JPH1183791A - ガスセンサとくに内燃機関用のλセンサの機能モニタ方法および装置 - Google Patents
ガスセンサとくに内燃機関用のλセンサの機能モニタ方法および装置Info
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- JPH1183791A JPH1183791A JP10195196A JP19519698A JPH1183791A JP H1183791 A JPH1183791 A JP H1183791A JP 10195196 A JP10195196 A JP 10195196A JP 19519698 A JP19519698 A JP 19519698A JP H1183791 A JPH1183791 A JP H1183791A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 センサヒータのモニタリングが可能であるば
かりでなく、更に技術的にできるだけ簡単な方法でガス
分子を検出するセンサセラミックすなわちネルンストセ
ルのモニタリングもまた達成されるように、ガスセン
サ、とくに内燃機関用のλセンサの機能モニタ方法およ
び装置を改良する。 【解決手段】 気体分子を検出するセンサセラミック
（ネルンストセル）とセンサヒータとを有するガスセン
サ、とくに内燃機関用λセンサの機能モニタ方法におい
て、センサセラミックの内部抵抗が測定され、検出すべ
きガスの温度およびセンサヒータの加熱電力の関数とし
て求められた目標値と比較され、測定値が目標値を超え
たときにエラー信号が発生され、および／または出力さ
れ、および／または記憶される。
かりでなく、更に技術的にできるだけ簡単な方法でガス
分子を検出するセンサセラミックすなわちネルンストセ
ルのモニタリングもまた達成されるように、ガスセン
サ、とくに内燃機関用のλセンサの機能モニタ方法およ
び装置を改良する。 【解決手段】 気体分子を検出するセンサセラミック
（ネルンストセル）とセンサヒータとを有するガスセン
サ、とくに内燃機関用λセンサの機能モニタ方法におい
て、センサセラミックの内部抵抗が測定され、検出すべ
きガスの温度およびセンサヒータの加熱電力の関数とし
て求められた目標値と比較され、測定値が目標値を超え
たときにエラー信号が発生され、および／または出力さ
れ、および／または記憶される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体分子を検出す
るセンサセラミック（ネルンストセル）とセンサヒータ
とを有するガスセンサ、とくに内燃機関用のλセンサの
機能モニタ方法および装置に関するものである。
るセンサセラミック（ネルンストセル）とセンサヒータ
とを有するガスセンサ、とくに内燃機関用のλセンサの
機能モニタ方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関に供給される空気／燃料混合物
の所定の空燃比を保持するために、その制御量を内燃機
関の排気ガス系統内に配置されたガスセンサ、とくにλ
センサまたはＨＣセンサにより保持する制御方法および
装置が既知である。これらの制御は一般に、空気／燃料
混合物の組成をあらかじめ概略制御する混合物制御装置
に重ねられる。このような制御装置が異常なく機能する
ための前提条件は、ガスセンサが異常なく作動すること
である。
の所定の空燃比を保持するために、その制御量を内燃機
関の排気ガス系統内に配置されたガスセンサ、とくにλ
センサまたはＨＣセンサにより保持する制御方法および
装置が既知である。これらの制御は一般に、空気／燃料
混合物の組成をあらかじめ概略制御する混合物制御装置
に重ねられる。このような制御装置が異常なく機能する
ための前提条件は、ガスセンサが異常なく作動すること
である。
【０００３】米国連邦のカリフォルニア州の規則により
ならびに米国連邦規則により、内燃機関のすべての排気
ガス関連構成部品、たとえば噴射装置、触媒等の機能
は、運転中に自動車搭載手段を用いてモニタリングされ
なければならない（オンボード診断、ＯＢＤ）。
ならびに米国連邦規則により、内燃機関のすべての排気
ガス関連構成部品、たとえば噴射装置、触媒等の機能
は、運転中に自動車搭載手段を用いてモニタリングされ
なければならない（オンボード診断、ＯＢＤ）。
【０００４】たいていの既知のガスセンサ、たとえばλ
センサまたはＨＣセンサにおいて、その機能性は所定の
運転温度以上においてはじめて保証される。
センサまたはＨＣセンサにおいて、その機能性は所定の
運転温度以上においてはじめて保証される。
【０００５】したがって、ネルンストタイプのこのよう
なガスセンサにおいては、内燃機関の低温始動過程およ
び暖機過程の間にセンサがまず加熱され、これにより必
要な動作温度が早めに達成される。排気ガスセンサの機
能すなわちネルンストセルの機能のみでなくセンサヒー
タの機能もまた排気ガス関連変数であるので、そのモニ
タリングはＯＢＤの範囲内で必要である。
なガスセンサにおいては、内燃機関の低温始動過程およ
び暖機過程の間にセンサがまず加熱され、これにより必
要な動作温度が早めに達成される。排気ガスセンサの機
能すなわちネルンストセルの機能のみでなくセンサヒー
タの機能もまた排気ガス関連変数であるので、そのモニ
タリングはＯＢＤの範囲内で必要である。
【０００６】国際特許出願第９１／０３６３６号から、
追加のセンサまたはケーブルを必要とすることなくセン
サヒータのモニタリングを可能にする、排気ガスセンサ
ヒータおよびその供給ケーブル系統の機能性の検査方法
および装置が既知である。
追加のセンサまたはケーブルを必要とすることなくセン
サヒータのモニタリングを可能にする、排気ガスセンサ
ヒータおよびその供給ケーブル系統の機能性の検査方法
および装置が既知である。
【０００７】この方法およびこの装置においては、セン
サヒータのみのモニタリングは可能であるが、センサそ
れ自身の機能のモニタリングが可能でないことが問題で
ある。
サヒータのみのモニタリングは可能であるが、センサそ
れ自身の機能のモニタリングが可能でないことが問題で
ある。
【０００８】さらに国際特許出願第９１／１６６３７号
から、たとえばセンサヒータのモニタリングのためにも
使用可能な、電気／電子スイッチ（出力段）、それに接
続された消費部品、その操作装置および装置結合ライン
の機能モニタリング装置が既知である。しかしながら、
この装置もまたセンサヒータのモニタリングのみは行う
が、本来のセンサそれ自身のモニタリングは行っていな
い。
から、たとえばセンサヒータのモニタリングのためにも
使用可能な、電気／電子スイッチ（出力段）、それに接
続された消費部品、その操作装置および装置結合ライン
の機能モニタリング装置が既知である。しかしながら、
この装置もまたセンサヒータのモニタリングのみは行う
が、本来のセンサそれ自身のモニタリングは行っていな
い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、センサヒ
ータのモニタリングが可能であるばかりでなく、技術的
にできるだけ簡単な方法でさらにガス分子を検出するセ
ンサセラミックすなわちネルンストセルのモニタリング
もまた達成されるように、ガスセンサ、とくに内燃機関
用のλセンサのこの種の機能モニタ方法および装置を改
良することが本発明の課題である。
ータのモニタリングが可能であるばかりでなく、技術的
にできるだけ簡単な方法でさらにガス分子を検出するセ
ンサセラミックすなわちネルンストセルのモニタリング
もまた達成されるように、ガスセンサ、とくに内燃機関
用のλセンサのこの種の機能モニタ方法および装置を改
良することが本発明の課題である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題は、ガスセン
サ、とくに内燃機関用のλセンサの機能モニタ方法にお
いて、センサセラミックの内部抵抗が測定され、検出す
べきガスの温度およびセンサヒータの加熱電力の関数と
して求められた目標値と比較され、測定値が目標値を超
えたときにエラー信号が発生されおよび／または出力さ
れおよび／または記憶されることにより解決される。
サ、とくに内燃機関用のλセンサの機能モニタ方法にお
いて、センサセラミックの内部抵抗が測定され、検出す
べきガスの温度およびセンサヒータの加熱電力の関数と
して求められた目標値と比較され、測定値が目標値を超
えたときにエラー信号が発生されおよび／または出力さ
れおよび／または記憶されることにより解決される。
【００１１】この方法は、センサセラミックの内部抵抗
のみが測定されかつ内燃機関において測定された検出す
べきガスの温度およびセンサヒータの加熱電力の関数と
して求められた内部抵抗の目標値と比較されるにすぎな
いので、ネルンストセルのモニタリングは他の追加のセ
ンサを用いることなく可能であるというきわめて大きな
利点を有している。
のみが測定されかつ内燃機関において測定された検出す
べきガスの温度およびセンサヒータの加熱電力の関数と
して求められた内部抵抗の目標値と比較されるにすぎな
いので、ネルンストセルのモニタリングは他の追加のセ
ンサを用いることなく可能であるというきわめて大きな
利点を有している。
【００１２】この場合、内部抵抗の測定はたとえば未公
開のドイツ特許出願第１９６３６２２６．１号から既知
の装置を用いて行うことができる。
開のドイツ特許出願第１９６３６２２６．１号から既知
の装置を用いて行うことができる。
【００１３】低温始動過程または暖機過程におけるガス
センサの正常な機能は機能可能なセンサヒータを前提と
することから、内部抵抗の測定により一方でネルンスト
セルの機能性が直接検出され、他方で低温始動過程また
は暖機過程の間にこれによりセンサヒータの機能もまた
検出可能なので、純原理的に、ガスセンサの機能モニタ
リングのためにはガスセンサの内部抵抗の上記のモニタ
リングで十分である。
センサの正常な機能は機能可能なセンサヒータを前提と
することから、内部抵抗の測定により一方でネルンスト
セルの機能性が直接検出され、他方で低温始動過程また
は暖機過程の間にこれによりセンサヒータの機能もまた
検出可能なので、純原理的に、ガスセンサの機能モニタ
リングのためにはガスセンサの内部抵抗の上記のモニタ
リングで十分である。
【００１４】しかしながら、この方法のとくに有利な実
施態様は、センサセラミックの内部抵抗の測定と組み合
わせて、センサヒータが、正電位への短絡、負荷低下、
接地への短絡の１つまたは複数のエラーの発生をモニタ
リングし、これらのエラーのいずれかが存在するとき
に、エラー信号が発生されおよび／または出力されおよ
び／または記憶されるように設計されている。
施態様は、センサセラミックの内部抵抗の測定と組み合
わせて、センサヒータが、正電位への短絡、負荷低下、
接地への短絡の１つまたは複数のエラーの発生をモニタ
リングし、これらのエラーのいずれかが存在するとき
に、エラー信号が発生されおよび／または出力されおよ
び／または記憶されるように設計されている。
【００１５】さらに、本発明による課題は、気体分子を
検出するセンサセラミック（ネルンストセル）およびセ
ンサヒータを有するガスセンサ、とくに内燃機関用のλ
センサの機能モニタ装置において、検出すべきガスの温
度を測定するための手段と、センサヒータの加熱電力を
測定するための手段と、検出すべきガスの温度およびセ
ンサヒータの加熱電力の関数としてセンサセラミックの
内部抵抗の目標値を計算するための回路手段と、センサ
セラミックの内部抵抗を測定するための手段と、計算さ
れた目標値を測定された内部抵抗と比較し、所定の値以
上の偏差があるときにエラー信号を出力しおよび／また
は記憶しおよび／または指示するための回路手段とによ
ってもまた解決される。
検出するセンサセラミック（ネルンストセル）およびセ
ンサヒータを有するガスセンサ、とくに内燃機関用のλ
センサの機能モニタ装置において、検出すべきガスの温
度を測定するための手段と、センサヒータの加熱電力を
測定するための手段と、検出すべきガスの温度およびセ
ンサヒータの加熱電力の関数としてセンサセラミックの
内部抵抗の目標値を計算するための回路手段と、センサ
セラミックの内部抵抗を測定するための手段と、計算さ
れた目標値を測定された内部抵抗と比較し、所定の値以
上の偏差があるときにエラー信号を出力しおよび／また
は記憶しおよび／または指示するための回路手段とによ
ってもまた解決される。
【００１６】有利な実施態様においては、センサヒータ
の出力段に並列に配置されたエラー検出論理段がさらに
設けられ、エラー検出論理段は、正電位への短絡または
負荷低下または接地への短絡を検出し、このようなエラ
ーのいずれかが存在するときに、エラー信号が発生され
および／または指示されおよび／または記憶されるよう
に設計されている。
の出力段に並列に配置されたエラー検出論理段がさらに
設けられ、エラー検出論理段は、正電位への短絡または
負荷低下または接地への短絡を検出し、このようなエラ
ーのいずれかが存在するときに、エラー信号が発生され
および／または指示されおよび／または記憶されるよう
に設計されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の基本的な考え方は、ガス
センサ、とくに内燃機関用のλセンサの機能モニタリン
グが、内部抵抗の測定、および測定された内部抵抗と、
排気ガスの温度およびセンサヒータの加熱電力の関数と
して計算により求められた内部抵抗の目標値との比較、
により行われ、偏差があるときにエラーがあると判定す
ることにある。
センサ、とくに内燃機関用のλセンサの機能モニタリン
グが、内部抵抗の測定、および測定された内部抵抗と、
排気ガスの温度およびセンサヒータの加熱電力の関数と
して計算により求められた内部抵抗の目標値との比較、
により行われ、偏差があるときにエラーがあると判定す
ることにある。
【００１８】以下に本発明を説明する前に、本発明を離
散的回路段により示した図１に示すブロック線図は、本
発明を限定するものではなく、とくに本発明の基本的な
機能作用をわかりやすくしかつ特殊な機能過程をできる
だけ具体的な形で示すために使用されたものであること
を明確に指摘しておく。個々の構成要素およびブロック
は、アナログ技術、ディジタル技術またはハイブリッド
技術で構成可能であることは明らかである。さらに、個
々の構成要素およびブロックは、プログラム制御される
ディジタル装置、たとえばマイクロコンピュータ、マイ
クロプロセッサ、ディジタルまたはアナログ論理回路等
のすべてまたは一部を組み合わせて対応する領域を含む
ようにすることもまた可能である。
散的回路段により示した図１に示すブロック線図は、本
発明を限定するものではなく、とくに本発明の基本的な
機能作用をわかりやすくしかつ特殊な機能過程をできる
だけ具体的な形で示すために使用されたものであること
を明確に指摘しておく。個々の構成要素およびブロック
は、アナログ技術、ディジタル技術またはハイブリッド
技術で構成可能であることは明らかである。さらに、個
々の構成要素およびブロックは、プログラム制御される
ディジタル装置、たとえばマイクロコンピュータ、マイ
クロプロセッサ、ディジタルまたはアナログ論理回路等
のすべてまたは一部を組み合わせて対応する領域を含む
ようにすることもまた可能である。
【００１９】本発明はまた、λセンサの機能性のモニタ
リングに限定されず、ネルンストセルおよびセンサヒー
タを有する任意のガスセンサにおいて広く使用可能であ
る。
リングに限定されず、ネルンストセルおよびセンサヒー
タを有する任意のガスセンサにおいて広く使用可能であ
る。
【００２０】したがって、以下の説明は、全体の機能過
程、それぞれの対応ブロックにより達成される機能、お
よび個々の部分により示される部分機能のそれぞれの協
働に関する好ましい実施態様としてのみ評価されるべき
であり、この場合、それぞれの回路ブロックに与えられ
ている説明は理解しやすくするためのものである。
程、それぞれの対応ブロックにより達成される機能、お
よび個々の部分により示される部分機能のそれぞれの協
働に関する好ましい実施態様としてのみ評価されるべき
であり、この場合、それぞれの回路ブロックに与えられ
ている説明は理解しやすくするためのものである。
【００２１】内燃機関のλセンサの機能モニタリング方
法および装置を以下に図１により説明する。
法および装置を以下に図１により説明する。
【００２２】図１から明らかなように、排気ガス温度、
加熱電力およびセンサセラミックすなわちλセンサのネ
ルンストセルの内部抵抗が測定される。排気ガス温度お
よび加熱電力の関数として特性曲線群ユニット１０によ
りλセンサの内部抵抗が求められる。発生の可能性のあ
るエラーを排除するために、乗算段２０において、この
ように求められた内部抵抗に、２ないし１５、好ましく
は５ないし１０の値の範囲の係数が乗算され、その結果
である目標値ｙが比較段３０に供給される。この比較段
３０にさらに測定された内部抵抗ｘが供給される。
加熱電力およびセンサセラミックすなわちλセンサのネ
ルンストセルの内部抵抗が測定される。排気ガス温度お
よび加熱電力の関数として特性曲線群ユニット１０によ
りλセンサの内部抵抗が求められる。発生の可能性のあ
るエラーを排除するために、乗算段２０において、この
ように求められた内部抵抗に、２ないし１５、好ましく
は５ないし１０の値の範囲の係数が乗算され、その結果
である目標値ｙが比較段３０に供給される。この比較段
３０にさらに測定された内部抵抗ｘが供給される。
【００２３】さらに、測定内部抵抗ｘが求められた内部
抵抗ｙより大きいか否かの比較が行われる。これが肯定
のとき、エラー信号がＯＲ素子４０に供給され、ＯＲ素
子４０はエラー信号５０を発生し、指示しかつ場合によ
り記憶する。
抵抗ｙより大きいか否かの比較が行われる。これが肯定
のとき、エラー信号がＯＲ素子４０に供給され、ＯＲ素
子４０はエラー信号５０を発生し、指示しかつ場合によ
り記憶する。
【００２４】これと同時に、センサヒータの出力段の診
断が行われる。このために、センサヒータ出力段に並列
に、すなわちセンサヒータ出力段の操作と出力との間
に、エラー検出論理段６０が挿入され、エラー検出論理
段６０は、正電位ＵＢへの短絡、および／またはたとえ
ばケーブルの破断により発生することがある負荷低下、
および／または接地への短絡、を検出し、ＯＲ素子４０
に供給する。このようなエラーのいずれかが存在すると
きにエラー信号５０が出力され、指示され、また必要に
応じて記憶される。
断が行われる。このために、センサヒータ出力段に並列
に、すなわちセンサヒータ出力段の操作と出力との間
に、エラー検出論理段６０が挿入され、エラー検出論理
段６０は、正電位ＵＢへの短絡、および／またはたとえ
ばケーブルの破断により発生することがある負荷低下、
および／または接地への短絡、を検出し、ＯＲ素子４０
に供給する。このようなエラーのいずれかが存在すると
きにエラー信号５０が出力され、指示され、また必要に
応じて記憶される。
【００２５】エラー検出論理段６０は、たとえば国際特
許出願第９１／１６６３７号に記載されかつ本明細書に
おいて参照されるように設計することができる。
許出願第９１／１６６３７号に記載されかつ本明細書に
おいて参照されるように設計することができる。
【００２６】上記のλセンサの機能モニタ方法および装
置の本質は、一方で、追加のセンサ手段を用いることな
く、センサセラミックの内部抵抗の測定によりλセンサ
の機能性を検出し、他方で、これと組み合わせてセンサ
ヒータをモニタすることにある。一方で、センサヒータ
の機能とは独立にλセンサの機能をモニタリングするこ
ともまた可能である。センサヒータの正常な機能が保証
されているときにのみ、低温始動過程または暖機過程に
おいてλセンサが正常に機能するので、他方で同時に、
センサヒータとは独立にセンサの機能をモニタリングす
ることにより間接的にセンサヒータのモニタリングが行
われることになる。
置の本質は、一方で、追加のセンサ手段を用いることな
く、センサセラミックの内部抵抗の測定によりλセンサ
の機能性を検出し、他方で、これと組み合わせてセンサ
ヒータをモニタすることにある。一方で、センサヒータ
の機能とは独立にλセンサの機能をモニタリングするこ
ともまた可能である。センサヒータの正常な機能が保証
されているときにのみ、低温始動過程または暖機過程に
おいてλセンサが正常に機能するので、他方で同時に、
センサヒータとは独立にセンサの機能をモニタリングす
ることにより間接的にセンサヒータのモニタリングが行
われることになる。
【図１】本発明による内燃機関のλセンサの機能モニタ
装置の概略ブロック回路図である。
装置の概略ブロック回路図である。
１０ 特性曲線群ユニット ２０ 乗算段 ３０ 比較段 ４０ ＯＲ素子 ５０ エラー信号 ６０ エラー検出論理段 ＵＢ 正電位 ｘ 内部抵抗の測定値 ｙ 内部抵抗の目標値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エーリヒ・ユンギンガー ドイツ連邦共和国 70191 シュトゥット ガルト，フリードリヒ−エーバート−シュ トラーセ 50 (72)発明者 ロター・ラフ ドイツ連邦共和国 71686 レムゼック, ヴンネンシュタインシュトラーセ 24
Claims (5)
- 【請求項１】 気体分子を検出するセンサセラミック
（ネルンストセル）とセンサヒータとを有するガスセン
サ、とくに内燃機関用のλセンサの機能モニタ方法にお
いて、 前記センサセラミックの内部抵抗（ｘ）が測定され、検
出すべきガスの温度およびセンサヒータの加熱電力の関
数として求められた目標値（ｙ）と比較され、測定値
（ｘ）が目標値（ｙ）を超えたときに、エラー信号が発
生され、および／または出力され、および／または記憶
されることを特徴とするガスセンサ、とくに内燃機関用
のλセンサの機能モニタ方法。 - 【請求項２】 前記センサセラミックの内部抵抗（ｘ）
の測定と組み合わせて、前記センサヒータが、正電位
（ＵＢ）への短絡、および／または負荷低下、および／
または接地への短絡、の１つまたは複数のエラーの発生
をモニタリングし、これらのエラーのいずれかが存在す
るときに、エラー信号が発生され、および／または記憶
され、および／または出力されることを特徴とする請求
項１の方法。 - 【請求項３】 気体分子を検出するセンサセラミック
（ネルンストセル）とセンサヒータとを有するガスセン
サ、とくに内燃機関用のλセンサの機能モニタ装置にお
いて、 検出すべきガスの温度を測定するための手段と、 前記センサヒータの加熱電力を測定するための手段と、 検出すべきガスの温度および前記センサヒータの加熱電
力の関数として前記センサセラミックの内部抵抗の目標
値（ｙ）を計算するための回路手段（１０、２０）と、 前記センサセラミックの内部抵抗を測定するための手段
と、 計算された目標値（ｙ）を測定された内部抵抗（ｘ）と
比較し、所定の値の偏差があるときに、エラーを出力
し、および／または記憶し、および／または指示するた
めの回路手段（３０）と、を有することを特徴とするガ
スセンサ、とくに内燃機関用のλセンサの機能モニタ装
置。 - 【請求項４】 前記センサヒータの出力段に並列に配置
されたエラー検出論理段（６０）がさらに設けられ、エ
ラー検出論理段（６０）は正電位（ＵＢ）への短絡およ
び／または負荷低下および／または接地への短絡を検出
し、このようなエラーのいずれかが存在するときに、エ
ラー信号が発生され、および／または記憶され、および
／または指示されることを特徴とする請求項３の装置。 - 【請求項５】 検出すべきガスの温度および前記センサ
ヒータの加熱電力の関数として内部抵抗を計算するため
の回路手段（１０、２０）が特性曲線群ユニット（１
０）を有し、特性曲線群ユニット（１０）の入力値が検
出すべきガスの温度および加熱電力であり、特性曲線群
ユニット（１０）の出力値が内部抵抗であることを特徴
とする請求項３または４の装置。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017154A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Denso Corp | 排出ガスセンサの劣化検出装置 |
| JP2011231708A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Denso Corp | 触媒温度状態診断装置 |
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Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1308992B1 (it) * | 1999-02-09 | 2002-01-15 | Magneti Marelli Spa | Metodo di controllo e di diagnosi del riscaldatore di un sensoresensibile alla composizione dei gas di scarico di un motore. |
| DE10027900B4 (de) * | 2000-06-06 | 2018-11-15 | Delphi Technologies, Inc. | Anordnung zum Bestimmen der Betriebstemperatur einer Abgassonde |
| DE102005032456A1 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Dynamikdiagnose einer Abgassonde |
| EP1959121B1 (en) * | 2007-02-14 | 2009-08-19 | Ford Global Technologies, LLC | Sensor activation monitor |
| DE102007042086B4 (de) | 2007-09-05 | 2014-12-24 | Continental Automotive Gmbh | Testverfahren für eine Abgassonde einer Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Lambda-Sonde |
| DE102008001697A1 (de) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | Robert Bosch Gmbh | Auswerte- und Steuereinheit für eine Breitband-Lambdasonde |
| DE102010029776A1 (de) * | 2010-06-08 | 2011-12-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Erkennen des Typs von Lambdasonden |
| DE102011077171A1 (de) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuereinheit zur Überwachung von Kabelfehlern an einer Breitband-Lambdasonde |
| US9255538B1 (en) * | 2012-09-27 | 2016-02-09 | Brunswick Corporation | Control systems and methods for marine engines emitting exhaust gas |
| DE102015009489A1 (de) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Audi Ag | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung |
| US10443526B2 (en) * | 2016-09-14 | 2019-10-15 | Denso Corporation | Air-fuel ratio sensing device |
| US10378472B2 (en) * | 2017-02-17 | 2019-08-13 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon sensor diagnostic |
| DE102019204827A1 (de) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Diagnose von Abgassensoren |
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|---|---|---|---|---|
| DE3149136A1 (de) * | 1981-12-11 | 1983-06-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Einrichtung zur regelung des kraftstoff-luftverhaeltnisses bei brennkraftmaschinen |
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| DE3941995A1 (de) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung der funktionsfaehigkeit einer sonden-heizeinrichtung |
| DE4012109C2 (de) * | 1990-04-14 | 1999-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Funktionsüberwachung eines elektrischen/elektronischen Schaltmittels, seines angeschlossenen Verbrauchers, einer Ansteuerung und seiner Verbindungsleitung |
| DE4142706A1 (de) * | 1991-12-21 | 1993-06-24 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur temperaturmessung in einem kraftfahrzeug |
| US5228426A (en) * | 1992-10-28 | 1993-07-20 | Ford Motor Company | Oxygen sensor system with an automatic heater malfunction detector |
| US5245979A (en) * | 1992-10-28 | 1993-09-21 | Ford Motor Company | Oxygen sensor system with a dynamic heater malfunction detector |
| DE4300530C2 (de) * | 1993-01-12 | 2001-02-08 | Bosch Gmbh Robert | System zum Betreiben eines Heizelements für einen keramischen Sensor in einem Kraftfahrzeug |
| US5392643A (en) * | 1993-11-22 | 1995-02-28 | Chrysler Corporation | Oxygen heater sensor diagnostic routine |
| DE19636415B4 (de) * | 1996-09-07 | 2007-12-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktionsweise eines Kohlenwasserstoffsensors für eine Brennkraftmaschine |
-
1997
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-
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- 1998-07-01 GB GB9814104A patent/GB2327271B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-10 JP JP19519698A patent/JP4334637B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-13 US US09/114,483 patent/US6034610A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017154A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Denso Corp | 排出ガスセンサの劣化検出装置 |
| JP4645984B2 (ja) * | 2005-07-05 | 2011-03-09 | 株式会社デンソー | 排出ガスセンサの劣化検出装置 |
| JP2011231708A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Denso Corp | 触媒温度状態診断装置 |
| US8775051B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-07-08 | Denso Corporation | Apparatus for diagnosing temperature state of carrier of catalyst converter |
| US20140047912A1 (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Robert Bosch Gmbh | Oxygen sensor regeneration |
| US9212971B2 (en) * | 2012-08-17 | 2015-12-15 | Robert Bosch Gmbh | Oxygen sensor regeneration |
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| Publication number | Publication date |
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