RU2016150708A - Выявление потемнения элемента датчика кислорода - Google Patents
Выявление потемнения элемента датчика кислорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016150708A RU2016150708A RU2016150708A RU2016150708A RU2016150708A RU 2016150708 A RU2016150708 A RU 2016150708A RU 2016150708 A RU2016150708 A RU 2016150708A RU 2016150708 A RU2016150708 A RU 2016150708A RU 2016150708 A RU2016150708 A RU 2016150708A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- impedance
- pump element
- nernst
- oxygen sensor
- Prior art date
Links
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 20
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 8
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims 6
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 4
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 claims 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
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
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
- G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
- G01M15/104—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases using oxygen or lambda-sensors
-
- 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
-
- 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
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Claims (31)
1. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
различают тепловое старение и потемнение элемента датчика кислорода по результатам контроля изменения импеданса элемента накачки и импеданса элемента Нернста датчика кислорода после подачи напряжения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное напряжение представляет собой переменное напряжение.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что различение по результату контроля изменений включает в себя различение по результату контроля изменения после текущей подачи напряжения относительно результата контроля изменения импеданса элемента накачки и элемента Нернста после предыдущей подачи напряжения.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное различение включает в себя то, что:
наличие теплового старения указывают на основании того, что результат контроля изменения импеданса элемента накачки и элемента Нернста превышает пороговое значение; и
наличие потемнения указывают на основании того, что результат контроля изменения импеданса элемента накачки выше порогового значения, а результат контроля изменения импеданса элемента Нернста ниже порогового значения.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанное пороговое значение представляет собой либо постоянное значение, либо значение, зависящее от импеданса после предыдущей подачи напряжения.
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указание наличия потемнения дополнительно включает в себя указание уровня потемнения по изменению импеданса элемента накачки после предыдущей подачи напряжения.
7. Способ по п. 4, дополнительно содержащий шаги, на которых уменьшают один или несколько параметров работы датчика кислорода в связи с указанием наличия потемнения, причем указанные параметры работы включают в себя опорное напряжение и (или) скорость линейного изменения напряжения, и корректируют коэффициент поправки для оценки содержания кислорода в связи с указанием наличия теплового старения.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное различение включает в себя различение на основании импеданса в конечной точке операции частотного сканирования, выполненном после подачи напряжения на элемент накачки, и указание наличия потемнения датчика кислорода на основании того, что импеданс в конечной точке ниже порогового импеданса.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в основе указанного порогового импеданса лежит конечная точка операции частотного сканирования после предыдущей подачи напряжения на элемент накачки.
10. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
периодически подают переменное напряжение на элемент накачки и на элемент Нернста датчика кислорода;
выполняют операцию частотного сканирования для элемента накачки и элемента Нернста, включающую в себя изменение импеданса после подачи напряжения;
указывают наличие потемнения по конечной точке указанной операции частотного сканирования для элемента накачки и для элемента Нернста.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что периодическая подача напряжения включает в себя подачу переменного напряжения один раз за каждый ездовой цикл после прохождения порогового расстояния или по прошествии порогового периода времени после предыдущей подачи.
12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанная операция частотного сканирования включает в себя: подачу переменного напряжения на элемент накачки и на элемент Нернста, при этом сохраняя пиковое напряжение постоянным;
постепенное изменение частоты переменного напряжения;
измерение тока накачки после подачи переменного напряжения; и
вычисление импеданса элемента накачки и элемента Нернста по поданному напряжению и результату измерения тока накачки.
13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанная операция частотного сканирования включает в себя первую операцию частотного сканирования элемента накачки после подачи переменного напряжения и вторую операцию частотного сканирования для элемента Нернста после подачи переменного напряжения.
14. Способ по п. 10, дополнительно содержащий шаги, на которых: указывают наличие теплового старения на основании того, что импеданс в конечной точке как первой, так и второй операций частотного сканирования ниже первого и второго пороговых импедансов соответственно, и указывают наличие потемнения на основании того, что импеданс в конечной точке первой операции частотного сканирования ниже первого порогового импеданса, а импеданс в конечной точке второй операции частотного сканирования равен второму пороговому импедансу.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что в основе указанных первого и второго пороговых импедансов лежат конечные точки первой и второй операций частотного сканирования после предыдущей подачи напряжения на элемент накачки и на элемент Нернста.
16. Способ по п. 15, дополнительно содержащий шаги, на которых: корректируют коэффициент поправки для оценки содержания кислорода в связи с указанием наличия теплового старения; и в связи с указанием наличия потемнения уменьшают рабочие параметры датчика кислорода, включающие в себя опорное напряжение и скорость линейного изменения напряжения.
17. Способ, содержащий шаги, на которых:
в первом режиме работы датчика кислорода: направляют поток отработавших газов из двигателя сгорания в первую полость, образованную на одной стороне слоем оксида циркония, а на другой стороне - керамическим слоем, при этом указанный керамический слой расположен между первой полостью и второй полостью, содержащей газ сравнения; подают первое напряжение на слой оксида циркония для закачки ионов кислорода между первой полостью и отработавшими газами; подают второе напряжение на указанный керамический слой, ограничивая первое напряжение, когда второе напряжение достигнет порогового; и
во втором режиме работы датчика кислорода, выявляют восстановление части слоя оксида циркония до циркония путем сравнения изменения импеданса указанного циркониевого слоя с изменением импеданса указанного керамического слоя.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что указанный керамический слой представляет собой первый керамический слой, причем датчик кислорода также содержит элемент накачки и элемент Нернста, при этом элемент накачки содержит указанный первый керамический слой и первую пару электродов, соединенную с источником напряжения, при этом элемент Нернста содержит второй керамический слой и вторую пару электродов, соединенную с источником напряжения, причем и первая, и вторая пары электродов содержат слои оксида циркония.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что указанный второй режим работы включает в себя периодическую подачу переменного напряжения на элемент накачки и на элемент Нернста, выполнение операции частотного сканирования для элемента накачки и элемента Нернста, включающей в себя изменение импеданса при периодической подаче напряжения, и указание наличия восстановления части оксида циркония до циркония на основании конечной точки операции частотного сканирования для элемента накачки и для элемента Нернста.
20. Способ по п. 19, дополнительно содержащий шаг, на котором в связи с указанием наличия восстановления части оксида циркония до циркония уменьшают опорное напряжение и (или) скорость линейного изменения напряжения датчика кислорода.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/002,199 | 2016-01-20 | ||
US15/002,199 US10078033B2 (en) | 2016-01-20 | 2016-01-20 | Oxygen sensor element blackening detection |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016150708A true RU2016150708A (ru) | 2018-06-25 |
RU2016150708A3 RU2016150708A3 (ru) | 2019-04-04 |
RU2691209C2 RU2691209C2 (ru) | 2019-06-11 |
Family
ID=59256007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016150708A RU2691209C2 (ru) | 2016-01-20 | 2016-12-22 | Выявление потемнения элемента датчика кислорода |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10078033B2 (ru) |
CN (1) | CN106988904A (ru) |
DE (1) | DE102017100222A1 (ru) |
RU (1) | RU2691209C2 (ru) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016210420B3 (de) * | 2016-06-13 | 2017-06-14 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Sauerstoffsensors, Computerprogrammprodukt und Sauerstoffsensor |
US10598630B2 (en) * | 2016-09-30 | 2020-03-24 | Endress+Hauser Conducta Inc. | Characterization and failure analysis of a sensor using impedance frequency response spectra |
JP6783706B2 (ja) | 2017-06-12 | 2020-11-11 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ素子に備わる電極の検査方法 |
JP6889083B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2021-06-18 | 日本特殊陶業株式会社 | センサ及びセンサの製造方法 |
JP7068074B2 (ja) * | 2018-07-02 | 2022-05-16 | 日本特殊陶業株式会社 | 酸素センサの制御装置及び酸素センサの制御方法 |
US10928346B2 (en) * | 2018-08-07 | 2021-02-23 | Denso International America, Inc. | Multi-element sensors |
CN109026417B (zh) * | 2018-08-15 | 2020-10-16 | 潍柴西港新能源动力有限公司 | 混合动力车辆用宽域氧传感器老化自学习的控制方法 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU524263A1 (ru) * | 1975-01-31 | 1976-08-05 | Институт Прикладной Физики Ан Молдавской Сср | Чувствительный элемент датчика интегрального теплового потока нернста-эттингсгаузен |
US4860712A (en) | 1987-07-01 | 1989-08-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of controlling an oxygen concentration sensor |
RU2138799C1 (ru) * | 1994-06-02 | 1999-09-27 | Т/О Научно-производственное предприятие "ЭРГ" | Газоанализатор |
GB2301901B (en) | 1995-06-05 | 1999-04-07 | Nippon Denso Co | Apparatus and method for diagnosing degradation or malfunction of oxygen sensor |
DE19845927B4 (de) * | 1998-10-06 | 2013-03-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Prüfen eines Meßfühlers |
US6360583B1 (en) * | 1998-11-30 | 2002-03-26 | Ford Global Technologies, Inc. | Oxygen sensor monitoring |
US20020139670A1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-10-03 | Beckmeyer Richard F. | Slip method for making exhaust sensors |
DE10147390A1 (de) * | 2001-09-26 | 2003-04-30 | Bosch Gmbh Robert | Breitband-Lambda-Sonde mit verbessertem Startverhalten |
RU2229706C2 (ru) * | 2002-02-19 | 2004-05-27 | Вятский государственный университет | Способ изготовления чувствительного элемента датчика для анализа серосодержащих сред |
DE10216724C1 (de) * | 2002-04-16 | 2003-10-09 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Breitband-Lamdasonde |
DE10232355B4 (de) * | 2002-07-17 | 2005-12-15 | Robert Bosch Gmbh | Elektrochemischer Messfühler zur Messung der Konzentration von Stickoxiden |
US8323778B2 (en) | 2005-01-13 | 2012-12-04 | Webb Alan C | Environmentally resilient corrugated building products and methods of manufacture |
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 |
DE102006053808B4 (de) * | 2006-11-15 | 2021-01-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines Messfühlers |
JP5140005B2 (ja) | 2009-01-07 | 2013-02-06 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ制御装置及びガスセンサ制御方法 |
DE102009027378A1 (de) * | 2009-07-01 | 2011-01-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Diagnosevorrichtung zur Diagnose einer beheizbaren Abgassonde einer Brennkraftmaschine |
US20110139618A1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-16 | Delphi Technologies, Inc. | Ceramic exhaust gas sensor |
US9575030B2 (en) * | 2012-09-17 | 2017-02-21 | Aem Performance Electronics | Digital controller for an oxygen sensor |
DE102012219282A1 (de) * | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose des Luftreferenzkanals einer Breitband-Lambdasonde |
JP6003928B2 (ja) * | 2014-03-04 | 2016-10-05 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子とその製造方法並びにガスセンサ |
US9885685B2 (en) * | 2014-10-10 | 2018-02-06 | Ford Global Technologies, Llc | Compensating oxygen sensor aging |
US9874549B2 (en) * | 2014-10-17 | 2018-01-23 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for operating a variable voltage oxygen sensor |
US9664132B2 (en) * | 2014-12-12 | 2017-05-30 | Ford Global Technologies, Llc | Oxygen sensor control responsive to resistance and impedance |
US9856799B1 (en) * | 2016-07-05 | 2018-01-02 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for an oxygen sensor |
-
2016
- 2016-01-20 US US15/002,199 patent/US10078033B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-12-22 RU RU2016150708A patent/RU2691209C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2017
- 2017-01-06 DE DE102017100222.7A patent/DE102017100222A1/de not_active Withdrawn
- 2017-01-12 CN CN201710023179.6A patent/CN106988904A/zh not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-06-28 US US16/022,034 patent/US10539482B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016150708A3 (ru) | 2019-04-04 |
RU2691209C2 (ru) | 2019-06-11 |
US20180306673A1 (en) | 2018-10-25 |
CN106988904A (zh) | 2017-07-28 |
US10539482B2 (en) | 2020-01-21 |
US10078033B2 (en) | 2018-09-18 |
US20170205314A1 (en) | 2017-07-20 |
DE102017100222A1 (de) | 2017-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2016150708A (ru) | Выявление потемнения элемента датчика кислорода | |
RU2638134C1 (ru) | Система управления и способ управления для двигателя внутреннего сгорания | |
US8720186B2 (en) | Control apparatus for gas sensor | |
JP4577160B2 (ja) | 排気ガスセンサの故障検出装置 | |
US8656898B2 (en) | Method for controlling a glow plug | |
JP2013539043A5 (ru) | ||
US9052279B2 (en) | Gas sensor apparatus and method for controlling the same | |
JP2009168798A (ja) | ガスセンサ制御装置、及び窒素酸化物濃度検出方法 | |
WO2015124992A1 (en) | Control system and control method for internal combustion engine | |
JP2014235107A5 (ru) | ||
US9683959B2 (en) | Method for setting temperature rise profile of sensor element of gas sensor | |
JP2011137806A (ja) | センサ制御装置及びセンサ制御装置の制御方法 | |
RU2016104489A (ru) | Способ (варианты) и система для измерения воздушно-топливного отношения посредством кислородного датчика с изменяемым напряжением | |
JP2020003264A (ja) | 亜酸化窒素濃度検出装置 | |
CN110907522A (zh) | 提高氮氧传感器测量精度方法 | |
JP2023090025A (ja) | ガスセンサ | |
JP7303129B2 (ja) | ガスセンサ | |
US10731588B2 (en) | Control apparatus for exhaust gas sensor | |
JP2018004332A (ja) | ガスセンサ制御装置 | |
US9671311B2 (en) | Method and device for determining a lambda air ratio using a gas sensor | |
KR20200052829A (ko) | 가스 센서의 고장 검출 장치, 가스 센서의 고장 검출 방법 | |
JP5528041B2 (ja) | 排気ガス・センサの作動方法および装置 | |
JP2013231659A (ja) | センサ出力処理装置、及び、センサシステム | |
JP6668218B2 (ja) | ガスの圧力測定装置及びガスの圧力測定方法 | |
CN117517429A (zh) | 气体传感器及气体传感器的基准电位的偏离的把握方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201223 |