DE2517798A1

DE2517798A1 - Sensor fuer den teildruck des sauerstoffanteils in den auspuffgasen eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE2517798A1
Application number: DE19752517798
Authority: DE
Inventors: Kamlakar R Laud; Eleftherios M Logothetis; Kwansuh Park
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1974-04-23
Filing date: 1975-04-22
Publication date: 1975-11-06
Also published as: JPS50142287A; JPS566503B2; FR2269076A1; GB1470721A; AU7927875A; DE2517798C2; CA1028391A; US3933028A; FR2269076B1; AU475324B2

Description

Sensor für den TEildruck des Sauerstoffanteils in den Auspuffgasen eines Kraftfahrzeuges.

Die Erfindung betrifft einen Sensor für den Teildruck des Sauerstoffanteils in den Auspuffgasen eines Kraftfahrzeuges. Ein solcher Sensor wird für den Zweck benötigt, über eine durch ihn ermöglichte chemische Analyse der Auspuffgase das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Brenngemisches steuern zu können, und zwar für den Fall einer gegenüber dem stöchiometrischen Verbrennungsablauf kraftstoffärmeren Verbrennung mit dem Ziel, optimal wenig Schadstoffe

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in den Auspuffgasen zu haben.

Die Notwendigkeit für eine solche chemische Analyse der Auspuffgase zur Bestimmungsmöglichkeit des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses im Brenngemisch einer Verbrennungskraftmaschine ist seit langem aus der US-PS 2 077 538 bekannt. Dabei findet ein den Auspuffgasen ausgesetztes, regelbares Widerstandselement Verwendung, das mit einem elektrischen Brückennetzwerk, wie einer Vheatstone-Brücke, zusammengeschaltet ist, so daß die auf Änderungen in der Zusammensetzung der Auspuffgase ansprechende Fähigkeit des RegelwiderStandes zur Zerstreuung von Wärme als eine Anzeigegrösse für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Brenngemisches ausgewertet werden kann. Es erscheint möglich, ein solches System auch direkt zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einzusetzen, derart, daß jede Änderung in der Zusammensetzung der Auspuffgase automatisch entweder eine Verfettung oder eine Abmagerung des Brenngemisches auslöst, das dabei an einem hinsichtlich des Schadstoffanteils in den Auspuffgasen optimalen Bezugswert gemessen wird.

In diesem Zusammenhang kann als bekannt vorausgesetzt werden, daß die von einer kraftstoffreichen Verbrennung erzeugten Auspuffgase eine Atmosphäre bilden, die als reduzierend bezeichnet werden kann. In der Chemie sind zahlreiche Stoffe bekannt, die elektrisch auf eine solche reduzierende Atmosphäre ansprechen. Es liegen daher auch bereits naheliegende Vorschläge für Sensoren vor, die auf Abweichungen des Brenngemisches von seinem stöchiometrischen Wert ansprechen, um meistens stufenweise Änderungen einer elektrischen Zustandsgrösse zu erhalten.

Aufgrund umfangreicher Untersuchungen wurde jetzt gefunden, daß ein den stöchionetrischen Wert aufweisendes Brenngemisch in den Auspuffgasen eine Kombination von Schadstoffen ergibt,

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deren Korrektur mittels sogenannter Auspuffgasreaktoren ziemlich teuer und auch ziemlich schwierig ist. So werden meistens mehr als zwei solcher Reaktoren benötigt, um die unter solchen stöchiometrischen Bedingungen in den Auspuffgasen erhaltenen Schadstoffe innerhalb der gesetzlich vor« geschriebenen Grenzwerte zu halten, welche Schwierigkeiten aber dann offensichtlich nicht mehr vorhanden sind, wenn eine gegenüber dem stöchiometrischen Verbrennungsablauf kraftstoffreichere oder kraftstoffärmere Verbrennung stattfindet. Unter dem Gesichtspunkt des Kraftstoffverbrauchs ist dabei der kraftstoff;.armere Verbrennungsablauf zu bevorzugen, wobei dann allerdings zu beachten ist, daß hierbei die Auspuffgase eine oxydierende Atmosphäre bilden, für die jedoch alle bis jetzt in der Praxis eingesetzten Sensoren nicht in Betracht kommen, weil sie ausschliesslich auf eine reduzierende Atmosphäre ansprechen. Als Beispiele für solche in einer oxydierenden Atmosphäre nicht verwendbare Sensoren können besonders diejenigen auf der Basis von Titania oder Zirkonia angeführt werden, die andererseits in solchen Systemen mit besonderen Vorteilen eingesetzt werden können, bei denen das Brenngemisch auf den stöchiometrischen Wert oder einen demgegenüber kraftstoffreicheren Wert eingesteuert werden soll. Sofern eine Verbrennungskraftmaschine im Vergleich zu einem stöchiometrischen Verbrennungsablauf kraftstoffärmer be trieben^¹ ^l so mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwischen etwa 15 und 22, dann resultieren daraus insbesondere bei den diesbezüglich höheren Werten verringerte Schadstoffanteile (CO, HC und NO ) in den Auspuffgasen. Die Entfernung der Restmengen der hauptsächlichen Schadstoffe ist dann relativ einfach, vorausgesetzt, daß das einmal vorausbestimmte Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf seinem vorgewählten Wert gehalten und irgendwelche Abweichungen davon sofort und äußerst präzise korrigiert werden. Da bis jetzt kein solcher Sensor bekannt ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen

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für eine oxydierende Atmosphäre geeigneten Sensor bereitzustellen, der eine extrem präzise Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf einen Wert hei einem solchen Kraftstoffarmen Brenngemisch zulässt, bei dem der Schadstoffanteil in den Auspuffgasen entsprechend diesem vorbestimmten Wert am geringsten ist. Es soll also unter Berücksichtigung der bekannten Systeme ein Sensor bereitgestellt werden, der in Verbindung mit einem elektrischen Stromkreis eine Steuer- oder Regelgrösse liefert, die für die Konstanthaltung einer bestimmten Zusammensetzung der Auspuffgase ausgewertet werden kann, wobei unter gleichzeitiger Auswertung der entsprechenden Erkenntnisse, die bei den Vorarbeiten der vorliegenden Erfindung gewonnen wurden, besonders ein Sensor interessiert, der in Abhängigkeit von Änderungen in der Zusammensetzung oder in Zustandsgrössen der Auspuffgase, nämlich insbesondere in Abhängigkeit von Änderungen im Teildruck des Sauerstoffanteils, seinen elektrischen Widerstandswert im wesentlichen linear verändert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss ein Sensor insbesondere für den Teildruck des Sauerstoffanteils in den Auspuffgasen eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, der ein aus keramischem Kobaltmonoxyd bestehendes und in einem elektrischen Widerstandskreis angeordnetes Sensorelement umfasst, dessen Stromdurchgang durch den Widerstandskreis für die Erzeugung eines nach Grosse und Polarität für den Widerstandswert des Sensorelements maßgeblichen Signals ausgewertet wird. Der elektrische Widerstandskreis umfasst dabei bevorzugt einen Spannungserzeuger zur Erzeugung einer für das jeweils gewünschte Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis maßgeblichen Bezugsspannung und weiterhin einen für die Erzeugung dieses nach Grosse und Polaritä; für den Widerstandswert des Sensorelements maßgeblichen Signals eingerichteten Komparator zum. Vergleich dieses Signals mit der von dem Spannungsgeber ge-

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lieferten Bezugsspannung, wobei insgesamt für den Sensor eine Konstruktion geschaffen ist, die seine Anordnung beispielsweise im Auspuffrohr eines Kraftfahrzeuges erlaubt. Mit einem solchen Sensor kann in jeder oxydierenden Atmosphäre, die bei einer gegenüber einem stöchiometrischen Verbrennungsablauf kraftstoffärmeren Verbrennung eines einer Verbrennungskraftmaschine zugeführten Brenngemisches in den Auspuffgasen vorliegt, eine Steuer- bzw. Regelgrösse erhalten werden, die alle an ein solches Überwachungssystem gestellten Forderungen extrem präzise erfüllt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Schemadarstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit gleichzeitiger Darstellung des Ortes, an welchem der erfindungsgemässe Sensor angeordnet wird,

Figur 2 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemässen Sensors einschliesslich des zugehörigen Stromkreises, der in einem Blockdiagranmdargestellt ist,

Figur 3 der in Figur 2 gezeigte Stromkreis in grösserem Detail,

Figur 4 eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung der einzelnen Teile des Sensors gemäß Figur 2 und

Figur 5 ein graphisches Schaubild zur Veranschaulichung des elektrischen Verhaltens eines Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Figur 1 zeigt schematisch eine Verbrennungskraftmaschine 10 mit einem Zuleitungssystem 12 für das Brenngemisch und einem Ableitungssystem Ik für die Auspuffgase. Das Zuleitungssystem 12 umfasst ein übliches Ansaugrohr 16 für das an einer stromaufwärts gelegenen Stelle mittels einer Einrichtung 18

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aufbereitete Brenngemisch, dessen Luftanteil.vor der Gemischbildung mittels eines üblichen Luftfilter 20 gesäubert werden kann.

Die gemischbildende Einrichtung 18, die ein üblicher Vergaser sein kann, ist vorzugsweise ausgerüstet mit einer elektrisch steuerbaren Modulier- bzw. Regeleinrichtung entweder für den Luft- oder den Kraftstoffanteil des Luft-rKraftstoff-Gemisches, um so das Mischungsverhältnis gesteuert verändern zu können. So kann beispielsweise für eine geeignete Kraftstoffregelung in der Umgebung eines Vergasers oder auch eines Einspritzsystems ein Strömungsmesser mit einer elektrisch steuerbaren Drosselstelle vorgesehen sein oder eine Zeitsteuerung in der Umgebung eines intermittierenden Einspritzsystems, mittels welcher die Öffnungszeit des Einspritzventils moduliert werden kann. Gleichartig kann beispielsweise unter Verwendung eines elektrisch steuerbaren Luftventils die Luftansaugung variiert werden, was wie die übrigen, hier nur beispielhaft angeführten Hinweise erkennbar macht, daß für eine solche Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses entweder über eine Änderung des Luftanteils oder über/eine Änderung des Kraftstoffanteils zahlreiche Möglichkeiten zur Verfügung stehen.

Das Ableitungssystem 14 für die Auspuffgase umfasst den üblichen Auspuffkrümmer 22, an welchen das Auspuffrohr 24 angeschlossen ist. Letzteres kann mit einem thermischen oder katalytischen Auspuffgasreaktor verbunden sein und weiterhin mit dem üblichen Auspufftopf, um so die Schadstoffanteile in den Auspuffgasen vor deren Ausstoss in die Atmosphäre zu verringern und weiterhin die übliche Schalldämpfung zu erreichen. In dem Auspuffrohr 24 ist der erfindungsgemässe Sensor 26 angeordnet, zu dem elektrische Kabel 28 und 30 hingeführt sind, wobei der genaue Ort der Anordnung dieses Sensors abhängig ist von der Temperatur der Auspuffgase und

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weiterer Parameter, so insbesondere der Zugänglichkeit, dem Schwingungsverhalten des Auspuffrohres und der Anschlußmöglichkeit an die Fahrzeugbatterie.

Gemäß den Figuren 2 und 4 umfasst der Sensor 26 ein eigentliches Sensorelement 32, das an seinen beiden Enden durch Gehäuseteile 34 und 36 gehalten wird. Das Sensorelement 32 hat eine im wesentlichen zylindrische Formgebung und besteht aus keramischem Kobaltmonoxyd, dabei an den Zylinderenden die elektrischen Kabel 28a und 28b mit einer beispielsweise aus Platin bestehenden Paste angeklebt sind. Anstelle der dargestellten Zylinderform kann das Sensorelement auch scheibenförmig gestaltet sein oder eine andere, die jeweiligen Einbauverhältnisse berücksichtigende Formgebung haben.

Wegen der zylindrischen Form des Sensorelements 32 haben auch die Gehäuseteile 3^ und 36 eine im wesentlichen zylindrische Formgebung, die für den Einbau des Sensors in das Auspuffrohr 24 eines Kraftfahrzeuges mit am zweckmässigsten ist. Dabei hat das Gehäuseteil 36 eine Aussparung, in die das eine Ende des Sensorelements eingesetzt ist, das zu seinem anderen Ende hin eine Bohrung 38 des anderen Gehäuseteils durchgreift, um in einer Querbohrung 40 desselben den das Auspuffrohr durchströmenden Auspuffgasen ausgesetzt zu werden. An dem Gehäuseteil 34 ist noch ein Befestigungsflansch 42 ausgebildet, der eine Durchstecköffnung 44 zur Halterung eines Rohres 46 aufweist, in dem das an das eine Ende des Sensorelements 32 angeschlossene Kabel 28a verlegt ist. Weiterhin ist das Gehäuseteil 34 mit einer Heizspule 48 umgeben, an deren beide Enden ein jeweiliges Stromkabel 30a bzw. 30b angeschlossen ist, die zur Versorgung dieser Heizspule mit Heizstrom mit einer Stromquelle 50 Verbindung haben.

Zum weiterenSehutz des Sensorelements 32 und besonders der

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Heizspule 48 ist das Gehäuseteil 34 mit einem Schutzrohr 52 umgeben, das gleichzeitig die Aufgabe der Verhinderung einer Abkühlung der Heizspule durch den Hauptsrom der Auspuffgase übernimmt. Dieses Schutzrohr 52 hat zwei ifensterartige Öffnungen 54t, die fluchtend zu der Querbohrung 40 des Gehäuseteils angeordnet sind μπι so eine Teilmenge der Auspuffgase an dem Sensorelement 32 vorbeistreichen zu lassen^ Im übrigen ist in der Verbindung zwischen der Stromquelle 50 und der Heizspule 48 noch eine widerstandsabhängige Steuereinridtung 56 angeordnet, und die Heizspule 48 dient dem Zweck, eine rasche Aufwärmung des Sensorelements 32 auf eine Betriebstemperatur von wenigstens etwa 900 C zu ermöglichen, womit der folgende Zweck verfolgt wird.

Bei den umfangreichen Untersuchungen, die zu der vorliegenden Erfindung geführt haben, wurde gefunden, daß bei den interessierenden Teildrücken des Sauerstoffanteils der Auspuffgase, die bei einem kraftstoffarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine vorkommen, das Kobaltmonoxyd einen Phasenwechsel durchlaufen kann, sofern Betriebstemperaturen von weniger als etwa 900°C auftreten. Bei diesem Phasenwechsel kommt es dann zur Ausbildung eines bestimmten Oxyds, das nicht die erwünschten Änderungen des Widerstandes ergibt, so daß zur Verhinderung dieses eine entsprechend mangelhafte Steuerung auslösenden Nachteils die Heizspule 48 vorgesehen werden sollte, um eben eine Betriebstemperatur des Sensorelements oberhalb dieses kritischen Temperaturwertes rasch erreichen zu lassen. Dabei spielt der Zeitfaktor deshalb eine gewisse Rolle, weil während jedes Abkühlungsprozesses, dem das Sensorelement zwangsläufig immer dann ausgesetzt ist, wenn es von keinen Auspuffgasen umströmt wird, an der Oberfläche ein solcher Phasenwechsel stattfinden kann, der dann durch eine solche rasche Aufheizung augenblicklich wieder rückläufig gemacht wird, so daß die Monoxyd-Phase

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des keramischen Kobalts in dem Zeitpunkt vorliegt, in dem die Steuerung einsetzt.

Was nun das elektrische Widerstandsverhalten von keramischem Kobaltmonoxyd anbetrifft, wurde diesbezüglich gefunden, daß der Logarithmus des elektrischen Widerstandes sich im wesentlichen linear verändert in Abhängigkeit von Änderungen des Teildruckes des Sauerstoffanteils der Auspuffgase, die von einer kraftstoffarmen bzw. mageren Verbrennung herrühren. Dabei kann von einer Ansprechzeit des Sensorelements auf eventuelle Änderungen dieses Teildruckes in der Grössenordnung von weniger als etwa 1 Sekunde insbesondere dann ausgegangen werden, wenn das Sensorelement auf einer Betriebstemperatur von mehr als etwa 900°C gehalten wird. Der rechnerische Zusammenhang kann dabei durch die folgende Formel ausgedrückt werden:

1 ^E R = Po₂ e KT

wobei R = elektrischer Widerstand in Ohm Po₂ = Teildruck des Sauerstoffs in atm e = Basis des natürlichen Logarithmus E = Aktivierungsenergie des Materials in Elektronenvolt T = Temperatur in Grad Kelvin
K = Boltzmann-Konstante in Elektronenvolt je Grad.

Sofern der Teildruck des Sauerstoffs auf , weniger als etwa 10~" atm abfällt, ändert sich die. Potenz in der vorstehenden Gleichung

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allmählich von dem Wert - j in den Wert - r · Weiterhin gilt für diese Gleichung, daß keramisches Kobaltmonoxyd einen E-Wert von etwa einem halben Elektronenvolt hat, woraus ersichtlich ist, daß mit dieser Gleichung nur eine geringe Temperaturabhängigkeit wieder unter der Voraussetzung besteht, daß eine

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Betriebstemperatur des Sensorelements von mehr als etwa 90O⁰C vorliegt, was gleichzeitig bedeutet, daß bei dieser Betriebstemperatur keine genaue Temperatursteuerung erforderlich ist. Wenn demgemäß an dem Sensorelement über die Leiter 28a und 28b ein bestimmtes Spannungspotential zur Beaufschlagung kommt und weiterhin der Strom gemessen wird, der bei diesem Spannungspotential durch das Sensorelement fliesst, dann kann über die betreffende Meßgrösse der Teildruck des Sauerstoffs bestimmt werden, der in den das Sensorelement 32 umströmenden Gasen enthalten ist.

Um nun eine Verbrennungskraftmaschine, die mit einem mageren Brenngemisch betrieben wird, kontinuierlich mit einem konstanten Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu versorgen, ist es erforderlich, den Teildruck des Sauerstoffanteils in den Auspuffgasen ebenfalls auf einem im wesentlichen konstanten Wert zu halten. Sofern die Änderungen des Widerstandswertes des Sensorelements 32 elektrisch überwacht werden, können dadurch alle Änderungen des Teildruckes des Sauerstoffanteils ohne weiteres erfasst werden, so daß es dann unter Einschaltung der widerstandsabhängigen Steuereinrichtung 56 möglich ist, an einem Ausgang 58 derselben ein elektrisches Signal zu erhalten, das als Steuergrosse zur Veränderung der Kraftetoff- oder der Luftzufuhr und damit zur Konstanthaltung des Teildruckes des Sauerstoffanteils in den Auspuffgasen ausgewertet wird. Ein diesbezüglicher Steuerkreis ist in Figur 3 in einer möglichen Ausführungsform gezeigt.

Der Steuerkreis gemäß Figur 3 umfasst die auch in Figur 2 gezeigte Stromquelle 50, die bei einem Kraftfahrzeug üblicherweise durch die Fahrzeugbatterie bereitgestellt werden kann. An dieselbe ist das Sensorelement 32 angeschlossen, das hier als Regelwiderstand 132 entsprechend der Funktion des Sensorelements angedeutet ist, bestimmte Zustandsänderungen der Auspuffgase über eine Änderung des Widerstandswertes zu erfassen. Weiterhin umfasst der Steuerkreis gemäß Figur 3 einen

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Begrenzungswiderstand 60 und eine Zenerdiode 62, die über die Leiter 64 und 66, welchen also die Kabel 28a und 28b entsprechen, eine Regelspannung aufrecht erhalten. Ein weiterhin vorgesehener Spannungsteiler 68 umfasst einen Ballastwiderstand 70 und einen Regelwiderstand 72, wie ein Potentiometer, die zwischen den Leitern 64 und 66 in Reihe liegen. Ein weiterer Spannungsteiler Ik umfasst ebenfalls einen Ballastwiderstand 76 und den damit in Reihe liegenden Regelwiderstand 132, wodurch mit den beiden Spannungsteilern 68 und 7k eine Anordnung getroffen ist, die in die beiden Kanäle eines Verstärkers 80, die an den jeweiligen Knotenpunkten 78 und 82 der Spannungsteiler abgenommenen Spannungswerte einspeisen lässt, so daß dieser Verstärker 80 einen Vergleich der bei 82 abgenommenen Istgrösse mit der bei 78 abgenommenen Sollgrösse vornehmen kann, um bei einer eventuellen Abweichung am Ausgang 58 der Steuereinrichtung 56 ein betreffendes Steuersignal zu liefern.

Der Regelwiderstand 72 des für die Lieferung einer Bezugsspannung maßgeblichen Spannungsteilers 68 ist demnach zweckmässig so kalibriert, daß an dem Abgriff 78 eine Bezugsspannung abgegriffen wird, die genau der an dem Abgriff 82 des Spannungsteilers lh abgegriffenen Spannung entspricht, die in dem Sensorelement 32 auftritt, wenn der Teildruck des Sauerstoffanteils der das Sensorelement umströmenden Auspuffgase genau den Wert hat, der bei einem für das Brenngemisch einer betreffenden Verbrennungskraftmaschine gewünschten Wert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auftritt. Solange diese gewünschten Werte vorliegen, wird dann also an der Ausgangsklemme 58 kein eine Korrektur auslösendes Signal erzeugt. Sobald es aber zu einer Änakrung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kommt, wird am Abgriff 82 des Spannungsteilers 74 eine entsprechende Spannungsänderung auftreten, die dann sofort die Erzeugung eines Signals an der Ausgangsklemme 58 durch den Verstärker 80 zur Folge hat, wobei dann also gilt, daß die Grosse dieses Signals unmittelbar abhängt von der Grosse der Änderung, welche das Luft-

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Kraftstoff-Verhältnis bezüglich seines Sollwertes unterlaufen hat, während die Polarität des Signals angibt, ob nun eine Anreicherung oder eine Abmagerung des Gemisches stattgefunden hat. So kann beispielsweise ein Signal mit positiver Polarität angeben, daß der Luftanteil des Brenngemisches zu groß geworden ist, während ein Signal mit negativer Polarität angibt, daß der Luftanteil des Branngemisches unzureichend geworden ist. Es ist deshalb möglich, dieses an der Ausgangsklemme 58 erhaltene Signal direkt als Steuergrösse für die Steuervorrichtung zu verwenden, die gemäß den obigen Ausführungen in bekannter Art und Weise die Luftzufuhr bzw. die Kraftstoff zufuhr steuern lässt, um durch entsprechende Korrekturmaßnahmen bei allen auftretenden Abweichungen ein konstantes Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrecht zu erhalten.

Abschliessend sei noch kurz zu der graphischen Darstellung gemäß Figur 5 bemerkt, daß darin die Kurve 84 die Beziehung zwischen dem Teildruck des Sauerstoffanteils der Auspuffgase, ausgedrückt in Volumenprozenten, und verschiedenen Luft-Kraftstoff-Verhältnissen festhält. Weiterhin hält die Kurve 86 die Beziehung zwischen den typischen Widerstandswerten eines aus keramischem Kobaltmonoxyd bestehenden Sensorelements und denselben Luft-Kraftstoff-Verhältnissen fest. Dabei verstehen sich die angegebenen Widerstandswerte nur für ein spezielles Sensorelement, und es können ohne weiteres andere Widerstandswerte auftreten, wenn das Sensorelement eine andere Ausführung hat. Für den speziellen Fall geht aus dem Schaubild hervor, daß das Sensorelement 32 bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 15 einen Widerstandswert entwickelt, der um etwa 70 # grosser ist als bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 20. Die Kurve 86 verläuft übrigens linear, wenn die im logarithmischen Maßstab gezeichnet wird.

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Claims

Ansprüche

Sensor für den Teildruck des Sauerstoffanteils in den Auspuffgasen eines Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet durch ein aus keramischem Kobaltmonoxyd bestehendes und in einem elektrischen Widerstandskreis (56) angeordnetes Sensorelement (32), dessen Stromdurchgang durch den Widerstandskreis für die Erzeugung eines nach Grosse und Polarität für den Widerstandswert des Sensorelements maßgeblichen Signals ausgewertet wird.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstandskreis (56) einen Spannungsgeber (68) zur Erzeugung einer für ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis maßgeblichen Bezugsspannung und einen für die Erzeugung des nach Grosse und Polarität für den Widerstandswert des Sensorelements maßgeblichen Signals eingerichteten Komparator (74, 80) zum Vergleich dieses Signals mit der von dem Spannungsgeber gelieferten Bezugsspannung umfasst.
3. Sensor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Sensorelement (32) mit einer seine Betriebstemperatur auf mehr als etwa 900 C haltende Heizeinrichtung, insbesondere eine elektrische Widerstandsspule (48) ausgerüstet ist.
4. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelernent (32) in einem insbesondere aus Aluminium bestehenden und zur Befestigung im Auspuffrohr eines Kraftfahrzeuges eingerichteten Schutzgehäuse (34, 36, 52) angeordnet ist, das mindestens eine Eintrittsöffnung (40, 54) für die Auspufgase aufweist.
5. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e -

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kennzeichnet, daß das Sensorelement (32) im wesentlichen zylindrisch geformt ist und an seinen beiden Enden die für den Stromdurchgang maßgeblichen Stromleiter (28a, 28b) angeklebt sind.

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