EP2449237A1 - Method and diagnostic device for diagnosing a heatable exhaust gas probe of an internal combustion engine - Google Patents
Method and diagnostic device for diagnosing a heatable exhaust gas probe of an internal combustion engineInfo
- Publication number
- EP2449237A1 EP2449237A1 EP10726131A EP10726131A EP2449237A1 EP 2449237 A1 EP2449237 A1 EP 2449237A1 EP 10726131 A EP10726131 A EP 10726131A EP 10726131 A EP10726131 A EP 10726131A EP 2449237 A1 EP2449237 A1 EP 2449237A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- voltage
- current
- exhaust gas
- gas probe
- cell
- 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- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1494—Control of sensor heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
-
- 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
- G01N27/4175—Calibrating or checking the analyser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
Definitions
- the invention relates to a method for diagnosing a heatable exhaust gas probe of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 and to a diagnostic device according to the preamble of claim 15.
- the exhaust gas probes are usually connected to a control and / or regulating device of the internal combustion engine, so that the control and / or regulating device can acquire information about the composition of exhaust gases emerging from the combustion chambers of the internal combustion engine.
- a control and / or regulating device of the internal combustion engine so that the control and / or regulating device can acquire information about the composition of exhaust gases emerging from the combustion chambers of the internal combustion engine.
- an exhaust gas probe at least one lambda probe is usually provided in an internal combustion engine with which an oxygen concentration in the exhaust gas can be detected. This allows a conclusion to an air
- the lambda sensors can be in so-called jump probes and
- the broadband probes can in turn be designed as single-cell broadband probes or as two-cell broadband probes.
- Modern internal combustion engines usually have one or two
- Lambda sensors which are used for gasoline engine jump and / or broadband probes. Diesel internal combustion engines have predominantly broadband lambda probes.
- control and / or regulating unit detects sensor signals generated by the lambda probe or the lambda probes and further sensors of the internal combustion engine and operates the internal combustion engine as a function of these sensor signals. To detect errors in the sensors, the control and / or
- the individual sensor signals are usually checked as to whether electrical faults (for example short circuits or interruptions of lines) are present. For this purpose, it can be checked, for example, whether the sensor signals are within admissible value ranges.
- electrical faults for example short circuits or interruptions of lines
- it can be checked, for example, whether the sensor signals are within admissible value ranges.
- Control device usually, whether system errors exist. A system error is detected, for example, if the variables detected by means of different sensors contradict each other. Recognizes the tax and / or
- Control device an electrical fault and / or a system error, then it notes the occurrence of the error in a fault memory.
- diagnosis of a single lambda probe is not possible. Becomes For example, detected an electrical fault, then can not be determined with certainty, if the fault is based on a defect of the lambda probe or if the control and / or regulating device, in particular an evaluation circuit for the sensor signals of the lambda probe, is defective.
- Single-cell and dual-cell broadband lambda probes are known, for example, from DE 10 2006 014 266 A1. Furthermore, from DE 197 16 173 A1 discloses a leakage current between an electrode of the lambda probe and a
- the present invention has for its object to provide a method for diagnosing an exhaust gas probe of an internal combustion engine, which allows a reliable and accurate diagnosis of the exhaust probe and allows a statement about the nature of any existing error on the exhaust probe.
- the task consists of specifying one to implement the procedure
- the exhaust gas probe is preferably a lambda probe, in particular a jumping probe, a single-cell wideband probe or a two-cell wideband probe.
- various parameters of the Exhaust probe largely independent of other components of the
- the exhaust gas probe is brought to a defined operating point, so that the diagnosis delivers results with high validity and reproducibility.
- the method is preferably carried out with the internal combustion engine stationary and not in operation. In this case, the exhaust gas probe can remain installed in the internal combustion engine.
- the method according to the invention can also be at one of the
- Internal combustion engine exhaust gas probe can be performed.
- the voltage to the with electrodes of a cell in particular a pump cell (in the case of a two-cell probe) or a combined pumping and measuring cell (in the case of a single-cell probe), the
- the voltage is varied step by step in alternating direction such that the voltage is successively different
- the voltage is applied to the terminals connected to a trim resistor of the exhaust probe. As a result, it can be checked on the one hand, whether the trim resistance within the exhaust probe
- a shunt is an unwanted electrically conductive path that runs parallel to a desired main electrically conductive path. If the current is within the permissible range, then the value of the trim resistor can be determined from the current. In this case, preferably as a function of a value of
- Trim resistance, a setpoint for the pumping current z. B. be determined in air, as a positive voltage pump voltage are applied and the
- a quotient between the pumping current and the desired value is preferably determined. If the quotient is greater in amount than one
- predetermined threshold for example, a crack in one
- a negative pump voltage is applied as the voltage, that an inverted pump current is detected as current, and it is checked whether the current is within a predefined permissible value
- an inner electrode of a pump cell, and an electrically conductive housing part of the exhaust gas probe are applied as a current
- Housing current can be detected and checked whether the housing current is less than or equal to a predetermined maximum value. If the current exceeds the maximum value, then the method determines that soot or other, in particular metallic deposits between the probe element and the
- Housing in particular a protective tube of the housing, have deposited.
- the above-described exhaust gas probe tests often involve a comparison of the detected current or a variable formed as a function of the detected current with predetermined threshold values or predetermined permissible ranges. Because different types of Exhaust gas sensors are used, the threshold values or the permissible ranges must be specified depending on the type of exhaust gas probe. Furthermore, often the regulation of the operating temperature must be adapted to the type of exhaust gas probe. For this purpose, the type of exhaust gas probe can be determined as a function of manual inputs by a user.
- Cell resistance of at least one cell of the exhaust gas probe preferably the cell resistance of a measuring cell of the exhaust gas probe is characterized, detected or determined and depending on the measured variable, a type of exhaust gas probe is determined. It has been recognized that the individual types of the exhaust gas probe differ in particular in their cell resistance, so that an assignment of the type to cell resistance is possible. By automatically determining the type of exhaust probe operating errors are largely avoided by the user.
- the cell resistance it can be provided that at least one measuring voltage is applied to the cell as the voltage and the current through the cell is detected as measured quantities for each measuring voltage.
- the type of exhaust gas probe can be determined more reliably, since the resistance is determined not only for one voltage, but for several voltages.
- At least two measuring voltages of different polarity are applied to the cell in chronological succession.
- this can in the first case, a statement about the ohmic
- Comparison of the type of exhaust gas probe determined. That is, for each measure is a result of the comparison is determined and the comparison results logically linked together to determine the type of exhaust gas probe.
- An exhaust pipe of a conventional internal combustion engine, in which the exhaust gas probe is installed, is usually sealed so well against the ambient air, that after switching off the engine oxygen-poor exhaust gas in the
- the diagnostic device may be used to carry out the invention
- Diagnostic device having a programmable computer, which is programmed to carry out the method according to the invention.
- FIG. 1 shows a to a two-chamber broadband lambda probe
- Figure 2 is a view similar to Figure 1, wherein it is in the
- FIGS. 3 to 7 each show a part of a flow chart as an exemplary embodiment of a method for the diagnosis of the lambda probe shown in FIGS. 1 and 2;
- FIG. 8 shows a detailed representation of a step of the method from FIGS. 3 to 7.
- the schematic representation of FIG. 1 shows a two-cell broadband
- Lambda probe 1 which has an electrical connection in the form of a
- the lambda probe 1 1 belongs to an exhaust system of an internal combustion engine (not shown). It can be arranged, for example, in the flow direction in front of or behind an exhaust gas catalytic converter in an exhaust pipe of the exhaust gas system.
- lambda probe 1 1 can also be temporarily removed from the internal combustion engine for the purpose of diagnosis. It is also conceivable that the
- the first functional test can also be carried out with the lambda probe 1 1 already installed.
- the lambda probe 1 1 has a pumping cell 17.
- the pumping cell 17 comprises an external pumping electrode 19, which is connected to a connection of the connector 13 designated "APE.”
- the pumping cell 17 is connected to a terminal IPN of the connector 13. Between the Outside pumping electrode 19 and the inner pumping electrode 21 is a first formed of zirconia solid electrolyte 23.
- a first formed of zirconia solid electrolyte 23 In the exhaust system built-Lambdasonde 1 1 is limited by the outer pumping electrode 19 side of the pumping cell 17 faces an interior of the exhaust pipe of the internal combustion engine, whereas a limited by the inner pumping electrode side the pumping cell 17 facing a in the interior of the lambda probe 1 1 existing diffusion gap (not shown).
- the pumping cell 17 is thus located between a side of the lambda probe 11 facing the interior of the exhaust pipe and the diffusion gap of the lambda probe 11.
- a measuring cell is arranged between the diffusion gap and a reference air channel (not shown) of the lambda probe 1 1, which is usually connected to ambient air.
- the Nernst cell 25 has a second solid electrolyte 27, on whose diffusion gap side facing a Nernst electrode 29 is arranged, which is electrically connected to the terminal IPN of the connector 13.
- a second solid electrolyte 27 is arranged at one of the reference air duct side facing the second
- Solid electrolyte 27 a reference electrode 31 of the Nernst cell 25 is arranged.
- the reference electrode 31 is electrically connected to a terminal RE of the connector 13.
- the lambda probe 1 1 a is arranged.
- Heating element 33 which is connected to two terminals H + and H- of the connector 13.
- the heating element 33 and the two cells 17 and 25 are integrated into a sensor element of the lambda probe 1 1, so that the heating element 33 is thermally coupled to the cells 17, 25, in particular to their solid-state electrolytes 23, 27.
- the lambda probe 1 1 is constructed according to a suitable manufacturing technology.
- the lambda probe 1 1 may be formed as a so-called finger probe or manufactured in a planar technology. Regardless of the manufacturing technology used, the
- Lambda probe 1 1 a housing 35, which is an electrically conductive
- Housing part 37 which may for example consist of metal.
- the electrically conductive housing part 37 is connected to the diagnostic device 15.
- a trim resistor 39 is arranged in the lambda probe 1 1, wherein a first terminal of the trim resistor 39 is connected to the terminal APE of the connector 13 and a second terminal of the trim resistor 39 is connected to the terminal RT of the connector 13.
- the trim resistor 39 may, for example, have a value of about 30 ohms to 300 ohms.
- the value of the trim resistor 39 is usually set immediately after the lambda probe is manufactured.
- the trim resistor 39 is connected in parallel to a measuring resistor in the control electronics. Then the trim resistor is adjusted so that a given current (eg 2.54 mA) results from the measuring resistor when the lambda probe 1 1 a
- the diagnostic device 15 has a first voltage source 41, which is supplied by a
- Control device 43 of the diagnostic device 15 is controlled on.
- the first voltage source 41 is connected in series with a first current sensor 45.
- the first current sensor 45 is connected to the control device 43, so that the control device 43 can detect a current I 1 flowing through the first voltage source 41.
- a terminal of the first current sensor 45 remote from the voltage source 41 is connected to the terminal APE of the connector 13.
- a side of the first voltage source 41 facing away from the first current sensor 45 is connected to a terminal of a first switching element 47 and of a second switching element 49. Another terminal of the first switching element 47 is connected to the terminal RT of the connector 13.
- Another connection of the second switching element 49 is connected to the connection IPN of the connector 13.
- the diagnostic device 15 has a second voltage source 51, which is connected in series with a second current sensor 53.
- the second voltage source 51 which is connected in series with a second current sensor 53.
- Voltage source 51 is controllable and in such a way to the control device 43 connected to this that can set a generated by the second voltage source 51 during operation voltage U 2 .
- the second current sensor 53 is coupled to the control device 43 such that the control device 43 can detect a current I 2 flowing through the second voltage source 51. A remote from the second voltage source 51 terminal of the second
- Current sensor 53 is connected to the terminal IPN of the connector 13.
- a terminal of the second voltage source 51 facing away from the second current sensor 53 is connected to a third switching element 55 and a fourth
- Switching element 57 connected.
- a terminal of the third switching element 55, which is not directly connected to the second voltage source 51, is connected to the housing part 37 of the lambda probe 1 1, and a terminal of the fourth switching element 57, which is not directly connected to the second voltage source 51, is with connected to the terminal RE of the connector 13.
- Each switching element 47, 49, 55, 57 is coupled to the control device 43, so that the control device 43, the individual switching elements 47,
- the switching elements 47, 49, 55, 57 can individually control (corresponding connections are not shown in FIG. 1 for the sake of clarity). Overall, the switching elements 47, 49, 55, 57 form a switching arrangement for connecting the voltage sources 41, 51 and the associated current sensors 45, 53 with the individual terminals APE, RT, IPN, RE of the connector 13 and with the
- the switching arrangement is constructed in a different way.
- the switching elements can at other terminals of the connector 13, for example, between a signal and a heater electrode for checking the internal
- Leakage current can be arranged. It can also be a different number
- Switching elements are provided. Moreover, it is conceivable to provide only one or more than two voltage sources instead of two voltage sources 41, 51 and to increase or reduce the number of switching elements accordingly.
- the switching elements 47, 49, 55, 57 can be realized in any desired manner (eg semiconductor switches or switching relays).
- the diagnostic device 15 has a control element 59 for regulating a temperature of the lambda probe 1 1 based on an internal resistance of the Nernst cell 25.
- the control element 59 is connected to the two terminals H + and H- of the connector 13, which is connected to the heating element 33 of the
- Lambda probe 1 1 are connected.
- the control element 59 is connected to the Control means 43 connected, so that the control means 43, the control element 59 can control, for example, to specify a desired value.
- the exhaust gas probe is designed as a single-cell broadband lambda probe 61. Instead of the pumping cell 17 and the Nernst cell
- single cell broadband lambda probe 61 includes a combined pumping and Nernst cell 63. Therefore, in this probe 61, only the first one
- Solid electrolyte 23 is present.
- An outer electrode 65 is arranged on a side of the first solid electrolyte 23 facing the interior of the exhaust pipe when the probe 61 is installed.
- an inner electrode 67 is arranged on an away from the interior side of the first solid electrolyte 23, an inner electrode 67 is arranged.
- the outer electrode 65 is electrically connected to a terminal ALE of the connector 13, and the inner electrode 67 is electrically connected to a terminal IPE of the connector 13.
- the single-diode broadband lambda probe 61 can be connected to the simplified diagnostic device 15 shown in FIG. In the case of the diagnostic device 15 shown in FIG. 2, the third switching element 55 and the fourth switching element 57 shown in FIG. 1 are not present. It is also possible to use the diagnostic device 15 shown in FIG. 1 in conjunction with the single-cell broadband lambda probe 61.
- the terminal RT of the diagnostic device 15 can remain free, and the combined pumping and Nernst cell 63 is connected with its connection ALE to the connection APE of the diagnosis device 15 and with its connection IPE to the connections IPN and RE of the diagnosis device 15 ,
- the single-cell broadband lambda probe 61 also has the trim resistor 39. This can for example be between the terminal ALE and the one shown in FIG
- This method 71 can be carried out by means of the diagnostic device shown in FIGS. 1 and 2 under the control of its control device 43. Deviating from this, the method 71 can also be implemented in other ways, in particular with differently constructed diagnostic devices and / or other, e.g. dynamic, such as sinusoidal, voltage-time programs or current-time programs, are performed.
- the lambda probe 1 1 When using the diagnostic device 15, the lambda probe 1 1 must be electrically disconnected from the control and / or regulating device of the internal combustion engine and connected to the diagnostic device 15. This can be done, for example, by performing before executing the
- Lambda probe 1 1 and the diagnostic device 15 is made manually.
- the method 71 is executed, for example, when the internal combustion engine is stationary or at a stable operating point.
- the lambda probe 1 1 can remain installed in the internal combustion engine. However, it is also possible to expand the lambda probe 1 1 before carrying out the method 71 from the internal combustion engine. Since neither the diagnostic device 15 nor the lambda probe 1 1 with the control unit of the internal combustion engine in the
- Execution of the method 71 is connected, by means of the method 71 an isolated diagnosis of the lambda probe 1 1 can be performed.
- a type of lambda probe 1 1 is determined in a probe detection step 75.
- Probe detection 75 determines the type of probe by electrical measurements, so that the subsequent steps of the method 71 can be carried out in dependence on the determined type of lambda probe 1 1.
- control device 43 adjusts the control element 59 in such a way that it regulates a temperature of the sensor element of the lambda probe to a predetermined desired value.
- a controlled variable here is one of the
- a manipulated variable is a heating power of the heating element 33, which may influence the control element 59, for example by changing the heating voltage U H.
- the control device 43 determines from the predetermined setpoint value of the temperature and a type of lambda probe identified by step 75 a setpoint value for the
- the desired value of the temperature of the sensor element can be specified either as a constant, or the desired value of the temperature can be specified depending on the type of lambda probe. It can also be provided that the
- Control device 43 the target value of the internal resistance directly in
- the control device 43 controls the first switching element 47 and the second switching element 49 so that only the first switching element 47 is closed.
- control device controls the first voltage source 41 such that a predetermined voltage URT is applied to the voltage source 41 and thus also between the terminals APE and RT.
- the control device 43 detects the current I 1 by means of the first current sensor 45, which corresponds to a current through the trim resistor 39 when the lambda probe 1 1 is intact.
- it is checked in a branch 79, whether the current I RT within a by a minimum value Im-. m i n and a maximum Im-. max limited Area lies. If this is not the case (N), an error is detected in a step 81.
- the control device 43 can determine the error in step 81 and / or log. If the current is smaller than the minimum value l RT, max , then a poor contact of the trim resistor 39 or a
- step 81 Interruption detected between a terminal of the trim resistor 39 and one of the terminals APE or RT of the connector 13. If the detected current I RT is greater than the maximum value I RT, max , then a shunt parallel to the trim resistor 39 is detected. If the detected current is within the allowable range (Y), then branching is made to a next test step 83. Notwithstanding the embodiment shown, depending on the predetermined voltage U RT and the detected current I RT , the resistance between the terminals APE and RT can first be calculated and the calculated resistance compared with a permissible resistance range. Depending on this comparison, it is then possible in step 81 again to indicate a bad contact or interruption or a
- step 83 of the voltage source 41 is a constant
- the value of the pumping voltage U P is varied stepwise. Initially, no or only a low voltage is applied to the pump cell 17 or the pumping and Nernst cell 63, after which a relatively small value U P 1 , which can be, for example, 800 mV, is applied and an associated current I P 1 is applied of the first current sensor 45 is measured. Subsequently, a higher voltage U P 1 , which can be, for example, 800 mV, is applied and an associated current I P 1 is applied of the first current sensor 45 is measured. Subsequently, a higher
- Terminals APE and IPN or ALE and IPE applied and an associated current I P 2 measured.
- the smaller pumping voltage U P 1 is again applied and an associated current I P 3 is detected.
- a branch 85 checks whether the two current values I P 1 and Ip 2 are zero. If this is the case (Y), in a step 87, a defect of
- Absolute values as well as the difference between them can be used as a diagnostic criterion. This improves the sensitivity to defective IPN and, in combination with the results of the Ip hysteresis study, allows a clear distinction as to which of the two pumping electrodes is the defective one.
- Switching elements 47 and 49 applied and the current I 1 detected as a current I RT2 . From the detected current I RT2 , a desired value IP , SO is determined for the pumping current (step 95). Subsequently, in a step 97, a predetermined constant positive pump voltage U P > 0 is applied to the terminals APE and IPN. For this purpose, the control device 43 controls the switching elements 47, 49 and the first
- a branching 99 it is checked in a branching 99 whether a quotient of the detected pumping current I P and the determined desired value I P, SO ⁇ is in terms of magnitude in a range bounded by the values Q m ⁇ n and Q max . This is not the case (N), then in a step 101, an error in the pumping cell 17 is detected. If the quotient is greater than the value Q max , then a crack in one
- Probe to be set during diagnosis present gas.
- the quotient may deviate up to 14%, that is
- steps 93, 95, 97, 99, 101 shown in FIG. 5 for checking the hysteresis are also carried out in single-cell probes and / or probes without the trim resistor 39.
- the pump voltage U P is applied to the terminals ALE and IPE in step 97. at
- step 93 and in step 95, the setpoint I P, SO ⁇ the pumping current in other ways, for example, as a constant, which may depend on the type of lambda probe set.
- a negative voltage -U Pn is generated by the first voltage source 41, that is, Ui ⁇ 0.
- the negative voltage is applied to the terminals APE and IPN, and ALE and IPE, respectively.
- the control device 43 closes the first switching element 47 and opens the second switching element 49.
- a pump current I P is detected.
- a branch 105 following the step 103 checks whether the magnitude of the detected pumping current I P is within a range determined by values I P m ⁇ n and I P, max limited area lies.
- step 107 If this is not the case (N), then a fault is detected in the lambda probe 1 1 in a step 107. Otherwise (Y), a branch is made to a step 109. If the detected pumping current I P is less than the minimum value Ip m i n , then in step 107 a sooting of one on the
- shedding can occur due to deposits between the
- step 109 a Conductivity between the port IPN or IPE and the conductive housing part 37 checked. For this purpose, in step 109 a
- Voltage U ge between the port IPN or IPE and the electrically conductive housing part 37 is applied.
- the voltage U is ge
- control device 43 of the diagnostic device shown in Figure 1 closes the third switching element 55 and holds the fourth switching element 57 open. Further, the controller 43 controls the second one
- a shunt may be due to fouling of the lambda probe 1 1, in particular of a
- Soot deposit between the sensor element and an inner side of a protective tube of the housing 35 originate. If the housing current l ge is not greater than the critical value l ge , knt (N), then it is branched to a step 1 15. in the
- Step 1 15 will be the test results obtained in the previous steps evaluated. For example, they can be displayed and / or saved. It is also conceivable that, in particular if all tests have individually delivered no error finding, a multi-dimensional feature spectrum is checked. That is, the tolerance ranges of each function variable examined are fixed in a final test of where each of the other functional values lie. This allows for a more sensitive overall diagnosis and also takes into account interactions between individual parameters. Subsequently, the process in step 1 17 is terminated. In the illustrated embodiment of the method 71, in the case where a single check recognizes an error, that is, in case one of the steps 81, 87, 91, 101, 107 or 1 13 is executed, the method 71 is referred to the next review. That is, everyone will
- control device 43 controls the sequence of the method 71 and evaluates detected variables for the diagnosis of the lambda probe 1 1, 61 from.
- the control device 43 thus also forms an evaluation unit of the diagnostic device 15. Deviating from this, however, it can also be provided that the method
- step 71 is terminated as soon as one of the checks detects an error.
- step 81, 87, 91, 101 or 107 immediately branches to step 1 15.
- the order of the checks shown in each case in Figures 3 to 7 can be varied as desired. In other words,
- Embodiments may also account for any of these reviews.
- step 75 for recognizing the type of lambda probe 1 1 will be explained in more detail below with reference to FIG.
- the control device 43 first controls the control element 59 in such a way that a heating voltage U H is applied between the connection H + and the connection H of the lambda probe 1 1 (step
- the heating voltage UH only has to be sufficiently high so that a sufficiently high temperature of the solid-state electrolytes 23, 27 is achieved for all types of probes with which the diagnostic device 15 is to be operated
- Solid electrolytes 23, 27 can conduct oxygen ions.
- oxygen ions are transported to the diffusion gap of the lambda probe 1 1.
- a negative voltage U 0 ⁇ 0 is applied to the Nernst cell 25.
- the Nernst cell 25 is again disconnected from the voltage U 0 .
- the control device 43, the fourth switching element 57 open.
- a step 125 following the step 123 by means of the
- Voltage sensor 52 a voltage U M between the terminal APE and the terminal RE, that is, substantially a voltage between the outer pumping electrode 19 and the reference electrode 31 detected.
- the magnitude of the voltage UM is a measure of the oxygen content in the gas, which is present at the side of the lambda probe 1 1 facing the outer pumping electrode 19.
- the result is a relatively high value for the voltage U M , which is typically above 450 mV.
- the steps 123 and 125 thus serve to detect low-oxygen gas (fat gas detection).
- Low-oxygen gas may be present in particular when the lambda probe 1 1 during the diagnosis in the exhaust pipe of the
- step 123 the voltage UD is applied to the terminals ALE and IPE.
- step 125 the voltage U M by means of the voltage sensor 52 between the
- connections ALE and IPE measured. Subsequently, it is checked in a branch 127 whether the detected voltage UM is greater in magnitude than a critical value U M, k ⁇ t - If this is the case (Y), then it is recognized that oxygen-poor, that is rich gas is present, and in one step 129, a correction value ⁇ U is set to a value corresponding to the magnitude of the voltage U M. Otherwise (N), in step 131, the
- Step 129 or 131 is followed by a step 133 in which a negative voltage is applied between the terminal IPN and the terminal RE. This voltage corresponds to a predetermined amount
- a positive predetermined constant voltage U S D2> 0 is applied to the terminals IPN and RE, whereby the voltage at the
- step 137 the type of lambda probe 1 1 is determined as a function of the two detected pump currents I S DI and I SD2 .
- two types of lambda probe 1 1 can be distinguished on the basis of the detected pump currents I S DI and ISD 2
- Geometry in particular the size of the air diffusion channel for
- Electrode 29 differ. Because of the different geometries namely a resistance of the Nernst cell 25 of the lambda probe 1 1 of these different types is different. This results in the lambda probe 1 1 of the type in which the Nernst cell 25 a small ohmic
- step 137 the type of lambda probe 1 1 is detected, in which the resistance of the Nernst cell 25 and the reference air channel is low, when the detected Currents are both greater than certain predetermined minimum values, that is, if I S DI> Xi and ISD2> as X2.
- step 137 the type of lambda probe 11, in which the resistance of the Nernst cell 25 and the reference air channel is high, is detected when the detected currents are less than certain predetermined minimum values, that is, if I S DI ⁇ as Yi and I S D2 ⁇ as Y 2 .
- Other, opposite combinations between the detected currents may also characterize a probe type.
- the above-described steps 133, 135, 137 for distinguishing types of the lambda probe 1 1 can be applied in a corresponding manner also in conjunction with the single-cell lambda probe 61.
- the method 71 can either be canceled or a user of the diagnostic device 15 for manually entering the type of lambda probe
- step 137 a non-unique
- Abrasion or aging effects (so-called dynamic effects) of the lambda probe 1 1 has changed.
- the present invention provides a method or a diagnostic device, with a detailed review of a
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
The invention relates to a method (71) for diagnosing a heatable exhaust gas probe (11) of an internal combustion engine, wherein a predetermined temporally varying or constant voltage (U1, U2) or a predetermined temporally varying or constant current (I1, I2) is generated by means of a voltage source (41, 51), the voltage (U1, U2) or the current (I1, I2) is applied to terminals (APE, RT, I PN, RE, ALE, I PE, 37) of the exhaust gas probe (11), a current (I1, I2) that flows through the voltage source or a voltage (U1, U2) that is applied to the voltage source when a voltage (U1, U2) or a current (I1, I2) is applied is detected, and the current (I1, I2) or the voltage (U1, U2) is evaluated for diagnosing the exhaust gas probe (11). In order to provide a method (71) for diagnosing the exhaust gas probe (71), which allows a reliable and accurate diagnosis of the exhaust gas probe (71) and permits information to be derived about the type of error potentially present in the exhaust gas probe (71), according to the invention the method (71) is carried out independently of an open and/or closed loop control unit of the internal combustion engine, wherein an operating temperature of the exhaust gas probe (71) is adjusted to a predetermined temperature value by way of a control element (59) that is separate from the open and/or closed loop control unit.
Description
Beschreibung description
Titel title
Verfahren und Diagnosevorrichtung zur Diagnose einer beheizbaren Method and diagnostic device for diagnosing a heatable
Abgassonde einer Brennkraftmaschine Exhaust probe of an internal combustion engine
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose einer beheizbaren Abgassonde einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Diagnosevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15. The invention relates to a method for diagnosing a heatable exhaust gas probe of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 and to a diagnostic device according to the preamble of claim 15.
Es ist allgemein bekannt, Brennkraftmaschinen, insbesondere It is well known internal combustion engines, in particular
Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge, mit einer oder mehreren Abgassonden auszustatten. Die Abgassonden sind üblicherweise mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Brennkraftmaschine verbunden, so dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung Informationen über die Zusammensetzung von aus Brennräumen der Brennkraftmaschine austretenden Abgasen erfassen kann. Als Abgassonde ist in einer Brennkraftmaschine üblicherweise mindestens eine Lambdasonde vorgesehen, mit der eine Sauerstoffkonzentration im Abgas erfasst werden kann. Dies ermöglicht einen Rückschluss auf ein Luft-Internal combustion engines for motor vehicles to equip with one or more exhaust probes. The exhaust gas probes are usually connected to a control and / or regulating device of the internal combustion engine, so that the control and / or regulating device can acquire information about the composition of exhaust gases emerging from the combustion chambers of the internal combustion engine. As an exhaust gas probe, at least one lambda probe is usually provided in an internal combustion engine with which an oxygen concentration in the exhaust gas can be detected. This allows a conclusion to an air
Kraftstoffverhältnis im Brennraum, so dass die Brennkraftmaschine Fuel ratio in the combustion chamber, so that the internal combustion engine
beispielsweise so geregelt werden kann, dass Abgasbestimmungen eingehalten werden. Die Lambdasonden lassen sich in sogenannte Sprungsonden und For example, can be regulated so that exhaust gas regulations are met. The lambda sensors can be in so-called jump probes and
Breitbandsonden unterteilen. Die Breitbandsonden können wiederum als Einzellen-Breitbandsonden oder als Zweizellen-Breitbandsonden ausgebildet sein. Eine Sprungsonde weist für eine Luftzahl des Abgases, die im Bereich von λ = 1 liegt, ziemlich hohe Empfindlichkeit auf. Für Luftzahlen, die nicht im Bereich von etwa λ = 1 liegen, ist die Empfindlichkeit der Sprungsonden relativ gering. Divide broadband probes. The broadband probes can in turn be designed as single-cell broadband probes or as two-cell broadband probes. A jumping probe has a fairly high sensitivity for an air ratio of the exhaust gas which is in the range of λ = 1. For air numbers not in the range of about λ = 1, the sensitivity of the jump probes is relatively low.
Deshalb ergibt sich bei einer kontinuierlich steigenden Luftzahl im Abgas ein
Sprung eines von einer Sprungsonde erzeugten Ausgangssignals, sobald die Luftzahl in den Bereich von etwa λ = 1 eintritt. Dahingegen haben Breitband- Lambdasonden auch außerhalb des um den Wert λ =1 liegenden Bereichs der Luftzahl eine relativ hohe Empfindlichkeit. Therefore, a continuously increasing air ratio in the exhaust gas results Jump of an output signal generated by a jump probe as soon as the air ratio enters the range of about λ = 1. By contrast, broadband lambda probes have a relatively high sensitivity even outside the range of the air ratio lying around the value λ = 1.
Moderne Brennkraftmaschinen weisen üblicherweise eine oder zwei Modern internal combustion engines usually have one or two
Lambdasonden auf, wobei für Otto-Brennkraftmaschinen Sprung- und/oder Breitbandsonden verwendet werden. Diesel-Brennkraftmaschinen weisen vorwiegend Breitband-Lambdasonden auf. Lambda sensors, which are used for gasoline engine jump and / or broadband probes. Diesel internal combustion engines have predominantly broadband lambda probes.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschinen erfasst die Steuer- und/oder Regeleinheit von der Lambdasonde beziehungsweise den Lambdasonden und weiteren Sensoren der Brennkraftmaschine erzeugte Sensorsignale und betreibt die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von diesen Sensorsignalen. Um Fehler bei den Sensoren erkennen zu können, überprüft die Steuer- und/oder During operation of the internal combustion engine, the control and / or regulating unit detects sensor signals generated by the lambda probe or the lambda probes and further sensors of the internal combustion engine and operates the internal combustion engine as a function of these sensor signals. To detect errors in the sensors, the control and / or
Regeleinrichtung während des Betriebs der Brennkraftmaschine die einzelnen Sensorsignale. Hierbei werden üblicherweise die Signale dahingehend überprüft, ob elektrische Fehler (z. B. Kurzschlüsse oder Unterbrechungen von Leitungen) vorliegen. Hierzu kann beispielsweise überprüft werden, ob die Sensorsignale in zulässigen Wertebereichen liegen. Darüber hinaus prüft die Steuer- und/oder Control device during operation of the internal combustion engine, the individual sensor signals. In this case, the signals are usually checked as to whether electrical faults (for example short circuits or interruptions of lines) are present. For this purpose, it can be checked, for example, whether the sensor signals are within admissible value ranges. In addition, the tax and / or
Regeleinrichtung üblicherweise, ob Systemfehler vorliegen. Ein Systemfehler wird beispielsweise erkannt, wenn die mittels unterschiedlicher Sensoren erfassten Größen sich widersprechen. Erkennt die Steuer- und/oder Control device usually, whether system errors exist. A system error is detected, for example, if the variables detected by means of different sensors contradict each other. Recognizes the tax and / or
Regeleinrichtung einen elektrischen Fehler und/oder einen Systemfehler, dann vermerkt sie das Auftreten des Fehlers in einem Fehlerspeicher. Control device an electrical fault and / or a system error, then it notes the occurrence of the error in a fault memory.
Bekannte Diagnoseverfahren, die beispielsweise zur Vorbereitung von Known diagnostic methods, for example, for the preparation of
Reparaturen oder bei Wartungsarbeiten an der Brennkraftmaschine Repairs or maintenance work on the internal combustion engine
beziehungsweise an einem Kraftfahrzeug, in das die Brennkraftmaschine eingebaut ist, durchgeführt werden, greifen auf die beispielsweise im or on a motor vehicle, in which the internal combustion engine is installed, carried out, resort to the example in the
Fehlerspeicher abgelegten Informationen zurück. Hierdurch können in einem gewissen Umfang Rückschlüsse über die Funktionsfähigkeit einer Lambdasonde gezogen werden. Da beim Betrieb der Brennkraftmaschine komplexe Error memory stored information back. As a result, conclusions about the functionality of a lambda probe can be drawn to a certain extent. As in the operation of the internal combustion engine complex
Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Komponenten der Interactions between different components of the
Brennkraftmaschine bestehen, ist eine hinreichend sichere und zuverlässigeInternal combustion engine is a sufficiently safe and reliable
Diagnose einer einzelnen Lambdasonde jedoch nicht möglich. Wird
beispielsweise ein elektrischer Fehler erkannt, dann kann in der Regel nicht mit Sicherheit festgestellt werden, ob der Fehler auf einem Defekt der Lambdasonde beruht oder ob die Steuer- und/oder Regeleinrichtung, insbesondere eine Auswerteschaltung für die Sensorsignale der Lambdasonde, defekt ist. However, diagnosis of a single lambda probe is not possible. Becomes For example, detected an electrical fault, then can not be determined with certainty, if the fault is based on a defect of the lambda probe or if the control and / or regulating device, in particular an evaluation circuit for the sensor signals of the lambda probe, is defective.
Außerdem können Systemfehler in vielen Fällen nicht eindeutig einem bestimmten Sensor, wie beispielsweise einer bestimmten Lambdasonde, zugeordnet werden. Es besteht die Gefahr, dass die Lambdasonde In addition, in many cases, system errors can not be unambiguously associated with a particular sensor, such as a particular lambda probe. There is a risk that the lambda probe
fälschlicherweise als defekt erkannt wird, obwohl in Wirklichkeit eine andere Komponente der Brennkraftmaschine, insbesondere ein anderer Sensor der Brennkraftmaschine, nicht korrekt funktioniert. Tritt ein Defekt in der is erroneously recognized as defective, although in reality another component of the internal combustion engine, in particular another sensor of the internal combustion engine, does not function correctly. If a defect occurs in the
Brennkraftmaschine auf, kann es bei Verwendung bekannter Diagnoseverfahren deshalb zu einer langwierigen Fehlersuche kommen, bis letztendlich die tatsächlich defekte Komponente identifiziert wird. Zuverlässige Rückschlüsse auf die Art des Fehlers der Lambdasonde sind bei bekannten Diagnoseverfahren praktisch unmöglich. Internal combustion engine, it can therefore lead to a lengthy troubleshooting when using known diagnostic methods, until ultimately the actually defective component is identified. Reliable conclusions about the type of fault of the lambda probe are virtually impossible with known diagnostic methods.
Einzellen- und Zweizellen-Breitbandlambdasonden sind beispielsweise aus der DE 10 2006 014 266 A1 bekannt. Ferner ist aus der DE 197 16 173 A1 bekannt, einen Leckstrom zwischen einer Elektrode der Lambdasonde und einem Single-cell and dual-cell broadband lambda probes are known, for example, from DE 10 2006 014 266 A1. Furthermore, from DE 197 16 173 A1 discloses a leakage current between an electrode of the lambda probe and a
Heizelement der Lambdasonde zu erfassen. To detect heating element of the lambda probe.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Diagnose einer Abgassonde einer Brennkraftmaschine anzugeben, das eine zuverlässige und treffsichere Diagnose der Abgassonde erlaubt und eine Aussage über die Art eines eventuell vorhandenen Fehlers an der Abgassonde ermöglicht. Mit Blick auf ihre Vorrichtungsaspekte besteht die Aufgabe in der Angabe einer zur Durchführung des Verfahrens eingerichteten The present invention has for its object to provide a method for diagnosing an exhaust gas probe of an internal combustion engine, which allows a reliable and accurate diagnosis of the exhaust probe and allows a statement about the nature of any existing error on the exhaust probe. With regard to their device aspects, the task consists of specifying one to implement the procedure
Diagnosevorrichtung. Diagnostic device.
Diese Aufgaben werden jeweils durch die Merkmale der unabhängigen These tasks are each characterized by the characteristics of the independent
Ansprüche gelöst. Bei der Abgassonde handelt es sich vorzugsweise um eine Lambdasonde, insbesondere eine Sprungsonde, eine Einzellen-Breitbandsonde oder eine Zweizellen-Breitbandsonde. Bei der Diagnose der Abgassonde mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können verschiedene Parameter der
Abgassonde weitgehend unabhängig von anderen Komponenten der Claims solved. The exhaust gas probe is preferably a lambda probe, in particular a jumping probe, a single-cell wideband probe or a two-cell wideband probe. In the diagnosis of the exhaust gas probe by means of the method according to the invention, various parameters of the Exhaust probe largely independent of other components of the
Brennkraftmaschine überprüft werden. Insbesondere sind Wechselwirkungen mit anderen Sensoren der Brennkraftmaschine ausgeschlossen. Ein Zugriff auf einen Fehlerspeicher der Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist nicht erforderlich. Durch die Regelung der Temperatur der Abgassonde, insbesondere der Internal combustion engine to be checked. In particular, interactions with other sensors of the internal combustion engine are excluded. Access to a fault memory of the control and / or regulating device is not required. By regulating the temperature of the exhaust gas probe, in particular the
Temperatur eines Sensorelements der Abgassonde, wird die Abgassonde auf einen definierten Betriebspunkt gebracht, sodass die Diagnose Ergebnisse mit hoher Validität und Reproduzierbarkeit liefert. Das Verfahren wird vorzugsweise bei stillstehender und nicht im Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine ausgeführt. Hierbei kann die Abgassonde in der Brennkraftmaschine eingebaut verbleiben. Die Diagnose nach dem Temperature of a sensor element of the exhaust gas probe, the exhaust gas probe is brought to a defined operating point, so that the diagnosis delivers results with high validity and reproducibility. The method is preferably carried out with the internal combustion engine stationary and not in operation. In this case, the exhaust gas probe can remain installed in the internal combustion engine. The diagnosis after the
erfindungsgemäßen Verfahren kann jedoch auch an einer aus der However, the method according to the invention can also be at one of the
Brennkraftmaschine ausgebauten Abgassonde durchgeführt werden. Internal combustion engine exhaust gas probe can be performed.
Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine schnelle und zuverlässige Überprüfung der Abgassonde auf Fehler ermöglicht. Zudem kann eine relativ detaillierte Befundung der Abgassonde vorgenommen werden, die nicht nur im Rahmen von Reparatur- oder Wartungsarbeiten, sondern auch am Ende eines Herstellungsprozesses der Abgassonde, der Brennkraftmaschine oder eines Kraftfahrzeugs, in dem die Brennkraftmaschine eingebaut ist, durchgeführt werden kann. Es ist auch denkbar, dass das Verfahren Overall, a fast and reliable check of the exhaust gas probe for errors is made possible by the inventive method. In addition, a relatively detailed diagnosis of the exhaust gas probe can be made, which can be carried out not only in the context of repair or maintenance work, but also at the end of a manufacturing process of the exhaust gas probe, the internal combustion engine or a motor vehicle in which the internal combustion engine is installed. It is also conceivable that the procedure
durchgeführt wird, wenn sich herausgestellt hat, dass ein gerade hergestelltes Kraftfahrzeug nicht korrekt funktioniert, so dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die Art des Fehlers genauer analysiert werden kann. Eine solche genauere Analyse wird auch als„Null-Kilometer-Befundung" bezeichnet. Ferner können Lambdasonden von Kraftfahrzeugen, die vom Kunden unter is carried out when it has been found that a motor vehicle just produced does not work properly, so that by means of the method according to the invention, the nature of the error can be analyzed more accurately. Such a more detailed analysis is also referred to as a "zero-kilometer reading." Further, lambda probes of motor vehicles that are under the customer's control
Inanspruchnahme einer Herstellergarantie beanstandet wurden, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überprüft werden. Claiming a manufacturer's warranty were complained of be reviewed by means of the method according to the invention.
Es ist bevorzugt, dass die Spannung an die mit Elektroden einer Zelle, insbesondere einer Pumpzelle (im Falle einer Zweizellensonde) oder einer kombinierten Pump- und Messzelle (im Falle einer Einzellensonde), der It is preferred that the voltage to the with electrodes of a cell, in particular a pump cell (in the case of a two-cell probe) or a combined pumping and measuring cell (in the case of a single-cell probe), the
Abgassonde verbundenen Anschlüsse angelegt wird sodass als Strom ein bei intakter Abgassonde durch die Zelle fließender Pumpstrom erfasst wird. Durch
Auswerten des erfassten Pumpstroms kann dann überprüft werden, ob die Abgassonde funktionsfähig ist oder ob die Abgassonde einen Fehler aufweist. Connected to the exhaust probe connected terminals is detected so that a current flowing with an intact exhaust probe through the cell pumping current. By Evaluating the detected pumping current can then be checked whether the exhaust gas probe is functional or whether the exhaust gas probe has a fault.
Hierbei ist besonders bevorzugt, dass die Spannung schrittweise in wechselnder Richtung derart variiert wird, dass die Spannung nacheinander verschiedeneIn this case, it is particularly preferred that the voltage is varied step by step in alternating direction such that the voltage is successively different
Spannungswerte aufweist, und dass für mindestens zwei dieser Spannungswerte zugehörige Stromwerte des Stroms erfasst werden. Es ist bevorzugt, dass die beiden Spannungswerte, für die die zugehörigen Stromwerte erfasst werden, gleich sind. Having voltage values, and that for at least two of these voltage values corresponding current values of the current are detected. It is preferred that the two voltage values for which the associated current values are detected are the same.
Hierbei ist bevorzugt, dass durch Auswerten der Stromwerte, vorzugsweise durch Vergleichen der Stromwerte miteinander, eine Hysterese bezüglich der Abhängigkeit zwischen der angelegten Spannung und dem erfassten Strom überprüft wird. Werden genau zwei Stromwerte für zwei gleiche It is preferred that by evaluating the current values, preferably by comparing the current values with one another, a hysteresis with respect to the dependence between the applied voltage and the detected current is checked. Be exactly two current values for two equal
Spannungswerte, die zu verschiedenen Zeitpunkten angelegt werden, erfasst, dann kann als Maß für die Hysterese eine Differenz zwischen den beiden Stromwerten herangezogen werden. Ist die Differenz betragsmäßig größer als ein vorgegebener Schwellwert, dann kann auf einen Defekt, insbesondere eine Schwarzfärbung, d.h. Keramikreduzierung infolge von Überbelastungen/zu hohen Spannungen, an einer der Elektroden der Zelle geschlossen werden. Voltage values that are applied at different times, recorded, then can be used as a measure of the hysteresis, a difference between the two current values. If the difference in magnitude is greater than a predetermined threshold value, then a defect, in particular a black color, i. Ceramic reduction due to overload / high voltages, be closed at one of the electrodes of the cell.
Weiter ist bevorzugt, dass die Spannung an die mit einem Trimmwiderstand der Abgassonde verbundenen Anschlüsse angelegt wird. Hierdurch kann zum einen überprüft werden, ob der Trimmwiderstand innerhalb der Abgassonde Further, it is preferable that the voltage is applied to the terminals connected to a trim resistor of the exhaust probe. As a result, it can be checked on the one hand, whether the trim resistance within the exhaust probe
beziehungsweise über ein Anschlusskabel der Abgassonde korrekt mit denor via a connection cable of the exhaust gas probe correctly with the
Anschlüssen der Abgassonde, an die die Spannung angelegt wird, verbunden ist. Liegt der Strom außerhalb eines zulässigen Bereichs, dann wird auf eine schlechte Kontaktierung des Trimmwiderstands oder eine Unterbrechung der Verbindung zwischen einem der Anschlüsse und dem Trimmwiderstand oder auf einen Nebenschluss parallel zum Trimmwiderstand geschlossen. Generell ist unter einem Nebenschluss ein unerwünschter elektrisch leitfähiger Pfad zu verstehen, der parallel zu einem erwünschten elektrisch leitfähigen Hauptpfad verläuft. Ist der Strom innerhalb des zulässigen Bereichs, dann kann anhand des Stroms der Wert des Trimmwiderstands ermittelt werden.
Hierbei kann, vorzugsweise in Abhängigkeit von einem Wert des Connections of the exhaust probe, to which the voltage is applied, is connected. If the current is outside a permissible range, then a poor contact of the trim resistor or an interruption of the connection between one of the terminals and the trim resistor or a shunt in parallel with the trim resistor is concluded. In general, a shunt is an unwanted electrically conductive path that runs parallel to a desired main electrically conductive path. If the current is within the permissible range, then the value of the trim resistor can be determined from the current. In this case, preferably as a function of a value of
Trimmwiderstands, ein Sollwert für den Pumpstrom z. B. an Luft ermittelt werden, als Spannung eine positive Pumpspannung angelegt werden und die Trim resistance, a setpoint for the pumping current z. B. be determined in air, as a positive voltage pump voltage are applied and the
Abgassonde in Abhängigkeit von dem Sollwert und dem Pumpstrom überprüft werden. Hierbei wird vorzugsweise ein Quotient zwischen dem Pumpstrom und dem Sollwert ermittelt. Ist der Quotient betragsmäßig größer als ein Exhaust probe depending on the setpoint and the pumping current to be checked. In this case, a quotient between the pumping current and the desired value is preferably determined. If the quotient is greater in amount than one
vorgegebener Schwellwert, dann wird beispielsweise ein Riss in einer predetermined threshold, then, for example, a crack in one
Diffusionsbarriere oder in der Sondenkeramik der Zelle oder ein elektrischer Nebenschluss zwischen den Elektroden der Zelle erkannt. Ist der Quotient betragsmäßig kleiner als ein weiterer Schwellwert, dann werden vorzugsweiseDiffusion barrier or detected in the probe ceramic of the cell or an electrical shunt between the electrodes of the cell. If the quotient is smaller in absolute value than a further threshold value, then preferably
Verunreinigungen der Diffusionsbarriere („Versottung") erkannt. Pollution of the diffusion barrier ("sooting") recognized.
Als weitere Überprüfung kann vorgesehen werden, dass als Spannung eine negative Pumpspannung angelegt wird, als Strom ein invertierter Pumpstrom erfasst wird und überprüft wird, ob der Strom in einem vorgegebenen zulässigenAs a further check, it may be provided that a negative pump voltage is applied as the voltage, that an inverted pump current is detected as current, and it is checked whether the current is within a predefined permissible value
Bereich liegt. Ein zu kleiner Strom deutet auf eine Verunreinigung einer Area is located. Too small a current indicates a contamination of one
Schutzschicht der Abgassonde oder eine nicht hinreichende Beheizung der Abgassonde hin. Ist der Strom zu groß, dann liegt möglicherweise ein Protective layer of the exhaust probe or insufficient heating of the exhaust probe out. If the power is too large, then it may be
elektrischer Nebenschluss zwischen den Elektroden oder eine Beschädigung bzw. ein Fehlen der Schutzschicht der Sonde vor. electrical shunt between the electrodes or damage or absence of the protective layer of the probe.
Um einen Nebenschluss durch eine Verschmutzung, explizit Verrußung in einem Bereich zwischen einem Sondenelement und einem Gehäuse der Abgassonde zu erkennen, kann die Spannung zwischen einer Elektrode der Zelle, In order to detect a shunt by soiling, explicitly sooting in a region between a probe element and a housing of the exhaust gas probe, the voltage between an electrode of the cell,
vorzugsweise einer Innenelektrode einer Pumpzelle, und einem elektrisch leitfähigen Gehäuseteil der Abgassonde angelegt werden, als Strom ein preferably an inner electrode of a pump cell, and an electrically conductive housing part of the exhaust gas probe are applied as a current
Gehäusestrom erfasst werden und überprüft werden, ob der Gehäusestrom kleiner oder gleich einem vorgegebenen Höchstwert ist. Überschreitet der Strom den Höchstwert, dann stellt das Verfahren fest, dass sich Ruß oder andere, insbesondere metallische Ablagerungen zwischen dem Sondenelement und demHousing current can be detected and checked whether the housing current is less than or equal to a predetermined maximum value. If the current exceeds the maximum value, then the method determines that soot or other, in particular metallic deposits between the probe element and the
Gehäuse, insbesondere einem Schutzrohr des Gehäuses, abgelagert haben. Housing, in particular a protective tube of the housing, have deposited.
Die oben beschriebenen Überprüfungen der Abgassonde umfassen oftmals einen Vergleich des erfassten Stroms beziehungsweise einer in Abhängigkeit von dem erfassten Strom gebildeten Größe mit vorgegebenen Schwellwerten oder vorgegebenen zulässigen Bereichen. Da unterschiedliche Typen von
Abgassonden verwendet werden, müssen die Schwellwerte beziehungsweise die zulässigen Bereiche in Abhängigkeit von dem Typ der Abgassonde vorgegeben werden. Ferner muss oftmals die Regelung der Betriebstemperatur an den Typ der Abgassonde angepasst werden. Hierzu kann der Typ der Abgassonde in Abhängigkeit von manuellen Eingaben eines Benutzers ermittelt werden. The above-described exhaust gas probe tests often involve a comparison of the detected current or a variable formed as a function of the detected current with predetermined threshold values or predetermined permissible ranges. Because different types of Exhaust gas sensors are used, the threshold values or the permissible ranges must be specified depending on the type of exhaust gas probe. Furthermore, often the regulation of the operating temperature must be adapted to the type of exhaust gas probe. For this purpose, the type of exhaust gas probe can be determined as a function of manual inputs by a user.
Bevorzugt ist jedoch, dass mindestens eine Messgröße, die einen However, it is preferred that at least one measured variable, the one
Zellenwiderstand der mindestens einen Zelle der Abgassonde, vorzugsweise den Zellenwiderstand einer Messzelle der Abgassonde, charakterisiert, erfasst oder ermittelt wird und in Abhängigkeit von der Messgröße ein Typ der Abgassonde ermittelt wird. Es wurde erkannt, dass sich die einzelnen Typen der Abgassonde insbesondere in ihrem Zellenwiderstand unterscheiden, so dass eine Zuordnung des Typs zum Zellenwiderstand möglich ist. Durch das automatische Ermitteln des Typs der Abgassonde werden Bedienfehler durch den Benutzer weitgehend vermieden. Cell resistance of at least one cell of the exhaust gas probe, preferably the cell resistance of a measuring cell of the exhaust gas probe is characterized, detected or determined and depending on the measured variable, a type of exhaust gas probe is determined. It has been recognized that the individual types of the exhaust gas probe differ in particular in their cell resistance, so that an assignment of the type to cell resistance is possible. By automatically determining the type of exhaust probe operating errors are largely avoided by the user.
Zum Ermitteln des Zellenwiderstands kann vorgesehen werden, dass als Spannung mindestens eine Messspannung an die Zelle angelegt wird und als Messgrößen für jede Messspannung der Strom durch die Zelle erfasst wird. Hierdurch kann der Typ der Abgassonde zuverlässiger ermittelt werden, da der Widerstand nicht nur für eine Spannung, sondern für mehrere Spannungen ermittelt wird. To determine the cell resistance, it can be provided that at least one measuring voltage is applied to the cell as the voltage and the current through the cell is detected as measured quantities for each measuring voltage. As a result, the type of exhaust gas probe can be determined more reliably, since the resistance is determined not only for one voltage, but for several voltages.
Besonders bevorzugt ist hierbei, dass zeitlich nacheinander mindestens zwei Messspannungen unterschiedlicher Polarität an die Zelle angelegt werden. Beispielsweise kann hierdurch im ersten Fall eine Aussage über den ohmschenIn this case, it is particularly preferred that at least two measuring voltages of different polarity are applied to the cell in chronological succession. For example, this can in the first case, a statement about the ohmic
Widerstand der Zellenkeramik und im zweiten Fall eine Aussage über den Diffusionswiderstand des Sauerstoffantransports an die Elektrode abgeleitet werden. Hierdurch können alterungsbedingte Veränderungen der Abgassonde desselben Typs von Unterschieden zwischen Abgassonden verschiedenen Typs unterschieden werden. Auf diese Weise werden Fehler bei der automatischenResistance of the cell ceramic and in the second case, a statement about the diffusion resistance of Sauerstoffantransports be derived to the electrode. As a result, age-related changes in the exhaust gas probe of the same type can be distinguished from differences between exhaust gas probes of different types. In this way, errors in the automatic
Erkennung des Typs der Abgassonde aufgrund der Alterung oder der Abnutzung der Abgassonde zumindest weitgehend vermieden. Detection of the type of exhaust probe due to the aging or wear of the exhaust gas probe at least largely avoided.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die oder jede In a preferred embodiment of the invention, the or each
Messgröße mit einem Schwellwert verglichen und in Abhängigkeit von diesemMeasured variable compared with a threshold and in response to this
Vergleich der Typ der Abgassonde ermittelt. Das heißt, für jede Messgröße wird
ein Ergebnis des Vergleichs ermittelt und die Vergleichsergebnisse logisch miteinander verknüpft, um den Typ der Abgassonde zu ermitteln. Comparison of the type of exhaust gas probe determined. That is, for each measure is a result of the comparison is determined and the comparison results logically linked together to determine the type of exhaust gas probe.
Einen weiteren Einflussfaktor auf den Zellenwiderstand bildet der Another factor influencing the cell resistance is the
Sauerstoffgehalt des Gases, dem die Abgassonde ausgesetzt ist. Ein Abgasrohr einer gängigen Brennkraftmaschine, in das die Abgassonde eingebaut ist, ist üblicherweise derart gut gegenüber der Umgebungsluft abgedichtet, dass nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine sauerstoffarmes Abgas in dem Oxygen content of the gas to which the exhaust gas probe is exposed. An exhaust pipe of a conventional internal combustion engine, in which the exhaust gas probe is installed, is usually sealed so well against the ambient air, that after switching off the engine oxygen-poor exhaust gas in the
Abgasrohr verbleibt und ein Gasaustausch mit der Umgebung relativ langsam stattfindet. Folglich kann es vorkommen, dass beim Ausführen des Verfahrens die Abgassonde einem sauerstoffarmen Gas (Luftzahl λ< 0) ausgesetzt ist. Um einen störenden Einfluss bei der Erkennung des Typs der Abgassonde möglichst weitgehend zu eliminieren, ist bevorzugt, dass vor dem Anlegen der mindestens einen Messspannung an die Zelle eine durch das Abgas an der Zelle erzeugte Zellenspannung erfasst wird und zumindest eine Messspannung in Abhängigkeit von der Zellenspannung vorgegeben wird. Hierbei kann vorgesehen werden, dass die mindestens eine Messspannung um die erfasste Zellenspannung erhöht wird. Als weitere Lösung der oben genannten Aufgabe wird eine Diagnosevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 vorgeschlagen. Mit Hilfe einer solchen Diagnosevorrichtung kann die Abgassonde besonders einfach überprüft werden. Hierzu wird bei stillstehendem Motor eine elektrische Verbindung zwischen der Abgassonde und der Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Brennkraftmaschine gelöst und die Anschlüsse der Abgassonde mit der Diagnosevorrichtung verbunden. Hierdurch wird eine isolierte Diagnose der Abgassonde ermöglicht. Ein Fehler an das Abgassonde kann hierdurch entweder eindeutig festgestellt oder sicher ausgeschlossen werden. Die Diagnosevorrichtung kann zum Ausführen des erfindungsgemäßen Exhaust pipe remains and a gas exchange with the environment takes place relatively slowly. Consequently, it may happen that in carrying out the method, the exhaust gas probe is exposed to a low-oxygen gas (air ratio λ <0). In order to eliminate as far as possible a disturbing influence on the detection of the type of exhaust gas probe, it is preferred that a cell voltage generated by the exhaust gas at the cell is detected before applying the at least one measuring voltage to the cell and at least one measuring voltage as a function of the cell voltage is given. It can be provided that the at least one measurement voltage is increased by the detected cell voltage. As a further solution to the above object, a diagnostic device with the features of claim 14 is proposed. With the help of such a diagnostic device, the exhaust gas probe can be checked very easily. For this purpose, when the engine is stopped, an electrical connection between the exhaust gas probe and the control and / or regulating device of the internal combustion engine is released and the connections of the exhaust gas probe are connected to the diagnostic device. As a result, an isolated diagnosis of the exhaust gas probe is made possible. An error on the exhaust gas probe can either be clearly established or safely excluded. The diagnostic device may be used to carry out the invention
Verfahrens eingerichtet sein und somit sämtliche Vorteile des Be established method and thus all the benefits of
erfindungsgemäßen Verfahrens verwirklichen. Insbesondere kann die realize the inventive method. In particular, the
Diagnosevorrichtung einen programmierbaren Rechner aufweisen, der zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens programmiert ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Diagnostic device having a programmable computer, which is programmed to carry out the method according to the invention. Other features and advantages of the invention will become apparent from the
nachfolgenden Beschreibung, in welcher exemplarische Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen: Figur 1 eine an eine Zweikammer-Breitband-Lambdasonde following description in which exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings. 1 shows a to a two-chamber broadband lambda probe
angeschlossene Diagnosevorrichtung in schematischer connected diagnostic device in schematic
Darstellung; Presentation;
Figur 2 eine Darstellung ähnlich Figur 1 , wobei es sich bei der Figure 2 is a view similar to Figure 1, wherein it is in the
Lambdasonde jedoch um eine Einkammer-Breitband- Lambda probe but a one-chamber broadband
Lambdasonde handelt; Lambda probe is trading;
Figuren 3 bis 7 jeweils einen Teil eines Flussdiagramms als Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Diagnose der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Lambdasonde; und FIGS. 3 to 7 each show a part of a flow chart as an exemplary embodiment of a method for the diagnosis of the lambda probe shown in FIGS. 1 and 2; and
Figur 8 eine detaillierte Darstellung eines Schritts des Verfahrens aus den Figuren 3 bis 7. Die schematische Darstellung der Figur 1 zeigt eine Zweizellen-Breitband-8 shows a detailed representation of a step of the method from FIGS. 3 to 7. The schematic representation of FIG. 1 shows a two-cell broadband
Lambdasonde 1 1 , die über eine elektrische Verbindung in Form eines Lambda probe 1 1, which has an electrical connection in the form of a
Steckverbinders 13 an eine Diagnosevorrichtung 15 angeschlossen ist. Die Lambdasonde 1 1 gehört zu einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt). Sie kann beispielsweise in Strömungsrichtung vor oder hinter einem Abgaskatalysator in einem Abgasrohr des Abgassystems angeordnet sein. DieConnector 13 is connected to a diagnostic device 15. The lambda probe 1 1 belongs to an exhaust system of an internal combustion engine (not shown). It can be arranged, for example, in the flow direction in front of or behind an exhaust gas catalytic converter in an exhaust pipe of the exhaust gas system. The
Lambdasonde 1 1 kann jedoch auch zum Zwecke einer Diagnose zeitweise aus der Brennkraftmaschine ausgebaut sein. Es ist auch denkbar, dass die However, lambda probe 1 1 can also be temporarily removed from the internal combustion engine for the purpose of diagnosis. It is also conceivable that the
Lambdasonde 1 1 zur erstmaligen Montage in der Brennkraftmaschine Lambda probe 1 1 for the first time installation in the internal combustion engine
vorgesehen ist und für einen erstmaligen Funktionstest an die is provided and for a first functional test to the
Diagnosevorrichtung 15 angeschlossen ist. Der erstmalige Funktionstest kann auch bei bereits eingebauter Lambdasonde 1 1 durchgeführt werden. Diagnostic device 15 is connected. The first functional test can also be carried out with the lambda probe 1 1 already installed.
Die Lambdasonde 1 1 weist eine Pumpzelle 17 auf. Die Pumpzelle 17 umfasst eine Außenpumpelektrode 19, die mit einem„APE" bezeichneten Anschluss des Steckverbinders 13 verbunden ist. Eine Innenpumpelektrode 21 der PumpzelleThe lambda probe 1 1 has a pumping cell 17. The pumping cell 17 comprises an external pumping electrode 19, which is connected to a connection of the connector 13 designated "APE." An internal pumping electrode 21 of the pumping cell
17 ist mit einem Anschluss IPN des Steckverbinders 13 verbunden. Zwischen der
Außenpumpelektrode 19 und der Innenpumpelektrode 21 befindet sich ein erster aus Zirkondioxid gebildeter Festkörperelektrolyt 23. Bei in das Abgassystem eingebauter Lambdasonde 1 1 ist eine durch die Außenpumpelektrode 19 begrenzte Seite der Pumpzelle 17 einem Innenraum des Abgasrohrs der Brennkraftmaschine zugewandt, wohingegen eine von der Innenpumpelektrode begrenzte Seite der Pumpzelle 17 einem im Inneren der Lambdasonde 1 1 vorhandenen Diffusionsspalt (nicht gezeigt) zugewandt ist. Die Pumpzelle 17 befindet sich somit zwischen einer dem Innenraum des Abgasrohrs zugewandten Seite der Lambdasonde 11 und dem Diffusionsspalt der Lambdasonde 11. 17 is connected to a terminal IPN of the connector 13. Between the Outside pumping electrode 19 and the inner pumping electrode 21 is a first formed of zirconia solid electrolyte 23. In the exhaust system built-Lambdasonde 1 1 is limited by the outer pumping electrode 19 side of the pumping cell 17 faces an interior of the exhaust pipe of the internal combustion engine, whereas a limited by the inner pumping electrode side the pumping cell 17 facing a in the interior of the lambda probe 1 1 existing diffusion gap (not shown). The pumping cell 17 is thus located between a side of the lambda probe 11 facing the interior of the exhaust pipe and the diffusion gap of the lambda probe 11.
Zwischen dem Diffusionsspalt und einem üblicherweise mit Umgebungsluft verbundenen Referenzluftkanal (nicht gezeigt) der Lambdasonde 1 1 ist eine üblicherweise als Nernst-Zelle 25 bezeichnete Messzelle angeordnet. Die Nernst-Zelle 25 weist einen zweiten Festkörperelektrolyt 27 auf, an dessen Diffusionsspalt zugewandter Seite eine Nernst-Elektrode 29 angeordnet ist, die elektrisch mit dem Anschluss IPN des Steckverbinders 13 verbunden ist. An einer dem Referenzluftkanal zugewandten Seite des zweiten Between the diffusion gap and a reference air channel (not shown) of the lambda probe 1 1, which is usually connected to ambient air, a measuring cell, usually designated as Nernst cell 25, is arranged. The Nernst cell 25 has a second solid electrolyte 27, on whose diffusion gap side facing a Nernst electrode 29 is arranged, which is electrically connected to the terminal IPN of the connector 13. At one of the reference air duct side facing the second
Festkörperelektrolyts 27 ist eine Referenzelektrode 31 der Nernst-Zelle 25 angeordnet. Die Referenzelektrode 31 ist elektrisch mit einem Anschluss RE des Steckverbinders 13 verbunden. Außerdem weist die Lambdasonde 1 1 einSolid electrolyte 27, a reference electrode 31 of the Nernst cell 25 is arranged. The reference electrode 31 is electrically connected to a terminal RE of the connector 13. In addition, the lambda probe 1 1 a
Heizelement 33 auf, das mit zwei Anschlüssen H+ und H- des Steckverbinders 13 verbunden ist. Das Heizelement 33 und die beiden Zellen 17 und 25 sind in ein Sensorelement der Lambdasonde 1 1 integriert, sodass das Heizelement 33 mit den Zellen 17, 25, insbesondere mit deren Festkörperelektrolyten 23, 27 thermisch gekoppelt ist. Heating element 33, which is connected to two terminals H + and H- of the connector 13. The heating element 33 and the two cells 17 and 25 are integrated into a sensor element of the lambda probe 1 1, so that the heating element 33 is thermally coupled to the cells 17, 25, in particular to their solid-state electrolytes 23, 27.
Die Lambdasonde 1 1 ist gemäß einer geeigneten Herstellungstechnologie aufgebaut. Beispielsweise kann die Lambdasonde 1 1 als eine sogenannte Finger-Sonde ausgebildet sein oder in einer Planar-Technologie hergestellt sein. Unabhängig von der verwendeten Herstellungstechnologie weist die The lambda probe 1 1 is constructed according to a suitable manufacturing technology. For example, the lambda probe 1 1 may be formed as a so-called finger probe or manufactured in a planar technology. Regardless of the manufacturing technology used, the
Lambdasonde 1 1 ein Gehäuse 35 auf, das einen elektrisch leitfähigen Lambda probe 1 1 a housing 35, which is an electrically conductive
Gehäuseteil 37 aufweist, der beispielsweise aus Metall bestehen kann. Der elektrisch leitfähige Gehäuseteil 37 ist mit der Diagnosevorrichtung 15 verbunden.
Des Weiteren ist in der Lambdasonde 1 1 ein Trimmwiderstand 39 angeordnet, wobei ein erster Anschluss des Trimmwiderstands 39 mit dem Anschluss APE des Steckverbinders 13 und ein zweiter Anschluss des Trimmwiderstands 39 mit dem Anschluss RT des Steckverbinders 13 verbunden ist. Der Trimmwiderstand 39 kann beispielsweise einen Wert von etwa 30 Ohm bis 300 Ohm aufweisen.Housing part 37 which may for example consist of metal. The electrically conductive housing part 37 is connected to the diagnostic device 15. Furthermore, a trim resistor 39 is arranged in the lambda probe 1 1, wherein a first terminal of the trim resistor 39 is connected to the terminal APE of the connector 13 and a second terminal of the trim resistor 39 is connected to the terminal RT of the connector 13. The trim resistor 39 may, for example, have a value of about 30 ohms to 300 ohms.
Der Wert des Trimmwiderstands 39 wird üblicherweise unmittelbar nach der Herstellung der Lambdasonde festgelegt. Hierzu wird der Trimmwiderstand 39 parallel zu einem Messwiderstand in der Regelelektronik geschaltet. Dann wird der Trimmwiderstand so eingestellt, dass sich ein vorgegebener Strom (z. B. 2,54 mA) durch den Messwiderstand ergibt, wenn die Lambdasonde 1 1 einemThe value of the trim resistor 39 is usually set immediately after the lambda probe is manufactured. For this purpose, the trim resistor 39 is connected in parallel to a measuring resistor in the control electronics. Then the trim resistor is adjusted so that a given current (eg 2.54 mA) results from the measuring resistor when the lambda probe 1 1 a
Gas mit der Luftzahl λ = 1 ausgesetzt ist. Beim Betrieb der Lambdasonde 1 1 können somit mit Hilfe des Trimmwiderstands 39 Fertigungstoleranzen der Lambdasonde 1 1 zumindest weitgehend ausgeglichen werden. Die Diagnosevorrichtung 15 weist eine erste Spannungsquelle 41 , die von einerGas with the air ratio λ = 1 is exposed. When operating the lambda probe 1 1 39 manufacturing tolerances of the lambda probe 1 1 can thus be at least largely offset by means of the trim resistor. The diagnostic device 15 has a first voltage source 41, which is supplied by a
Steuereinrichtung 43 der Diagnosevorrichtung 15 steuerbar ist, auf. Die erste Spannungsquelle 41 ist mit einem ersten Stromsensor 45 in Serie geschaltet. Der erste Stromsensor 45 ist mit der Steuereinrichtung 43 verbunden, so dass die Steuereinrichtung 43 einen durch die erste Spannungsquelle 41 fließenden Strom I1 erfassen kann. Ein von der Spannungsquelle 41 abgewandter Anschluss des ersten Stromsensors 45 ist mit dem Anschluss APE des Steckverbinders 13 verbunden. Eine von dem ersten Stromsensor 45 abgewandte Seite der ersten Spannungsquelle 41 ist mit einem Anschluss eines ersten Schaltelements 47 und eines zweiten Schaltelements 49 verbunden. Ein weiterer Anschluss des ersten Schaltelements 47 ist mit dem Anschluss RT des Steckverbinders 13 verbunden.Control device 43 of the diagnostic device 15 is controlled on. The first voltage source 41 is connected in series with a first current sensor 45. The first current sensor 45 is connected to the control device 43, so that the control device 43 can detect a current I 1 flowing through the first voltage source 41. A terminal of the first current sensor 45 remote from the voltage source 41 is connected to the terminal APE of the connector 13. A side of the first voltage source 41 facing away from the first current sensor 45 is connected to a terminal of a first switching element 47 and of a second switching element 49. Another terminal of the first switching element 47 is connected to the terminal RT of the connector 13.
Ein weiterer Anschluss des zweiten Schaltelements 49 ist an den Anschluss IPN des Steckverbinders 13 angeschlossen. Another connection of the second switching element 49 is connected to the connection IPN of the connector 13.
Zwischen den Anschlüssen APE und RE ist ein Spannungssensor 52 Between the terminals APE and RE is a voltage sensor 52
angeordnet, der so mit der Steuereinrichtung 43 verbunden ist, dass diese eine zwischen den Anschlüssen APE und RE anliegende Spannung UM erfassen kann. arranged, which is so connected to the control device 43 that it can detect a voltage applied between the terminals APE and RE U M.
Ferner weist die Diagnosevorrichtung 15 eine zweite Spannungsquelle 51 auf, die mit einem zweiten Stromsensor 53 in Serie geschaltet ist. Die zweite Furthermore, the diagnostic device 15 has a second voltage source 51, which is connected in series with a second current sensor 53. The second
Spannungsquelle 51 ist steuerbar und derart an die Steuereinrichtung 43
angeschlossen, dass diese eine von der zweiten Spannungsquelle 51 bei ihrem Betrieb erzeugte Spannung U2 einstellen kann. Der zweite Stromsensor 53 ist derart an die Steuereinrichtung 43 gekoppelt, dass die Steuereinrichtung 43 einen durch die zweite Spannungsquelle 51 fließenden Strom I2 erfassen kann. Ein von der zweiten Spannungsquelle 51 abgewandter Anschluss des zweitenVoltage source 51 is controllable and in such a way to the control device 43 connected to this that can set a generated by the second voltage source 51 during operation voltage U 2 . The second current sensor 53 is coupled to the control device 43 such that the control device 43 can detect a current I 2 flowing through the second voltage source 51. A remote from the second voltage source 51 terminal of the second
Stromsensors 53 ist mit dem Anschluss IPN des Steckverbinders 13 verbunden. Ein von dem zweiten Stromsensor 53 abgewandter Anschluss der zweiten Spannungsquelle 51 ist an ein drittes Schaltelement 55 und ein viertes Current sensor 53 is connected to the terminal IPN of the connector 13. A terminal of the second voltage source 51 facing away from the second current sensor 53 is connected to a third switching element 55 and a fourth
Schaltelement 57 angeschlossen. Ein Anschluss des dritten Schaltelements 55, der nicht unmittelbar mit der zweiten Spannungsquelle 51 verbunden ist, ist mit dem Gehäuseteil 37 der Lambdasonde 1 1 verbunden, und ein Anschluss des vierten Schaltelements 57, der nicht unmittelbar an die zweite Spannungsquelle 51 angeschlossen ist, ist mit dem Anschluss RE des Steckverbinders 13 verbunden. Jedes Schaltelement 47, 49, 55, 57 ist mit der Steuereinrichtung 43 gekoppelt, so dass die Steuereinrichtung 43 die einzelnen Schaltelemente 47,Switching element 57 connected. A terminal of the third switching element 55, which is not directly connected to the second voltage source 51, is connected to the housing part 37 of the lambda probe 1 1, and a terminal of the fourth switching element 57, which is not directly connected to the second voltage source 51, is with connected to the terminal RE of the connector 13. Each switching element 47, 49, 55, 57 is coupled to the control device 43, so that the control device 43, the individual switching elements 47,
49, 55, 57 einzeln ansteuern kann (entsprechende Verbindungen sind der Übersichtlichkeit halber in Figur 1 nicht eingezeichnet). Insgesamt bilden die Schaltelemente 47, 49, 55, 57 eine Schaltanordnung zum Verbinden der Spannungsquellen 41 , 51 sowie der zugehörigen Stromsensoren 45, 53 mit den einzelnen Anschlüssen APE, RT, IPN, RE des Steckverbinders 13 und mit dem49, 55, 57 can individually control (corresponding connections are not shown in FIG. 1 for the sake of clarity). Overall, the switching elements 47, 49, 55, 57 form a switching arrangement for connecting the voltage sources 41, 51 and the associated current sensors 45, 53 with the individual terminals APE, RT, IPN, RE of the connector 13 and with the
Gehäuse. In anderen Ausführungsformen der Diagnosevorrichtung 15 ist die Schaltanordnung auf eine andere Weise aufgebaut. Die Schaltelemente können an anderen Anschlüssen des Steckverbinders 13, beispielsweise auch zwischen einer Signal- und einer Heizerelektrode zur Überprüfung des internen Casing. In other embodiments of the diagnostic device 15, the switching arrangement is constructed in a different way. The switching elements can at other terminals of the connector 13, for example, between a signal and a heater electrode for checking the internal
Leckstroms, angeordnet werden. Es kann auch eine abweichende Anzahl anLeakage current can be arranged. It can also be a different number
Schaltelementen vorgesehen werden. Darüber hinaus ist es denkbar, anstelle zwei Spannungsquellen 41 , 51 nur eine oder mehr als zwei Spannungsquellen vorzusehen und die Anzahl der Schaltelemente entsprechend zu erhöhen beziehungsweise zu verringern. Die Schaltelemente 47, 49, 55, 57 können in beliebiger Weise (z. B. Halbleiterschalter oder Schaltrelais) realisiert sein. Switching elements are provided. Moreover, it is conceivable to provide only one or more than two voltage sources instead of two voltage sources 41, 51 and to increase or reduce the number of switching elements accordingly. The switching elements 47, 49, 55, 57 can be realized in any desired manner (eg semiconductor switches or switching relays).
Des Weiteren weist die Diagnosevorrichtung 15 ein Regelelement 59 zum Regeln einer Temperatur der Lambdasonde 1 1 anhand eines Innenwiderstands der Nernst-Zelle 25 auf. Das Regelelement 59 ist mit den beiden Anschlüssen H+ und H- des Steckverbinders 13 verbunden, die an das Heizelement 33 derFurthermore, the diagnostic device 15 has a control element 59 for regulating a temperature of the lambda probe 1 1 based on an internal resistance of the Nernst cell 25. The control element 59 is connected to the two terminals H + and H- of the connector 13, which is connected to the heating element 33 of the
Lambdasonde 1 1 angeschlossen sind. Das Regelelement 59 ist an die
Steuereinrichtung 43 angeschlossen, so dass die Steuereinrichtung 43 das Regelelement 59 beispielsweise zum Vorgeben eines Sollwerts steuern kann. Lambda probe 1 1 are connected. The control element 59 is connected to the Control means 43 connected, so that the control means 43, the control element 59 can control, for example, to specify a desired value.
In der Darstellung von Figur 2 ist die Abgassonde als eine Einzellen-Breitband- Lambdasonde 61 ausgebildet. Anstelle der Pumpzelle 17 und der Nernst-ZelleIn the illustration of FIG. 2, the exhaust gas probe is designed as a single-cell broadband lambda probe 61. Instead of the pumping cell 17 and the Nernst cell
25 weist die Einzellen-Breitband-Lambdasonde 61 eine kombinierte Pump- und Nernst-Zelle 63 auf. Deshalb ist in dieser Sonde 61 lediglich der erste 25, single cell broadband lambda probe 61 includes a combined pumping and Nernst cell 63. Therefore, in this probe 61, only the first one
Festkörperelektrolyt 23 vorhanden. An einer bei eingebauter Sonde 61 dem Innenraum des Abgasrohrs zugewandten Seite des ersten Festkörperelektrolyts 23 ist eine Außenelektrode 65 angeordnet. An einer von dem Innenraum abgewandten Seite des ersten Festkörperelektrolyts 23 ist eine Innenelektrode 67 angeordnet. Die Außenelektrode 65 ist elektrisch mit einem Anschluss ALE des Steckverbinders 13 verbunden, und die Innenelektrode 67 ist elektrisch mit einem Anschluss IPE des Steckverbinders 13 verbunden. Solid electrolyte 23 is present. An outer electrode 65 is arranged on a side of the first solid electrolyte 23 facing the interior of the exhaust pipe when the probe 61 is installed. On an away from the interior side of the first solid electrolyte 23, an inner electrode 67 is arranged. The outer electrode 65 is electrically connected to a terminal ALE of the connector 13, and the inner electrode 67 is electrically connected to a terminal IPE of the connector 13.
Davon abgesehen, dass bei der Einzellen-Breitband-Lambdasonde 61 lediglich eine Zelle 63 vorhanden ist, weist sie denselben prinzipiellen Aufbau wie die in der Figur 1 gezeigte Zweizellen-Breitband-Lambdasonde 1 1 auf. Die Apart from the fact that only one cell 63 is present in the single-band broadband lambda probe 61, it has the same basic structure as the two-cell broadband lambda probe 1 1 shown in FIG. The
entsprechenden Teile der Einzellen-Breitband-Lambdasonde 61 sind deshalb mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals im Detail erläutert. An die Einzellen-Breitband-Lambdasonde 61 kann die in Figur 2 gezeigte vereinfachte Diagnosevorrichtung 15 angeschlossen werden. Bei der in der Figur 2 gezeigten Diagnosevorrichtung 15 sind das in der Figur 1 gezeigte dritte Schaltelement 55 und vierte Schaltelement 57 nicht vorhanden. Es ist auch möglich, die in der Figur 1 gezeigte Diagnosevorrichtung 15 in Verbindung mit der Einzellen-Breitband-Lambdasonde 61 zu verwenden. Der Anschluss RT der Diagnosevorrichtung 15 kann in diesem Fall frei bleiben, und die kombinierte Pump- und Nernst-Zelle 63 wird mit ihrem Anschluss ALE an den Anschluss APE der Diagnosevorrichtung 15 und mit ihrem Anschluss IPE an die Anschlüsse IPN und RE der Diagnosevorrichtung 15 angeschlossen. corresponding parts of the single-band wide-band lambda probe 61 are therefore provided with the same reference numerals and will not be explained again in detail. The single-diode broadband lambda probe 61 can be connected to the simplified diagnostic device 15 shown in FIG. In the case of the diagnostic device 15 shown in FIG. 2, the third switching element 55 and the fourth switching element 57 shown in FIG. 1 are not present. It is also possible to use the diagnostic device 15 shown in FIG. 1 in conjunction with the single-cell broadband lambda probe 61. In this case, the terminal RT of the diagnostic device 15 can remain free, and the combined pumping and Nernst cell 63 is connected with its connection ALE to the connection APE of the diagnosis device 15 and with its connection IPE to the connections IPN and RE of the diagnosis device 15 ,
In einer nicht gezeigten Ausführungsform weist auch die Einzellen-Breitband- Lambdasonde 61 den Trimmwiderstand 39 auf. Dieser kann beispielsweise zwischen dem Anschluss ALE und dem bei der in Figur 2 gezeigten In an embodiment which is not shown, the single-cell broadband lambda probe 61 also has the trim resistor 39. This can for example be between the terminal ALE and the one shown in FIG
Lambdasonde 61 nicht vorhandenen Anschluss RT angeordnet sein.
Im Folgenden wird anhand des in den Figur 3 bis 7 dargestellten Lambda probe 61 non-existent connection RT be arranged. In the following, with reference to the in the figure 3 to 7 shown
Flussdiagramms ein Verfahren 71 zur Diagnose einer Abgassonde, Flowchart a method 71 for the diagnosis of an exhaust gas probe,
insbesondere der Zweizellen-Lambdasonde 1 1 oder der Einzellen-Lambdasonde 61 , näher erläutert. Dieses Verfahren 71 kann mittels der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Diagnosevorrichtung gesteuert von deren Steuereinrichtung 43, durchgeführt werden. Abweichend hiervon kann das Verfahren 71 auch auf andere Weise, insbesondere mit anders aufgebauten Diagnosevorrichtungen und/oder anderen, z.B. dynamischen, etwa sinusförmigen, Spannungs-Zeit- Programmen bzw. Strom-Zeit-Programmen, durchgeführt werden. in particular the two-cell lambda probe 1 1 or the single-cell lambda probe 61, explained in more detail. This method 71 can be carried out by means of the diagnostic device shown in FIGS. 1 and 2 under the control of its control device 43. Deviating from this, the method 71 can also be implemented in other ways, in particular with differently constructed diagnostic devices and / or other, e.g. dynamic, such as sinusoidal, voltage-time programs or current-time programs, are performed.
Bei Verwendung der Diagnosevorrichtung 15 muss die Lambdasonde 1 1 elektrisch von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Brennkraftmaschine getrennt werden und mit der Diagnosevorrichtung 15 verbunden werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass vor dem Ausführen des When using the diagnostic device 15, the lambda probe 1 1 must be electrically disconnected from the control and / or regulating device of the internal combustion engine and connected to the diagnostic device 15. This can be done, for example, by performing before executing the
Verfahrens 71 der Steckverbinder 13 zwischen der Lambdasonde 1 1 und demMethod 71 of the connector 13 between the lambda probe 1 1 and the
Steuergerät manuell gelöst und eine Steckverbindung zwischen der Manually released control unit and a plug connection between the
Lambdasonde 1 1 und der Diagnosevorrichtung 15 manuell hergestellt wird. Das Verfahren 71 wird beispielsweise bei stillstehender oder sich in einem stabilen Arbeitspunkt befindender Brennkraftmaschine ausgeführt. Die Lambdasonde 1 1 kann hierbei in der Brennkraftmaschine eingebaut verbleiben. Es ist jedoch auch möglich, die Lambdasonde 1 1 vor Ausführen des Verfahrens 71 aus der Brennkraftmaschine auszubauen. Da weder die Diagnosevorrichtung 15 noch die Lambdasonde 1 1 mit dem Steuergerät der Brennkraftmaschine bei der Lambda probe 1 1 and the diagnostic device 15 is made manually. The method 71 is executed, for example, when the internal combustion engine is stationary or at a stable operating point. The lambda probe 1 1 can remain installed in the internal combustion engine. However, it is also possible to expand the lambda probe 1 1 before carrying out the method 71 from the internal combustion engine. Since neither the diagnostic device 15 nor the lambda probe 1 1 with the control unit of the internal combustion engine in the
Ausführung des Verfahrens 71 verbunden ist, kann mittels des Verfahrens 71 eine isolierte Diagnose der Lambdasonde 1 1 durchgeführt werden. Execution of the method 71 is connected, by means of the method 71 an isolated diagnosis of the lambda probe 1 1 can be performed.
Wechselwirkungen mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Interactions with the control and / or regulating device of
Brennkraftmaschine oder anderen Teilen, insbesondere Sensoren und Aktoren der Brennkraftmaschine, können hierdurch zumindest weitgehend Internal combustion engine or other parts, in particular sensors and actuators of the internal combustion engine, thereby at least largely
ausgeschlossen werden. Denn das Verfahren wird völlig unabhängig von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Brennkraftmaschine ausgeführt. be excluded. Because the process is carried out completely independent of the control and / or regulating device of the internal combustion engine.
Nach einem Start 73 des Verfahrens 71 wird in einem Sondenerkennungsschritt 75 ein Typ der Lambdasonde 1 1 ermittelt. Einzelne, in Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge verwendete Lambdasonden, weisen auch bei identischem prinzipiellen Aufbau (Einzellensonde oder Zweizellensonde) erheblich unterschiedliche Geometrien, insbesondere der einzelnen Zellen 17, 25, 63 auf.
Hieraus resultieren erhebliche Unterschiede hinsichtlich der elektrischen After a start 73 of the method 71, a type of lambda probe 1 1 is determined in a probe detection step 75. Individual lambda probes used in internal combustion engines for motor vehicles, even with identical basic structure (single-cell probe or two-cell probe) significantly different geometries, in particular of the individual cells 17, 25, 63 on. This results in significant differences in terms of electrical
Eigenschaften der Lambdasonden 1 1 der verschiedenen Typen. Die Properties of lambda probes 1 1 of different types. The
Sondenerkennung 75 ermittelt den Typ der Sonde durch elektrische Messungen, so dass die nachfolgenden Schritte des Verfahrens 71 in Abhängigkeit von dem ermittelten Typ der Lambdasonde 1 1 ausgeführt werden können. Probe detection 75 determines the type of probe by electrical measurements, so that the subsequent steps of the method 71 can be carried out in dependence on the determined type of lambda probe 1 1.
In einem Schritt 76 stellt die Steuereinrichtung 43 das Regelelement 59 so ein, dass es eine Temperatur des Sensorelements der Lambdasonde auf einen vorgegebenen Sollwert regelt. Als Regelgröße dient hierbei ein von der In a step 76, the control device 43 adjusts the control element 59 in such a way that it regulates a temperature of the sensor element of the lambda probe to a predetermined desired value. As a controlled variable here is one of the
Temperatur des Sensorelements abhängiger Innenwiderstand der Nernst-ZelleTemperature of the sensor element dependent internal resistance of the Nernst cell
25 bzw. der kombinierten Pump- und Nernst-Zelle 63. Als Stellgröße dient eine Heizleistung des Heizelements 33, die das Regelelement 59 beispielsweise durch Verändern der Heizspannung UH beeinflussen kann. Die Steuereinrichtung 43 ermittelt aus dem vorgegebenen Sollwert der Temperatur und einem vom im Schritt 75 identifizierten Typ der Lambdasonde einen Sollwert für den 25 or the combined pump and Nernst cell 63. As a manipulated variable is a heating power of the heating element 33, which may influence the control element 59, for example by changing the heating voltage U H. The control device 43 determines from the predetermined setpoint value of the temperature and a type of lambda probe identified by step 75 a setpoint value for the
Innenwiderstand, den sie dann dem Regelelement 59 vorgibt. In Abhängigkeit von der genauen Ausgestaltung der Diagnosevorrichtung 15 kann der Sollwert der Temperatur des Sensorelements entweder als eine Konstante vorgegeben werden, oder der Sollwert der Temperatur kann in Abhängigkeit von dem Typ der Lambdasonde vorgegeben werden. Es kann auch vorgesehen werden, dass die Internal resistance, which then sets the control element 59. Depending on the exact configuration of the diagnostic device 15, the desired value of the temperature of the sensor element can be specified either as a constant, or the desired value of the temperature can be specified depending on the type of lambda probe. It can also be provided that the
Steuereinrichtung 43 den Sollwert des Innenwiderstands unmittelbar in Control device 43, the target value of the internal resistance directly in
Abhängigkeit vom Typ der Lambdasonde 1 1 , beispielsweise anhand einer in der Steuereinrichtung 43 abgelegten Tabelle, ermittelt. Anschließend wird in einem Schritt 77 überprüft, ob der Trimmwiderstand 39 korrekt an den Anschlüssen APE und RT angeschlossen ist. Hierzu steuert die Steuereinrichtung 43 das erste Schaltelement 47 und das zweite Schaltelement 49 so an, dass lediglich das erste Schaltelement 47 geschlossen ist. Des Depending on the type of lambda probe 1 1, for example, based on a stored in the controller 43 table determined. Subsequently, it is checked in a step 77 whether the trim resistor 39 is correctly connected to the terminals APE and RT. For this purpose, the control device 43 controls the first switching element 47 and the second switching element 49 so that only the first switching element 47 is closed. Of
Weiteren steuert die Steuereinrichtung die erste Spannungsquelle 41 so an, dass eine vorbestimmte Spannung URT an der Spannungsquelle 41 und somit auch zwischen den Anschlüssen APE und RT anliegt. Anschließend erfasst die Steuereinrichtung 43 mittels des ersten Stromsensors 45 den Strom I1, der bei intakter Lambdasonde 1 1 einen Strom durch den Trimmwiderstand 39 entspricht. Anschließend wird in einer Verzweigung 79 überprüft, ob der Strom IRT innerhalb eines durch einen Mindestwert Im-.min und einen Höchstwert Im-.max begrenzten
Bereichs liegt. Ist dies nicht der Fall (N), wird in einem Schritt 81 ein Fehler festgestellt. Die Steuereinrichtung 43 kann im Schritt 81 den Fehler feststellen und/oder protokollieren. Ist der Strom kleiner als der Mindestwert lRT,max, dann wird eine schlechte Kontaktierung des Trimmwiderstands 39 oder eine Furthermore, the control device controls the first voltage source 41 such that a predetermined voltage URT is applied to the voltage source 41 and thus also between the terminals APE and RT. Subsequently, the control device 43 detects the current I 1 by means of the first current sensor 45, which corresponds to a current through the trim resistor 39 when the lambda probe 1 1 is intact. Subsequently, it is checked in a branch 79, whether the current I RT within a by a minimum value Im-. m i n and a maximum Im-. max limited Area lies. If this is not the case (N), an error is detected in a step 81. The control device 43 can determine the error in step 81 and / or log. If the current is smaller than the minimum value l RT, max , then a poor contact of the trim resistor 39 or a
Unterbrechung zwischen einem Anschluss des Trimmwiderstands 39 und einem der Anschlüsse APE oder RT des Steckverbinders 13 erkannt. Ist der erfasste Strom I RT größer als der Höchstwert lRT,max, dann wird ein Nebenschluss parallel zum Trimmwiderstand 39 erkannt. Liegt der erfasste Strom innerhalb des zulässigen Bereichs (Y), dann wird zu einem nächsten Prüfschritt 83 verzweigt. Abweichend von der gezeigten Ausführungsform kann in Abhängigkeit von der vorgegebenen Spannung URT und dem erfassten Strom IRT zunächst der Widerstand zwischen den Anschlüssen APE und RT berechnet werden und der berechnete Widerstand mit einem zulässigen Widerstandsbereich verglichen werden. In Abhängigkeit von diesem Vergleich kann dann im Schritt 81 wieder auf eine schlechte Kontaktierung oder Unterbrechung beziehungsweise einenInterruption detected between a terminal of the trim resistor 39 and one of the terminals APE or RT of the connector 13. If the detected current I RT is greater than the maximum value I RT, max , then a shunt parallel to the trim resistor 39 is detected. If the detected current is within the allowable range (Y), then branching is made to a next test step 83. Notwithstanding the embodiment shown, depending on the predetermined voltage U RT and the detected current I RT , the resistance between the terminals APE and RT can first be calculated and the calculated resistance compared with a permissible resistance range. Depending on this comparison, it is then possible in step 81 again to indicate a bad contact or interruption or a
Nebenschluss geschlossen werden. Shunt be closed.
Anschließend wird eine Hysterese innerhalb eines Zusammenhangs zwischen einer positiven Pumpspannung UP > 0 und einem Pumpstrom IP überprüft (siehe Figur 4). Hierzu wird im Schritt 83 von der Spannungsquelle 41 eine konstanteSubsequently, a hysteresis within a relationship between a positive pump voltage U P > 0 and a pump current I P is checked (see FIG. 4). For this purpose, in step 83 of the voltage source 41 is a constant
Spannung Ui = UP > 0 und an den Anschluss APE und über das geschlossene zweite Schaltelement 49 an den Anschluss IPN der Pumpzelle 17 angelegt. Im Falle der Einzellen-Sonde 61 wird die Spannung UP an die Anschlüsse ALE und IPE angelegt. Voltage Ui = U P > 0 and applied to the terminal APE and via the closed second switching element 49 to the port IPN of the pumping cell 17. In the case of the single-cell probe 61, the voltage U P is applied to the terminals ALE and IPE.
Der Wert der Pumpspannung UP wird schrittweise variiert. Zunächst liegt keine oder nur eine niedrige Spannung an der Pumpzelle 17 beziehungsweise der Pump- und Nernst-Zelle 63 an, danach wird ein relativ kleiner Wert UP 1, der beispielsweise bei 800 mV liegen kann, angelegt und ein zugehöriger Strom IP 1 mittels des ersten Stromsensors 45 gemessen. Anschließend wird eine höhereThe value of the pumping voltage U P is varied stepwise. Initially, no or only a low voltage is applied to the pump cell 17 or the pumping and Nernst cell 63, after which a relatively small value U P 1 , which can be, for example, 800 mV, is applied and an associated current I P 1 is applied of the first current sensor 45 is measured. Subsequently, a higher
Pumpspannung UP 2, die beispielsweise 1200 mV betragen kann, an die Pumping voltage U P 2 , which may for example be 1200 mV, to the
Anschlüsse APE und IPN beziehungsweise ALE und IPE angelegt und ein zugehörige Strom IP 2 gemessen. Nach einer gewissen Zeit wird wieder die kleinere Pumpspannung UP 1 angelegt und ein zugehöriger Strom IP 3 erfasst.
Anschließend überprüft eine Verzweigung 85, ob die beiden Stromwerte IP 1 und Ip2 Null sind. Ist dies der Fall (Y), wird in einem Schritt 87 ein Defekt der Terminals APE and IPN or ALE and IPE applied and an associated current I P 2 measured. After a certain time, the smaller pumping voltage U P 1 is again applied and an associated current I P 3 is detected. Subsequently, a branch 85 checks whether the two current values I P 1 and Ip 2 are zero. If this is the case (Y), in a step 87, a defect of
Leitungen zwischen den Anschluss APE und/oder IPN beziehungsweise ALE und/oder IPE und der Zelle 17 bzw. 63 erkannt. Andernfalls (N) wird in einer Verzweigung 89 überprüft, ob eine Differenz zwischen dem Strom IP 3 und IP 1 betragsmäßig größer als ein Höchstwert ΔIP,max ist. Ist dies der Fall (Y), wird in einem Schritt 91 ein Defekt an mindestens einer der Elektroden 19, 21 beziehungsweise 65, 67 der Zellen 17 beziehungsweise 63 erkannt. Ist die Differenz zwischen den Strömen kleiner als der Höchstwert ΔIP max (Zweig N der Verzweigung 89), dann ist die Hysterese hinreichend gering, und es wird zu einem Schritt 93 verzweigt. Lines between the terminal APE and / or IPN or ALE and / or IPE and the cell 17 or 63 detected. Otherwise (N) is checked in a branch 89, whether a difference between the current I P 3 and I P 1 amount is greater than a maximum value .DELTA.I P, max . If this is the case (Y), a defect in at least one of the electrodes 19, 21 or 65, 67 of the cells 17 and 63 is detected in a step 91. If the difference between the currents is smaller than the maximum value ΔI P max (branch N of the branch 89), then the hysteresis is sufficiently low and a branch is made to a step 93.
Zusätzlich können im Fall einer Zweizellen-Breitbandsonde während der beiden Pumpspannungen UP 1 und U P 2 mit dem Ip auch die Nernstspannungen zwischen UN 1 und U N 2 zwischen IPN und RE gemessen werden. Sowohl deren In addition, in the case of a two-cell broadband probe during the two pumping voltages U P 1 and U P 2 with the Ip, the Nernst voltages between U N 1 and U N 2 between IPN and RE can be measured. Both of them
Absolutwerte als auch die Differenz zwischen ihnen kann als Diagnosekriterium verwendet werden. Dadurch wird die Empfindlichkeit auf defekte IPN verbessert und in Kombination mit den Ergebnissen der Ip-Hysterese-Untersuchung eine eindeutige Unterscheidung, welche der beiden Pumpelektroden die defekte ist, ermöglicht. Absolute values as well as the difference between them can be used as a diagnostic criterion. This improves the sensitivity to defective IPN and, in combination with the results of the Ip hysteresis study, allows a clear distinction as to which of the two pumping electrodes is the defective one.
In den folgenden Schritten des Verfahrens 71 , die in Figur 5 dargestellt sind, wird überprüft, ob der Pumpstrom IP in einem zulässigen Bereich liegt. Hierzu wird zunächst in einem Schritt 93 eine definierte konstante Spannung URT2 durch entsprechendes Ansteuern der ersten Spannungsquelle 41 und der In the following steps of the method 71, which are shown in Figure 5, it is checked whether the pumping current I P is within an allowable range. For this purpose, first in a step 93 a defined constant voltage URT2 by appropriate driving of the first voltage source 41 and the
Schaltelemente 47 und 49 angelegt und der Strom I1 als ein Strom IRT2 erfasst. Aus dem erfassten Strom IRT2 wird ein Sollwert lP,SOιι für den Pumpstrom ermittelt (Schritt 95). Anschließend wird in einem Schritt 97 eine vorgegebene konstante positive Pumpspannung UP > 0 an die Anschlüsse APE und IPN angelegt. Hierzu steuert die Steuereinrichtung 43 die Schaltelemente 47, 49 und die ersteSwitching elements 47 and 49 applied and the current I 1 detected as a current I RT2 . From the detected current I RT2 , a desired value IP , SO is determined for the pumping current (step 95). Subsequently, in a step 97, a predetermined constant positive pump voltage U P > 0 is applied to the terminals APE and IPN. For this purpose, the control device 43 controls the switching elements 47, 49 and the first
Spannungsquelle 41 entsprechend an (Ui= UP > 0). Der resultierende Voltage source 41 accordingly (Ui = U P > 0). The resulting
Pumpstrom IP wird mittels des ersten Stromsensors 45 erfasst. Pumping current I P is detected by means of the first current sensor 45.
Anschließend wird in einer Verzweigung 99 überprüft, ob ein Quotient aus dem erfassten Pumpstrom IP und dem ermittelten Sollwert lP,SOιι betragsmäßig in einem durch die Werte Qmιn und Qmax begrenzten Bereich liegt. Ist dies nicht der Fall
(N), dann wird in einem Schritt 101 ein Fehler in der Pumpzelle 17 erkannt. Ist der Quotient größer als der Wert Qmax, dann wird ein Riss in einer Subsequently, it is checked in a branching 99 whether a quotient of the detected pumping current I P and the determined desired value I P, SO ιι is in terms of magnitude in a range bounded by the values Q mιn and Q max . This is not the case (N), then in a step 101, an error in the pumping cell 17 is detected. If the quotient is greater than the value Q max , then a crack in one
Diffusionsbarriere der Lambdasonde 1 1 und/oder in einer Sondenkeramik, insbesondere im ersten Festkörperelektrolyt 23, erkannt. Ferner deutet ein zu großer Wert des Quotienten auf einen elektrischen Nebenschluss parallel zurDiffusion barrier of the lambda probe 1 1 and / or in a probe ceramic, in particular in the first solid electrolyte 23 detected. Furthermore, too large a value of the quotient indicates an electrical shunt parallel to
Pumpzelle 17 hin. Ist der Quotient betragsmäßig kleiner als der Wert Qmm, dann wird eine Versottung, das heißt Schmutzablagerungen, an der Diffusionsbarriere, erkannt. Liegt der Quotient innerhalb des zulässigen Bereichs, dann wird mit einem Schritt 103 fortgefahren. Der genaue Wert von Qmιn beziehungsweise Qmax kann in Abhängigkeit von der zu überprüfenden Lambdasonde und dem an derPump cell 17 back. If the quotient is smaller in magnitude than the value Q mm , then a sooting, ie dirt deposits, on the diffusion barrier is detected. If the quotient lies within the permissible range, then a step 103 is continued. The exact value of Q mιn or Q max can depend on the lambda probe to be tested and on the
Sonde während der Diagnose vorliegenden Gas festgelegt werden. Für bestimmte Typen der Lambdasonde 1 1 und bestimmte Gasumgebungen, z.B. Luft, darf der Quotient bis zu 14% nach oben abweichen, das heißt Probe to be set during diagnosis present gas. For certain types of lambda probe 1 1 and certain gas environments, e.g. Air, the quotient may deviate up to 14%, that is
beispielsweise Qmax = 1 ,14. Dementsprechend kann ggf. auch eine Abweichung um 14% nach unten toleriert werden, das heißt es kann beispielsweise Qmιn =for example Q max = 1, 14. Accordingly, a deviation may also be tolerated downwards by 14%, that is, for example Q mιn =
0,86 gewählt werden. 0.86 can be selected.
Es ist denkbar, dass die in Figur 5 gezeigten Schritte 93, 95, 97, 99, 101 zum Überprüfen der Hysterese auch bei Einzellensonden und/oder Sonden ohne den Trimmwiderstand 39 ausgeführt werden. Bei Einzellensonden wird im Schritt 97 die Pumpspannung UP an die Anschlüsse ALE und IPE angelegt. Bei It is conceivable that the steps 93, 95, 97, 99, 101 shown in FIG. 5 for checking the hysteresis are also carried out in single-cell probes and / or probes without the trim resistor 39. In individual probes, the pump voltage U P is applied to the terminals ALE and IPE in step 97. at
Abgassonden ohne den Trimmwiderstand 39 entfällt der Schritt 93, und im Schritt 95 wird der Sollwert lP,SOιι des Pumpstroms auf andere Weise, beispielsweise als eine Konstante, die ggf. vom Typ der Lambdasonde abhängen kann, festgelegt. Exhaust probes without the trim resistor 39 eliminates the step 93, and in step 95, the setpoint I P, SO ιι the pumping current in other ways, for example, as a constant, which may depend on the type of lambda probe set.
Ferner wird in dem Verfahren 71 außer dem Pumpstrom IP in einer Further, in the method 71 except the pumping current I P in a
Vorwärtsrichtung auch ein invertierter Pumpstrom überprüft. Entsprechende Schritte des Verfahrens 71 sind in Figur 6 dargestellt. In einem Schritt 103 wird eine negative Spannung -UPn von der ersten Spannungsquelle 41 erzeugt, das heißt Ui < 0. Die negative Spannung wird an die Anschlüsse APE und IPN beziehungsweise ALE und IPE angelegt. Hierzu schließt die Steuereinrichtung 43 das erste Schaltelement 47 und öffnet das zweite Schaltelement 49. Bei angelegter negativer Pumpspannung -UPn wird ein Pumpstrom IP erfasst. Eine dem Schritt 103 nachfolgende Verzweigung 105 überprüft, ob der Betrag des erfassten Pumpstroms IP innerhalb eines durch Werte lP mιn und lP,max
begrenzten Bereichs liegt. Ist dies nicht der Fall (N), dann wird in einem Schritt 107 ein Fehler in der Lambdasonde 1 1 festgestellt. Andernfalls (Y) wird zu einem Schritt 109 verzweigt. Ist der erfasste Pumpstrom IP kleiner als der Mindestwert Ip min, dann wird im Schritt 107 eine Versottung einer auf der Forward direction also checks an inverted pumping current. Corresponding steps of the method 71 are shown in FIG. In a step 103, a negative voltage -U Pn is generated by the first voltage source 41, that is, Ui <0. The negative voltage is applied to the terminals APE and IPN, and ALE and IPE, respectively. For this purpose, the control device 43 closes the first switching element 47 and opens the second switching element 49. When the negative pump voltage -U Pn is applied, a pump current I P is detected. A branch 105 following the step 103 checks whether the magnitude of the detected pumping current I P is within a range determined by values I P mιn and I P, max limited area lies. If this is not the case (N), then a fault is detected in the lambda probe 1 1 in a step 107. Otherwise (Y), a branch is made to a step 109. If the detected pumping current I P is less than the minimum value Ip m i n , then in step 107 a sooting of one on the
Außenpumpelektrode 19 beziehungsweise der Außenelektrode 65 angebrachteExternal pumping electrode 19 and the outer electrode 65 attached
Schutzschicht, eine zu geringe Temperatur der Lambdasonde 1 1 und/oder ein Defekt im ersten Festkörperelektrolyt 23 erkannt. Ist der erfasste Pumpstrom IP betragsmäßig größer als der Höchstwert lp,max, dann wird eine zu hohe Protective layer, too low a temperature of the lambda probe 1 1 and / or detected a defect in the first solid electrolyte 23. If the detected pumping current I P is greater in magnitude than the maximum value lp , max , then too high
Temperatur der Lambdasonde 1 1 und/oder ein elektrischer Nebenschluss zwischen der Außenpumpelektrode 19 und der Innenpumpelektrode 21 beziehungsweise der Außenelektrode 65 und der Innenelektrode 67 oder eine Beschädigung bzw. ein Fehlen der Schutzschicht erkannt. Ein solcher Temperature of the lambda probe 1 1 and / or an electrical shunt between the outer pumping electrode 19 and the inner pumping electrode 21 and the outer electrode 65 and the inner electrode 67 or damage or a lack of the protective layer detected. Such a
Nebenschluss kann beispielsweise durch Ablagerungen zwischen den For example, shedding can occur due to deposits between the
Elektroden 19 und 21 beziehungsweise 65 und 67 oder einer unzureichenden Isolierung der Elektroden 19, 21 beziehungsweise 65 und 67 gegeneinander herrühren. Electrodes 19 and 21 or 65 and 67 or insufficient insulation of the electrodes 19, 21 and 65 and 67 against each other.
Als eine weitere in Figur 7 dargestellte Überprüfung wird die elektrische As another check shown in Figure 7, the electrical
Leitfähigkeit zwischen dem Anschluss IPN beziehungsweise IPE und dem leitfähigen Gehäuseteil 37 überprüft. Hierzu wird in dem Schritt 109 eine Conductivity between the port IPN or IPE and the conductive housing part 37 checked. For this purpose, in step 109 a
Spannung Uge zwischen den Anschluss IPN beziehungsweise IPE und dem elektrisch leitfähigen Gehäuseteil 37 angelegt. Die Spannung Uge ist Voltage U ge between the port IPN or IPE and the electrically conductive housing part 37 is applied. The voltage U is ge
vorzugsweise positiv, Uge > 0. Hierzu schließt die Steuereinrichtung 43 der in Figur 1 gezeigten Diagnosevorrichtung das dritte Schaltelement 55 und hält das vierte Schaltelement 57 offen. Ferner steuert die Steuereinrichtung 43 die zweitepreferably positive, U ge > 0. For this purpose, the control device 43 of the diagnostic device shown in Figure 1 closes the third switching element 55 and holds the fourth switching element 57 open. Further, the controller 43 controls the second one
Spannungsquelle 51 so an, dass sie die Spannung U2 = Uge erzeugt. Der durch die zweite Spannungsquelle 51 fließende Strom I2 wird als ein Gehäusestrom lge = I2 erfasst. Anschließend wird in einer Verzweigung 1 1 1 überprüft, ob der erfasste Gehäusestrom lge größer ist als ein kritischer Wert lge,knt- Ist dies der Fall (Y), wird in einem Schritt 1 13 ein Nebenschluss zwischen einem Sensorelement der Lambdasonde 1 1 und dem Gehäuse 35 erkannt. Ein solcher Nebenschluss kann auf eine Verrußung der Lambdasonde 1 1 , insbesondere von einer Voltage source 51 so that it generates the voltage U 2 = U ge . The current flowing through the second voltage source 51 current I 2 is detected as a casing current I = I ge. 2 Subsequently, it is checked in a branch 1 1 1 whether the detected housing current l ge is greater than a critical value l ge , knt - If this is the case (Y), in a step 1 13, a shunt between a sensor element of the lambda probe 1 1 and the housing 35 detected. Such a shunt may be due to fouling of the lambda probe 1 1, in particular of a
Rußablagerung zwischen dem Sensorelement und einer Innenseite eines Schutzrohrs des Gehäuses 35 herrühren. Ist der Gehäusestrom lge nicht größer als der kritische Wert lge,knt (N), dann wird zu einem Schritt 1 15 verzweigt. ImSoot deposit between the sensor element and an inner side of a protective tube of the housing 35 originate. If the housing current l ge is not greater than the critical value l ge , knt (N), then it is branched to a step 1 15. in the
Schritt 1 15 werden die in den vorherigen Schritten ermittelten Testergebnisse
ausgewertet. Beispielsweise können sie angezeigt und/oder gespeichert werden. Es ist auch denkbar, dass, insbesondere wenn alle Prüfungen einzeln keinen Fehlerbefund geliefert haben, ein mehrdimensionales Merkmalsspektrum abgeprüft wird. Das heißt, die Toleranzbereiche jeder einzelnen untersuchten Funktionsgröße werden in einem abschließenden Test daran festgemacht, wo jeweils die anderen Funktionswerte liegen. So kann eine empfindlichere Gesamt- Diagnose erzielt und auch Wechselwirkungen zwischen einzelnen Parametern berücksichtigt werden. Anschließend wird das Verfahren im Schritt 1 17 beendet. In der gezeigten Ausführungsform des Verfahrens 71 wird für den Fall, dass eine einzelne Überprüfung einen Fehler erkennt, das heißt für den Fall, dass einer der Schritte 81 , 87, 91 , 101 , 107 oder 1 13 ausgeführt wird, das Verfahren 71 jeweils mit der nächsten Überprüfung fortgesetzt. Das heißt, es werden alle Step 1 15 will be the test results obtained in the previous steps evaluated. For example, they can be displayed and / or saved. It is also conceivable that, in particular if all tests have individually delivered no error finding, a multi-dimensional feature spectrum is checked. That is, the tolerance ranges of each function variable examined are fixed in a final test of where each of the other functional values lie. This allows for a more sensitive overall diagnosis and also takes into account interactions between individual parameters. Subsequently, the process in step 1 17 is terminated. In the illustrated embodiment of the method 71, in the case where a single check recognizes an error, that is, in case one of the steps 81, 87, 91, 101, 107 or 1 13 is executed, the method 71 is referred to the next review. That is, everyone will
Überprüfungen unabhängig von den Ergebnissen der jeweils vorhergehenden Überprüfungen durchgeführt. Hierbei steuert die Steuereinrichtung 43 den Ablauf des Verfahrens 71 und wertet erfasste Größen zur Diagnose der Lambdasonde 1 1 , 61 aus. Die Steuereinrichtung 43 bildet somit auch eine Auswerteeinheit der Diagnosevorrichtung 15. Abweichend hiervon kann jedoch auch vorgesehen werden, dass das VerfahrenChecks are performed independently of the results of the previous reviews. Here, the control device 43 controls the sequence of the method 71 and evaluates detected variables for the diagnosis of the lambda probe 1 1, 61 from. The control device 43 thus also forms an evaluation unit of the diagnostic device 15. Deviating from this, however, it can also be provided that the method
71 beendet wird, sobald eine der Überprüfungen einen Fehler erkennt. In diesem Fall wird nach Ausführung des Schritts 81 , 87, 91 , 101 oder 107 sofort zum Schritt 1 15 verzweigt. Die Reihenfolge der jeweils in den Figuren 3 bis 7 dargestellten Überprüfungen kann beliebig variiert werden. In anderen 71 is terminated as soon as one of the checks detects an error. In this case, after execution of the step 81, 87, 91, 101 or 107 immediately branches to step 1 15. The order of the checks shown in each case in Figures 3 to 7 can be varied as desired. In other
Ausführungsformen können auch einzelne dieser Überprüfungen entfallen. Embodiments may also account for any of these reviews.
Im Folgenden wird anhand der Figur 8 der Schritt 75 zum Erkennen des Typs der Lambdasonde 1 1 näher erläutert. Im Schritt 75 steuert die Steuereinrichtung 43 das Regelelement 59 zunächst so an, dass eine Heizspannung UH zwischen dem Anschluss H+ und dem Anschluss H- der Lambdasonde 1 1 angelegt wird (SchrittThe step 75 for recognizing the type of lambda probe 1 1 will be explained in more detail below with reference to FIG. In step 75, the control device 43 first controls the control element 59 in such a way that a heating voltage U H is applied between the connection H + and the connection H of the lambda probe 1 1 (step
121 ). Eine exakte Regelung der Temperatur der Lambdasonde 1 1 ist für die Erkennung des Typs der Lambdasonde 1 1 nicht erforderlich. Die Heizspannung UH muss lediglich hinreichend hoch sein, so dass für alle Sondentypen, mit denen die Diagnosevorrichtung 15 betrieben werden sollen, eine hinreichend große Temperatur der Festkörperelektrolyte 23, 27 erreicht wird, bei der die121). An exact control of the temperature of the lambda probe 1 1 is not required for the detection of the type of lambda probe 1 1. The heating voltage UH only has to be sufficiently high so that a sufficiently high temperature of the solid-state electrolytes 23, 27 is achieved for all types of probes with which the diagnostic device 15 is to be operated
Festkörperelektrolyte 23, 27 Sauerstoffionen leiten können. In einem
nachfolgenden Schritt 123 werden Sauerstoffionen zum Diffusionsspalt der Lambdasonde 1 1 transportiert. Falls es sich bei der Lambdasonde 1 1 um eine Zweizellensonde handelt, dann wird eine negative Spannung U0 < 0 an die Nernst-Zelle 25 angelegt. Hierzu steuert die Steuereinrichtung 43 die zweite Spannungsquelle 51 so an, dass die Spannung U2 einen negativen Wert aufweist, das heißt U2 = UD < 0. Nach einer gewissen Zeit wird die Nernst-Zelle 25 wieder von der Spannung U0 getrennt. Hierzu kann die Steuereinrichtung 43 das vierte Schaltelement 57 öffnen. In einem auf den Schritt 123 folgenden Schritt 125 wird mittels des Solid electrolytes 23, 27 can conduct oxygen ions. In one Following step 123, oxygen ions are transported to the diffusion gap of the lambda probe 1 1. If the lambda probe 1 1 is a two-cell probe, then a negative voltage U 0 <0 is applied to the Nernst cell 25. For this purpose, the control device 43 controls the second voltage source 51 so that the voltage U 2 has a negative value, that is, U 2 = UD <0. After a certain time, the Nernst cell 25 is again disconnected from the voltage U 0 . For this purpose, the control device 43, the fourth switching element 57 open. In a step 125 following the step 123, by means of the
Spannungssensors 52 eine Spannung UM zwischen dem Anschluss APE und dem Anschluss RE, das heißt im Wesentlichen eine Spannung zwischen der Außenpumpelektrode 19 und der Referenzelektrode 31 , erfasst. Die Höhe der Spannung UM ist ein Maß für den Sauerstoffgehalt im Gas, das an der zu der Außenpumpelektrode 19 zugewandten Seite der Lambdasonde 1 1 vorhanden ist.Voltage sensor 52, a voltage U M between the terminal APE and the terminal RE, that is, substantially a voltage between the outer pumping electrode 19 and the reference electrode 31 detected. The magnitude of the voltage UM is a measure of the oxygen content in the gas, which is present at the side of the lambda probe 1 1 facing the outer pumping electrode 19.
Handelt es sich hierbei um sauerstoffarmes Gas, dann ergibt sich ein relativ hoher Wert für die Spannung UM, der typischerweise über 450 mV liegt. Die Schritte 123 und 125 dienen somit zur Erkennung von sauerstoffarmem Gas (Fettgaserkennung). Sauerstoffarmes Gas kann insbesondere dann vorliegen, wenn die Lambdasonde 1 1 während der Diagnose im Abgasrohr der If this is an oxygen-poor gas, the result is a relatively high value for the voltage U M , which is typically above 450 mV. The steps 123 and 125 thus serve to detect low-oxygen gas (fat gas detection). Low-oxygen gas may be present in particular when the lambda probe 1 1 during the diagnosis in the exhaust pipe of the
Brennkraftmaschine eingebaut bleibt. Denn nach einem Abschalten der Internal combustion engine remains installed. Because after a shutdown of
Brennkraftmaschine zum Zwecke der Diagnose verbleibt oftmals Restabgas im Abgasrohr, das einen relativ geringen Sauerstoffgehalt aufweist. Da bei modernen Brennkraftmaschinen das Abgassystem, insbesondere das Abgasrohr, in dem die Lambdasonde 1 1 eingebaut ist, relativ gut gegenüber der Internal combustion engine for the purpose of diagnosis often remains residual exhaust gas in the exhaust pipe, which has a relatively low oxygen content. Since in modern internal combustion engines, the exhaust system, in particular the exhaust pipe in which the lambda probe 1 1 is installed, relatively well compared to the
Umgebungsluft abgedichtet ist, steigt der Sauerstoffgehalt im Abgasrohr auch nach einem längeren Stillstand der Brennkraftmaschine allenfalls geringfügig an. Ambient air is sealed, the oxygen content in the exhaust pipe increases at most slightly after a longer standstill of the internal combustion engine.
Handelt es sich bei der Lambdasonde 1 1 um die Einzellensonde 61 , dann wird im Schritt 123 die Spannung UD an die Anschlüsse ALE und IPE angelegt. Hierzu steuert die Steuereinrichtung 43 die erste Spannungsquelle 41 derart an, dass sie die positive Spannung UD > 0 erzeugt, das heißt Ui = UD > 0. Im Schritt 125 wird die Spannung UM mittels des Spannungssensors 52 zwischen den If the lambda probe 1 1 is the single-cell probe 61, then in step 123 the voltage UD is applied to the terminals ALE and IPE. For this purpose, the control device 43 controls the first voltage source 41 such that it generates the positive voltage UD> 0, that is, Ui = UD> 0. In step 125, the voltage U M by means of the voltage sensor 52 between the
Anschlüssen ALE und IPE gemessen.
Anschließend wird in einer Verzweigung 127 überprüft, ob die erfasste Spannung UM betragsmäßig größer ist als ein kritischer Wert UM,kπt- Ist dies der Fall (Y), dann wird erkannt, dass sauerstoffarmes, das heißt fettes Gas vorliegt, und in einem Schritt 129 wird ein Korrekturwert ΔU auf einen Wert gesetzt, der dem Betrag der Spannung UM entspricht. Andernfalls (N) wird in einem Schritt 131 derConnections ALE and IPE measured. Subsequently, it is checked in a branch 127 whether the detected voltage UM is greater in magnitude than a critical value U M, kπt - If this is the case (Y), then it is recognized that oxygen-poor, that is rich gas is present, and in one step 129, a correction value ΔU is set to a value corresponding to the magnitude of the voltage U M. Otherwise (N), in step 131, the
Korrekturwert ΔU auf Null gesetzt. Correction value ΔU set to zero.
Auf den Schritt 129 beziehungsweise 131 folgt ein Schritt 133, in welchem zwischen dem Anschluss IPN und dem Anschluss RE eine negative Spannung angelegt wird. Diese Spannung entspricht betragsmäßig einem vorbestimmtenStep 129 or 131 is followed by a step 133 in which a negative voltage is applied between the terminal IPN and the terminal RE. This voltage corresponds to a predetermined amount
Wert USDI > 0, der um den Korrekturwert ΔU > 0 korrigiert wird, das heißt die zweite Spannungsquelle 51 erzeugt die Spannung U2 = - USDI - ΔU < 0. Value USDI> 0, which is corrected by the correction value ΔU> 0, that is, the second voltage source 51 generates the voltage U 2 = - U S DI - ΔU <0.
Gleichzeitig wird der Strom I2 als der Pumpstrom lSD2 erfasst. Anschließend wird in einem Schritt 135 an die Anschlüsse IPN und RE eine positive vorgegebene konstante Spannung USD2 > 0 angelegt, wodurch die Spannung an den At the same time, the current I 2 is detected as the pumping current I SD2 . Subsequently, in a step 135, a positive predetermined constant voltage U S D2> 0 is applied to the terminals IPN and RE, whereby the voltage at the
Anschlüssen IPN und RE umgepolt wird. Gleichzeitig wird der Strom I2 als weiterer Pumpstrom ISD2 erfasst. Schließlich wird in einem Schritt 137 der Typ der Lambdasonde 1 1 in Abhängigkeit von den beiden erfassten Pumpströmen ISDI und ISD2 ermittelt. Nach Abschluss des Schritts 137 wird das Verfahren 71 mit dem auf den Schritt 75 folgenden Schritt 76 fortgesetzt. Terminals IPN and RE is reversed. At the same time, the current I 2 is detected as a further pumping current I S D2. Finally, in a step 137, the type of lambda probe 1 1 is determined as a function of the two detected pump currents I S DI and I SD2 . Upon completion of step 137, the method 71 continues with step 76 following step 75.
Beispielsweise kann anhand der erfassten Pumpströme ISDI und ISD2 zwei Typen der Lambdasonde 1 1 unterschieden werden, die sich hinsichtlich ihrer For example, two types of lambda probe 1 1 can be distinguished on the basis of the detected pump currents I S DI and ISD 2
Geometrie, insbesondere der Größe des Luft-Diffusionskanals zur Geometry, in particular the size of the air diffusion channel for
Referenzelektrode 31 beziehungsweise der Größe und Lage der Nernst-Reference electrode 31 or the size and position of the Nernst
Elektrode 29 unterscheiden. Aufgrund der unterschiedlichen Geometrien ist nämlich ein Widerstand der Nernst-Zelle 25 der Lambdasonde 1 1 dieser unterschiedlichen Typen verschieden. Somit ergibt sich bei der Lambdasonde 1 1 desjenigen Typs, bei dem die Nernst-Zelle 25 einen kleinen ohmschen Electrode 29 differ. Because of the different geometries namely a resistance of the Nernst cell 25 of the lambda probe 1 1 of these different types is different. This results in the lambda probe 1 1 of the type in which the Nernst cell 25 a small ohmic
Widerstand und einen offenen Referenzluftkanal aufweist, ein relativ großer Wert für die erfassten Ströme ISDI und ISD2- Bei der Lambdasonde 1 1 des Typs, bei dem der ohmsche Widerstand der Nernst-Zelle 25 relativ groß und der Resistance and an open reference air channel, a relatively large value for the detected currents I S DI and I S D2- In the lambda probe 1 1 of the type in which the ohmic resistance of the Nernst cell 25 is relatively large and the
Diffusionskoeffizient des Referenzluftkanals relativ klein ist, sind diese erfassten Ströme ISDI und ISD2 relativ gering. Somit kann vorgesehen werden, dass im Schritt 137 der Typ der Lambdasonde 1 1 erkannt wird, bei dem der Widerstand der Nernst-Zelle 25 und des Referenzluftkanals gering ist, wenn die erfassten
Ströme beide größer sind als bestimmte vorgegebene Mindestwerte, das heißt wenn gilt, ISDI > Xi und ISD2 > als X2. Dementsprechend kann im Schritt 137 vorgesehen werden, dass der Typ der Lambdasonde 1 1 , bei dem der Widerstand der Nernst-Zelle 25 und des Referenzluftkanals hoch ist, erkannt wird, wenn die erfassten Ströme geringer sind als bestimmte vorgegebene Mindestwerte, das heißt wenn gilt, ISDI < als Yi und ISD2 < als Y2. Auch andere, gegenläufige Kombinationen zwischen den erfassten Strömen können einen Sondentyp charakterisieren. Die oben beschriebenen Schritte 133, 135, 137 zur Unterscheidung von Typen der Lambdasonde 1 1 können in entsprechender weise auch in Verbindung mit der Einzellen-Lambdasonde 61 angewendet werden. Diffusion coefficient of the reference air channel is relatively small, these detected currents I S DI and ISD2 are relatively low. Thus, it can be provided that in step 137, the type of lambda probe 1 1 is detected, in which the resistance of the Nernst cell 25 and the reference air channel is low, when the detected Currents are both greater than certain predetermined minimum values, that is, if I S DI> Xi and ISD2> as X2. Accordingly, it may be provided in step 137 that the type of lambda probe 11, in which the resistance of the Nernst cell 25 and the reference air channel is high, is detected when the detected currents are less than certain predetermined minimum values, that is, if I S DI <as Yi and I S D2 <as Y 2 . Other, opposite combinations between the detected currents may also characterize a probe type. The above-described steps 133, 135, 137 for distinguishing types of the lambda probe 1 1 can be applied in a corresponding manner also in conjunction with the single-cell lambda probe 61.
Man erkennt, dass die oben beschriebene Überprüfung insofern redundant ist, als dass zwei erfasste Ströme überprüft werden, um zwischen zwei It can be seen that the above-described check is redundant in that two detected streams are checked to match between two
verschiedenen Typen der Lambdasonde zu unterscheiden. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Unterscheidung der Typen der Lambdasonde 1 1. In den Fällen, in denen der Typ der Lambdasonde 1 1 nicht eindeutig identifiziert werden kann, kann das Verfahren 71 entweder abgebrochen werden oder ein Benutzer der Diagnosevorrichtung 15 zur manuellen Eingabe des Typs der Lambdasondedifferent types of lambda probe to distinguish. This allows a particularly reliable distinction between the types of lambda probe 1 1. In cases where the type of lambda probe 1 1 can not be clearly identified, the method 71 can either be canceled or a user of the diagnostic device 15 for manually entering the type of lambda probe
1 1 aufgefordert werden. Im Schritt 137 wird eine nicht eindeutige 1 1 be prompted. In step 137, a non-unique
Identifizierbarkeit des Typs der Lambdasonde 1 1 festgestellt, wenn keine der beiden oben genannten Bedingungen bezüglich der Ströme ISDI und ISD2 zutreffen. Hierdurch wird eine falsche Identifizierung des Typs der Lambdasonde 1 1 vermieden, wenn sich z. B. der Widerstand der Nernst-Zelle 25 aufgrund vonIdentifiability of the type of lambda probe 1 1 found if none of the above two conditions with respect to the currents I S DI and I S D2 apply. As a result, a false identification of the type of lambda probe 1 1 is avoided when z. B. the resistance of the Nernst cell 25 due to
Abnutzungs- oder Alterungseffekten (sogenannte dynamische Effekte) der Lambdasonde 1 1 verändert hat. Abrasion or aging effects (so-called dynamic effects) of the lambda probe 1 1 has changed.
Insgesamt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren beziehungsweise eine Diagnosevorrichtung bereit, mit der eine detaillierte Überprüfung einer Overall, the present invention provides a method or a diagnostic device, with a detailed review of a
Abgassonde, insbesondere einer Lambdasonde, möglich ist, wobei die Exhaust probe, in particular a lambda probe, is possible, wherein the
Überprüfung isoliert von anderen Komponenten der Brennkraftmaschine vorzugsweise bei stillstehender Brennkraftmaschine durchgeführt werden kann. Hierdurch werden die Überprüfung verfälschende Effekte infolge von Check isolated from other components of the internal combustion engine can be preferably carried out at a standstill internal combustion engine. As a result, the verification will have distorting effects due to
Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Komponenten der Interactions between different components of the
Brennkraftmaschine zumindest weitgehend ausgeschlossen. Durch die
automatische Erkennung des Typs der Lambdasonde 11 wird eine einfache Bedienung der Diagnosevorrichtung 15 erreicht.
Internal combustion engine at least largely excluded. By the automatic detection of the type of lambda probe 11, a simple operation of the diagnostic device 15 is achieved.
Claims
1 . Verfahren (71 ) zur Diagnose eines elektrochemischen Sensors, 1 . Method (71) for diagnosing an electrochemical sensor,
insbesondere einer beheizbaren Abgassonde (1 1 ) einer in particular a heatable exhaust gas probe (1 1) a
Brennkraftmaschine, bei dem mittels einer Spannungsquelle (41 , 51 ) eine vorgegebene zeitlich variierende oder konstante Spannung (Ui, U2) erzeugt wird, die Spannung (Ui, U2) an die Anschlüsse/ Elektroden (APE, RT, IPN, RE, ALE, IPE, 37) der Abgassonde (1 1 ) angelegt wird, ein bei angelegter Spannung (Ui, U2) durch die Spannungsquelle fließender Strom (I1, I2) erfasst wird und der Strom (I1, I2) zur Diagnose der Abgassonde (1 1 ) ausgewertet wird, oder bei dem mittels einer Spannungsquelle (41 , 51 ) ein vorgegebener zeitlich variierender oder konstanter Strom (I1, I2) erzeugt wird, der Strom (I1, I2) durch die Anschlüsse/Elektroden (APE, RT, IPN, RE, ALE, IPE, 37) der Abgassonde (1 1 ) getrieben wird, eine bei eingespeistem Strom (I1, I2) an der Spannungsquelle (41 , 51 ) anliegende Spannung (U1, U2) erfasst wird und die Spannung (U1, U2) zur Diagnose der Abgassonde (1 1 ) ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (71 ) unabhängig von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Internal combustion engine, in which by means of a voltage source (41, 51) a predetermined time-varying or constant voltage (Ui, U 2 ) is generated, the voltage (Ui, U 2 ) to the terminals / electrodes (APE, RT, IPN, RE, ALE, IPE, 37) of the exhaust gas probe (1 1) is applied, a voltage (Ui, U 2 ) flowing through the voltage source current (I 1 , I 2 ) is detected and the current (I 1 , I 2 ) for Diagnosis of the exhaust gas probe (1 1) is evaluated, or in which by means of a voltage source (41, 51) a predetermined time-varying or constant current (I 1 , I 2 ) is generated, the current (I 1 , I 2 ) through the terminals / Electrodes (APE, RT, IPN, RE, ALE, IPE, 37) of the exhaust gas probe (1 1), a voltage applied to the voltage source (41, 51) when the current is fed in (I 1 , I 2 ) (U 1 , U 2 ) is detected and the voltage (U 1 , U 2 ) for the diagnosis of the exhaust gas probe (1 1) is evaluated, characterized in that the method (71) inde pendent ngig of a control and / or regulating device of
Brennkraftmaschine ausgeführt wird, wobei eine Betriebstemperatur der Abgassonde (1 1 ) mittels einem von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung getrennten Regelelement (59) auf einen vorgegebenen Temperaturwert geregelt wird. Internal combustion engine is executed, wherein an operating temperature of the exhaust gas probe (1 1) is controlled by means of a separate from the control and / or regulating device control element (59) to a predetermined temperature value.
2. Verfahren (71 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die 2. Method (71) according to claim 1, characterized in that the
Spannung (U1, U2) an die mit Elektroden (19, 21 , 29, 31 , 65, 67) einer Zelle (17, 25, 63) der Abgassonde (1 1 ) verbundenen Anschlüsse (APE, RT, IPN,Voltage (U 1 , U 2 ) to the terminals connected to electrodes (19, 21, 29, 31, 65, 67) of a cell (17, 25, 63) of the exhaust gas probe (11) (APE, RT, IPN,
RE, ALE, IPE) angelegt wird und als Strom (I1) ein Pumpstrom (IP) erfasst wird. RE, ALE, IPE) is applied and as a current (I 1 ) a pumping current (I P ) is detected.
3. Verfahren (71 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die 3. The method (71) according to claim 2, characterized in that the
Spannung (U1) schrittweise und/ oder in wechselnder Richtung derart variiert wird, dass die Spannung (U1) nacheinander verschiedene Spannungswerte (Up1, Up2) aufweist und dass für mindestens zwei dieser Spannungswerte (Up1, Up2) zugehörige Stromwerte (IP 1, lP 2)des Stroms (I1) erfasst werden. Voltage (U 1 ) is varied stepwise and / or in alternating direction such that the voltage (U 1 ) successively different voltage values (Up 1 , Up 2 ) and that for at least two of these voltage values (Up 1 , Up 2 ) associated current values (I P 1 , l P 2 ) of the current (I 1 ) are detected.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Auswerten der Stromwerte (IP 1, IP 2), vorzugsweise durch Vergleichen, der Stromwerte4. The method according to claim 3, characterized in that by evaluating the current values (I P 1 , I P 2 ), preferably by comparing the current values
(Ip1, Ip2) miteinander, eine Hysterese bezüglich einer Abhängigkeit zwischen der angelegten Spannung (Ui) und dem erfassten Strom (I1) überprüft wird. (Ip 1 , Ip 2 ) with each other, a hysteresis for a relationship between the applied voltage (Ui) and the detected current (I 1 ) is checked.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Auswerten der Nernstspannungswerte UN zwischen RE und IPN (UN1 , UN2), 5. The method according to claim 3, characterized in that by evaluating the Nernstspannungswerte UN between RE and IPN (UN 1 , UN 2 ),
vorzugsweise durch Vergleichen der Nernstspannungswerte (UN 1 , UN 2) miteinander, eine Hysterese bezüglich einer Abhängigkeit zwischen der angelegten Spannung (Ui) und der erfassten Nernstspannung (Ui) überprüft wird. Preferably, by comparing the Nernstspannungswerte (U N 1 , U N 2 ) with each other, a hysteresis with respect to a dependence between the applied voltage (Ui) and the detected Nernst voltage (Ui) is checked.
6. Verfahren (71 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 6. The method (71) according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Spannung (Ui) an die mit einem Trimmwiderstand (39) der Abgassonde (1 1 ) verbundenen Anschlüsse (APE, RT) angelegt wird. in that the voltage (Ui) is applied to the terminals (APE, RT) connected to a trim resistor (39) of the exhaust gas probe (11).
7. Verfahren (71 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, Method (71) according to claim 6, characterized in that
vorzugsweise in Abhängigkeit von einem Wert des Trimmwiderstands, ein Sollwert (lp,Soiι) für den Pumpstrom (IP) ermittelt wird, als Spannung (Ui) eine positive Pumpspannung (UP) angelegt wird und die Abgassonde (1 1 ) inPreferably, as a function of a value of the trim resistor, a desired value (lp , So iι) for the pumping current (I P ) is determined as voltage (Ui) a positive pumping voltage (U P ) is applied and the exhaust gas probe (1 1) in
Abhängigkeit von dem Sollwert (lp,Soiι) und dem Pumpstrom (IP) überprüft wird. Depending on the desired value (lp , So iι) and the pumping current (I P ) is checked.
8. Verfahren (71 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als 8. The method (71) according to claim 7, characterized in that as
Spannung (Ui) eine negative Pumpspannung (-UPn) angelegt wird, als StromVoltage (Ui) a negative pump voltage (-U Pn ) is applied as a current
(I1) ein invertierter Pumpstrom (IP) erfasst wird und überprüft wird, ob der invertierte Pumpstrom (IP) in einem vorgegebenen zulässigen Bereich (lp,mm, Ip.max) liegt. (I 1 ) an inverted pumping current (I P ) is detected and it is checked whether the inverted pumping current (I P ) is within a predetermined allowable range (lp , mm , Ip.max).
9. Verfahren (71 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 9. The method (71) according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Spannung (U2) zwischen einem mit einer Elektrode der Zelle, vorzugsweise mit einer Innenelektrode (21 , 67) einer Pumpzelle (17, 63), verbundenen Anschluss (IPN, IPE) der Abgassonde (1 1 ) und einem elektrisch leitfähigen Gehäuseteil (37) der Abgassonde (1 1 ) angelegt wird, als Strom (I2) ein Gehäusestrom (lge) erfasst wird und überprüft wird, ob der Gehäusestrom (lge) kleiner oder gleich einem vorgegebenen Höchstwert (lge,max) ist. characterized in that the voltage (U 2 ) between a with a Electrode of the cell, preferably with an inner electrode (21, 67) of a pumping cell (17, 63), connected connection (IPN, IPE) of the exhaust gas probe (1 1) and an electrically conductive housing part (37) of the exhaust gas probe (1 1) is applied , as a current (I 2 ) a housing current (l ge ) is detected and it is checked whether the housing current (l ge ) is less than or equal to a predetermined maximum value (l ge , max).
10. Verfahren (71 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 10. The method (71) according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass mindestens eine Messgröße (ISDI , ISD2)> die einen Zellenwiderstand der mindestens einen Zelle (25, 63) der Abgassonde (1 1 ), vorzugsweise den Zellenwiderstand einer Nernst-Zelle (25) der Abgassonde (1 1 ), charakterisiert, erfasst oder ermittelt wird und in Abhängigkeit von der Messgröße (ISDI , ISD2) ein Typ der Abgassonde (1 1 ) ermittelt wird. in that at least one measured variable (I S DI, ISD2)> the a cell resistance of the at least one cell (25, 63) of the exhaust gas probe (1: 1), preferably the cell resistance of a Nernst cell (25) of the exhaust gas probe (1: 1), is characterized, detected or determined and depending on the measured variable (I S DI, ISD2), a type of exhaust gas probe (1 1) is determined.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Spannung mindestens eine Messspannung (-USD2, USD2) an die Zelle (25) angelegt wird und als Messgrößen für jede Messspannung der Strom (ISDI , ISD2) durch die Zelle (25) erfasst wird. 1 1. A method according to claim 10, characterized in that as voltage at least one measuring voltage (-U S D2, U S D2) is applied to the cell (25) and as measured quantities for each measuring voltage of the current (I s DI, ISD2) through the cell (25) is recorded.
12. Verfahren (71 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 12. The method (71) according to claim 1 1, characterized in that
nacheinander mindestens zwei Messspannungen (-USD2, USD2) successively at least two measuring voltages (-U S D2, U S D2)
unterschiedlicher Polarität an die Zelle (25) angelegt werden. be applied to the cell (25) of different polarity.
13. Verfahren (71 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch 13. The method (71) according to any one of claims 10 to 12, characterized
gekennzeichnet, dass die bzw. jede Messgröße (ISDI , ISD2) mit einem characterized in that the or each measured variable (I S DI, ISD2) with a
Schwellwert (X1, X2, Y-i, Y2) verglichen wird und in Abhängigkeit von diesem Vergleich der Typ der Abgassonde (1 1 ) ermittelt wird. Threshold (X 1 , X 2 , Yi, Y 2 ) is compared and in dependence on this comparison, the type of exhaust gas probe (1 1) is determined.
14. Verfahren (71 ) nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch 14. The method (71) according to any one of claims 1 1 to 13, characterized
gekennzeichnet, dass vor dem Anlegen der Messspannung (-USDI , USD2) an die Zelle (25) eine von der Zelle (25) erzeugte Zellenspannung (UM) erfasst wird und zumindest eine der besagten Messspannungen (-USDI - ΔU) in Abhängigkeit von der Zellenspannung (UM) vorgegeben wird. in that prior to application of the measuring voltage (-U S DI, U S D2) to the cell (25), a cell voltage (UM) generated by the cell (25) is detected and at least one of said measuring voltages (-USDI-ΔU) is given as a function of the cell voltage (UM).
15. Diagnosevorrichtung (15) zum Überprüfen einer beheizbaren Abgassonde15. Diagnostic device (15) for checking a heated exhaust gas probe
(1 1 ) einer Brennkraftmaschine, wobei die Diagnosevorrichtung (15) umfasst: mindestens eine Spannungsquelle (41 , 51 ), die zum Anlegen einer vorgegebenen zeitlich variierenden oder konstanten Spannung (Ui, U2) an Anschlüsse (APE, RT, IPN, RE1 ALE, IPE, 37) der Abgassonde (1 1 ) eingerichtet ist, mindestens einen Stromsensor (45, 53) , der zum Erfassen eines bei angelegter Spannung (Ui, U2) durch die Spannungsquelle (41 , 51 ) fließenden Stroms (I1, I2) eingerichtet ist, und eine Auswerteeinheit (43) zum Auswerten des Stroms (I1, I2) zur Diagnose der Abgassonde (1 1 ), oder die umfasst: mindestens eine Spannungsquelle, die zum Erzeugen eines vorgegebenen, zeitlich variierenden oder konstanten Stroms (I1, I2) eingerichtet ist, und die dazu eingerichtet ist, den Strom (I1, I2) durch(1 1) of an internal combustion engine, wherein the diagnostic device (15) comprises: at least one voltage source (41, 51), which is designed to apply a predetermined time-varying or constant voltage (Ui, U 2 ) to terminals (APE, RT, IPN, RE 1 ALE, IPE, 37) of the exhaust gas probe (1 1) at least one current sensor (45, 53), which is designed to detect a current (I 1 , I 2 ) flowing through the voltage source (41, 51) when the voltage (Ui, U 2 ) is applied, and to an evaluation unit (43) for Evaluating the current (I 1 , I 2 ) for the diagnosis of the exhaust gas probe (1 1), or comprising: at least one voltage source, which is configured to generate a predetermined, time-varying or constant current (I 1 , I 2 ), and is adapted to the current (I 1 , I 2 ) by
Anschlüsse der Abgassonde (1 1 ) zu treiben, einen Spannungssensor, der zum Erfassen einer bei eingespeistem Strom (I1, I2) an der Spannungsquelle anliegenden Spannung eingerichtet ist, und eine Auswerteeinheit, die zum Auswerten der Spannung zur Diagnose elektrochemischen Sensors eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtung (15) derart von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Brennkraftmaschine getrennt ist, dass sie die Abgassonde (1 1 ) unabhängig von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung überprüfen kann, wobei die Diagnosevorrichtung (15) ein Regelelement (59) zum Regeln einer Betriebstemperatur der Abgassonde (1 1 ) auf einen vorgegebenen Wert aufweist. To drive terminals of the exhaust gas probe (1 1), a voltage sensor which is adapted to detect a voltage applied to the voltage source when I fed current (I 1 , I 2 ), and an evaluation unit which is adapted to evaluate the voltage to the diagnostic electrochemical sensor , characterized in that the diagnostic device (15) is so separated from a control and / or regulating device of the internal combustion engine that it can check the exhaust gas probe (1 1) independently of a control and / or regulating device, wherein the diagnostic device (15) a control element (59) for regulating an operating temperature of the exhaust gas probe (1 1) to a predetermined value.
16. Diagnosevorrichtung (15) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtung (15) zum Ausführen des Verfahrens (71 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 eingerichtet, insbesondere programmiert, ist. 16. Diagnostic device (15) according to claim 15, characterized in that the diagnostic device (15) for implementing the method (71) according to one of claims 1 to 14 set up, in particular programmed, is.
17. Diagnosevorrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der vorgegebenen Spannung der Strom vorgegeben wird und anstelle des ausgewerteten Stroms die zugehörige Spannung ausgewertet wird. 17. Diagnostic device (15) according to any one of the preceding claims, characterized in that instead of the predetermined voltage, the current is specified and instead of the evaluated current, the associated voltage is evaluated.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910027378 DE102009027378A1 (en) | 2009-07-01 | 2009-07-01 | Method and diagnostic device for diagnosing a heated exhaust gas probe of an internal combustion engine |
PCT/EP2010/059251 WO2011000853A1 (en) | 2009-07-01 | 2010-06-30 | Method and diagnostic device for diagnosing a heatable exhaust gas probe of an internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2449237A1 true EP2449237A1 (en) | 2012-05-09 |
Family
ID=42676641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP10726131A Withdrawn EP2449237A1 (en) | 2009-07-01 | 2010-06-30 | Method and diagnostic device for diagnosing a heatable exhaust gas probe of an internal combustion engine |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9062623B2 (en) |
EP (1) | EP2449237A1 (en) |
JP (1) | JP5620483B2 (en) |
KR (1) | KR20120102497A (en) |
CN (1) | CN102472185B (en) |
DE (1) | DE102009027378A1 (en) |
WO (1) | WO2011000853A1 (en) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8136343B2 (en) * | 2009-09-02 | 2012-03-20 | Ford Global Technologies, Llc | System for an engine having a particulate matter sensor |
DE102009050221A1 (en) * | 2009-10-22 | 2011-05-05 | Continental Automotive Gmbh | Device and method for the diagnosis of an exhaust gas sensor |
DE102009047648B4 (en) * | 2009-12-08 | 2022-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for diagnosing deviations in an individual cylinder lambda control |
DE102010029776A1 (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-08 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting the type of lambda probes |
DE102010045684B4 (en) * | 2010-09-16 | 2013-10-31 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for lambda control of an internal combustion engine |
DE102010055478A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Continental Automotive Gmbh | Method for operating a soot sensor |
DE102011007447A1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating at least one sensor element |
DE102011084734A1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-04-18 | Robert Bosch Gmbh | Method for adjusting a gas sensor |
DE102012203401A1 (en) | 2012-03-05 | 2013-09-05 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for controlling a heating device for heating a component, control device and motor vehicle with such |
DE102013223049A1 (en) | 2013-11-13 | 2015-05-13 | Robert Bosch Gmbh | Method for the diagnosis of a lambda probe during operation |
DE102013223731A1 (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-21 | Robert Bosch Gmbh | Method and operation of a sensor evaluation unit and sensor evaluation unit |
DE102014200063A1 (en) * | 2014-01-07 | 2015-07-09 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for monitoring the fat gas measuring capability of an exhaust gas probe |
DE102014220398A1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | Robert Bosch Gmbh | Method for checking the function of a sensor for the detection of particles |
US10078033B2 (en) | 2016-01-20 | 2018-09-18 | Ford Global Technologies, Llc | Oxygen sensor element blackening detection |
JP6546549B2 (en) * | 2016-03-09 | 2019-07-17 | 日本碍子株式会社 | Gas sensor inspection method and gas sensor manufacturing method |
DE102016207516B4 (en) * | 2016-05-02 | 2021-10-28 | Vitesco Technologies GmbH | Method for determining the aging of a probe of an internal combustion engine designed to determine a gas concentration of a gas mixture |
US10371736B2 (en) | 2017-02-28 | 2019-08-06 | Delphi Technologies Ip Limited | Short-circuit pinpointing device |
DE102017211220A1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Robert Bosch Gmbh | Method for diagnosing an internal combustion engine of a motor vehicle, as well as the devices connected to the internal combustion engine, and a system for carrying out the method |
US11957113B2 (en) | 2017-11-13 | 2024-04-16 | Beewise Technologies Ltd | Automatic beehives |
DE102018207793A1 (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-19 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting particles of a measuring gas in a measuring gas space and sensor arrangement for detecting particles of a measuring gas in a measuring gas space |
DE102018215887A1 (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-19 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for diagnosing an exhaust gas sensor |
DE102019204827A1 (en) | 2019-04-04 | 2020-10-08 | Robert Bosch Gmbh | Method for diagnosing exhaust gas sensors |
JP7286518B2 (en) * | 2019-11-25 | 2023-06-05 | 日本碍子株式会社 | Gas sensor and crack detection method |
JP7312095B2 (en) * | 2019-11-25 | 2023-07-20 | 日本碍子株式会社 | Gas sensor and crack detection method |
DE102019219647A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-17 | Robert Bosch Gmbh | Measurement of the shunt resistance of a lambda probe and correction of its influence |
FR3111950B1 (en) * | 2020-06-29 | 2022-06-17 | Vitesco Technologies | Engine controller suitable for identifying an unsuitable richness sensor and associated method |
US11636870B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-04-25 | Denso International America, Inc. | Smoking cessation systems and methods |
US11813926B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-11-14 | Denso International America, Inc. | Binding agent and olfaction sensor |
US11881093B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-01-23 | Denso International America, Inc. | Systems and methods for identifying smoking in vehicles |
US11760169B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-09-19 | Denso International America, Inc. | Particulate control systems and methods for olfaction sensors |
US11932080B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-03-19 | Denso International America, Inc. | Diagnostic and recirculation control systems and methods |
US12017506B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-06-25 | Denso International America, Inc. | Passenger cabin air control systems and methods |
US11828210B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-11-28 | Denso International America, Inc. | Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction |
US11760170B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-09-19 | Denso International America, Inc. | Olfaction sensor preservation systems and methods |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3115404A1 (en) * | 1981-04-16 | 1982-11-11 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | METHOD AND DEVICE FOR MONITORING AND CALIBRATING LIMIT CURRENT PROBE |
JPS5965249A (en) * | 1982-10-06 | 1984-04-13 | Hitachi Ltd | Oxygen concentration detector |
JP2744088B2 (en) * | 1989-10-13 | 1998-04-28 | 日本特殊陶業株式会社 | Air-fuel ratio sensor |
DE4340875A1 (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-08 | Bosch Gmbh Robert | Oxygen sensor |
JP3562030B2 (en) * | 1995-06-05 | 2004-09-08 | 株式会社デンソー | Oxygen sensor abnormality diagnosis device |
JP3500775B2 (en) * | 1995-06-13 | 2004-02-23 | 株式会社デンソー | Oxygen sensor deterioration judgment device |
GB2301901B (en) | 1995-06-05 | 1999-04-07 | Nippon Denso Co | Apparatus and method for diagnosing degradation or malfunction of oxygen sensor |
DE19716173C2 (en) | 1997-04-18 | 2000-05-04 | Bosch Gmbh Robert | Leakage current testing for planar lambda sensors |
JPH11153569A (en) * | 1997-11-21 | 1999-06-08 | Osaka Gas Co Ltd | Apparatus and method for diagnosing deterioration of oxygen sensor |
DE19845927B4 (en) * | 1998-10-06 | 2013-03-07 | Robert Bosch Gmbh | Method for testing a sensor |
DE10257284A1 (en) * | 2002-12-07 | 2004-06-24 | Robert Bosch Gmbh | Circuit arrangement, for gas sensor e.g. in engine exhaust, comprises reference gas chamber containing reference electrode, flow source for feeding reference gas flow to electrode, and diagnostic arrangement containing constant-time device |
JP4252359B2 (en) | 2003-05-09 | 2009-04-08 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | Abnormality detector for gas concentration sensor |
EP1494025B1 (en) * | 2003-07-03 | 2007-08-01 | Sulzer Hexis AG | Test for proper operation of a lambda probe |
CN100501138C (en) * | 2003-07-07 | 2009-06-17 | 北京科技大学 | Manufacturing method of electric current type automobile tail gas sensor |
JP4605783B2 (en) * | 2004-11-30 | 2011-01-05 | 日本特殊陶業株式会社 | Gas sensor and gas sensor manufacturing method |
DE102006014266A1 (en) | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Two cells-broadband-lambda sensor for internal combustion engine, has one of heater connections connected with connections of pump cells or Nernst cells, and control device provided for clocked operation of heater and for signal evaluation |
JP2009031153A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Toyota Motor Corp | Control unit for oxygen sensor |
JP4863960B2 (en) * | 2007-10-12 | 2012-01-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Oxygen sensor inspection method |
-
2009
- 2009-07-01 DE DE200910027378 patent/DE102009027378A1/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-06-30 KR KR1020117031604A patent/KR20120102497A/en active IP Right Grant
- 2010-06-30 WO PCT/EP2010/059251 patent/WO2011000853A1/en active Application Filing
- 2010-06-30 US US13/381,437 patent/US9062623B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-06-30 JP JP2012518081A patent/JP5620483B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-06-30 EP EP10726131A patent/EP2449237A1/en not_active Withdrawn
- 2010-06-30 CN CN201080029983.1A patent/CN102472185B/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See references of WO2011000853A1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120102497A (en) | 2012-09-18 |
US20120167656A1 (en) | 2012-07-05 |
CN102472185A (en) | 2012-05-23 |
JP5620483B2 (en) | 2014-11-05 |
JP2012531603A (en) | 2012-12-10 |
WO2011000853A1 (en) | 2011-01-06 |
US9062623B2 (en) | 2015-06-23 |
DE102009027378A1 (en) | 2011-01-05 |
CN102472185B (en) | 2016-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2449237A1 (en) | Method and diagnostic device for diagnosing a heatable exhaust gas probe of an internal combustion engine | |
DE102009050221A1 (en) | Device and method for the diagnosis of an exhaust gas sensor | |
DE102016206991A1 (en) | Method for diagnosing a nitrogen oxide sensor in an internal combustion engine | |
DE102014200063A1 (en) | Method and device for monitoring the fat gas measuring capability of an exhaust gas probe | |
EP3596453B1 (en) | Method for operating a sensor for detecting at least one property of a measured gas in a measurement gas chamber | |
EP2912447B1 (en) | Method and apparatus for diagnosing the air reference channel of a broad band lambda probe | |
WO2012139797A1 (en) | Method for operating a gas sensor element and device for carrying out said method | |
DE102011004073A1 (en) | Method and device for diagnosing the electrical contacting of an exhaust gas sensor | |
DE102020210925A1 (en) | Procedure for line allocation of a short circuit of a broadband lambda sensor | |
DE102020204213A1 (en) | Method for determining a state parameter of an exhaust gas sensor | |
DE102013202260A1 (en) | Method for monitoring steady lambda signal of multi-cellular exhaust-gas sensor, involves determining pump voltage and nernst voltage with respect to lambda value of exhaust gas from constant lambda signal | |
DE102014224943A1 (en) | Method for detecting at least two types of electrical faults in at least one circuit | |
DE102011084734A1 (en) | Method for adjusting a gas sensor | |
WO2014139764A1 (en) | Sensor apparatus and method for detecting a gas in a gas mixture | |
DE10129344B4 (en) | A method of adjusting the output characteristic of a gas sensor element on the basis of the supply of electrical energy to that sensor element | |
EP1084399B1 (en) | Method for determining nox concentration | |
DE102010040817A1 (en) | Method for aligning wide band lambda sensor of sensor device to e.g. detect oxygen concentration in exhaust gas in gas measuring chamber in motor car diesel engine, involves judging properties of diffusion barrier based on pumping currents | |
DE102008001223A1 (en) | Heated jump probe with simplified electrical contact | |
DE102008004359A1 (en) | Method for operating a sensor element for determining the concentration of gas components | |
DE102004048859A1 (en) | Method and device for controlling and diagnosing the heating of a lambda probe | |
DE102008055109A1 (en) | Gas's physical and/or chemical characteristic i.e. i.e. exhaust gas oxygen portion, determining method for motor vehicle, involves carrying out determination of characteristic under consideration of potential difference between electrodes | |
DE102011005882A1 (en) | Device for determining oxygen contents in exhaust gas to control processing of fuel-air mixture of internal combustion engine, has control unit, where curve is stored in unit for determining characteristic of sensor element | |
DE102009028327A1 (en) | To determine the composition of a fuel mixture of benzene/ethanol, for an internal combustion motor, a broadband air/fuel detector in the exhaust channel is connected to a control unit | |
DE102012211685A1 (en) | Method and device for determining an air ratio lambda with a gas sensor | |
WO2024083431A1 (en) | Method for operating a sensor for detecting at least one property of a measurement gas in a measurement gas chamber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20120201 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
|
DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20180103 |