgaskom­ ponente und einem Katalysemittel zur Umsetzung der reaktiven Abgaskomponente mit beim einen Sensorbereich höherer kataly­ tischer Aktivität als Lambdasonde, dadurch gekennzeichnet, daß die sich mit dem Abgasgemisch ändernden Sensorsignale beider Sensorbereiche so parallel ausgewertet werden, daß die Gesamtsignaländerung des Parallelauswertungssignals in einem ersten Abgasgemischbereich von Änderungen des ersten Sensor­ signals und in einem zweiten Abgasgemischbereich von Änderun­ gen des zweiten Sensorsignals dominiert werden.

10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, worin die beiden Sensorsignale direkt oder indirekt einer Logikschal­ tung zugeführt werden, mit der Logikschaltung anhand wenig­ stens eines Sensorsignals festgestellt wird, ob das Abgasge­ misch im ersten oder zweiten Abgasmischungsbereich liegt und ein Ausgangssignal im Ansprechen auf die Feststellung ausge­ geben wird, welches im ersten Abgasmischungsbereich nur vom ersten Sensorsignal und im zweiten Abgasmischungsbereich nur vom zweiten Sensorsignal abhängt.

11. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, worin die in­ direkte Zuführung der Sensorsignale zur Logikschaltung um­ faßt, daß die Sensorsignale verstärkt und/oder digitalisiert werden.

12. Verfahren nach Anspruch 9, worin beide Sensorbereiche zur Verknüpfung parallel geschaltet werden.