[發明專利]氧傳感器運行方法以及用于實施該方法的裝置

有效

• 申請號: 201010502212.1
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN102033091A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: G·賴因哈特;M·布克霍爾茲
• 申請（專利權）人: 羅伯特.博世有限公司
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹若;汲長志

技術領域

本發明涉及一種按獨立權利要求前序部分所述的氧傳感器運行方法以及用于實施該方法的裝置。

本發明的主題也是計算機程序以及計算機程序產品。

在燃燒技術中，用空氣系數λ表示實際上提供的空氣量與理論上燃燒所需的空氣量、也就是化學計算的空氣量之間的比例。相應地，濃的氣體混合物、也就是具有過量燃料的氣體混合物具有λ＜1的空氣系數，而稀的氣體混合物、也就是具有過量空氣的氣體混合物具有λ＞1的空氣系數。

背景技術

在專利文件DE?10216724C1中描述了一種用于運行沒有參考室的寬帶氧傳感器的方法，其中在稀薄的內燃機運行期間反復地將泵電壓換極。泵電壓的短暫的換極用于將氧氣泵入氧傳感器的測量氣體空間中，氧氣應該在那里氧化碳氫化合物，所述碳氫化合物在廢氣濃時會到達氧傳感器的測量氣體空間中。所述氧傳感器持續地保持在測量運行中，從而能夠將氧傳感器信號持續地提供給λ調節器。通過合適地選擇泵電壓換極的重復率來確保維持運行準備狀態，其中不應改變氧傳感器的動態性。

在公開文件DE?19838466A1中描述了一種用于運行氧傳感器的方法，用該方法應該排除濃漂移(Fettdrift)，該濃漂移會由于變得無效的泵電極而出現。在可選擇的僅僅用稀薄的廢氣加載氧傳感器的時間段之后，在預先給出的間隔內將泵電壓換極或者提高能斯特電壓(Nernstspannung)。由此支持將氧氣從氧傳感器的測量氣體空間中泵出，從而補償氧傳感器的濃漂移。

在公開文件DE?10163912A1中描述了一種用于運行氧傳感器的方法，該方法即使在腐蝕性的氣體混合物中使用時也應該確保氧傳感器的高使用壽命以及良好的測量精度。這通過以下方法實現，即在內燃機的運行暫停期中將氧傳感器保持運行，然而其中轉換泵電流，從而減少泵電極上的極化效應。此外，為了保護泵電極，可以用微小的泵電壓持久地維持轉換的泵運行，其中只有在需要氧傳感器信號時才必須中斷持續的再生運行。

在公開文件DE?102006061954A1中描述了一種氧傳感器，該氧傳感器專門用于測量稀薄運行的內燃機的排氣通道中的廢氣λ。該氧傳感器包含第一電極和第二電極，這兩個電極通過傳導氧離子的固體電解質相互連接。布置在測量氣體空間中的第一電極通過擴散障礙物與有待研究的廢氣連接。所述第二電極布置在參考氣體通道中。該參考氣體通道能夠用滲透氧氣的多孔的填充材料進行填充。通過必要時填充參考氣體通道并且通過其幾何構造應該一方面確保從第二電極最佳地運走氧氣，并且另一方面阻止臟物滲入參考氣體通道中。

已知的氧傳感器作為極限電流稀薄傳感器實現，其中通過在所述兩個電極之間施加足夠高的電勢差來形成泵電流，該泵電流首先在λ＞1直到λ＝1的范圍內與空氣系數λ成比例。通過用反向于在兩個電極之間調節的能斯特電壓的電勢加載兩個電極，也可以在濃的λ區域內用已知的氧傳感器進行短暫的測量。在考慮在不同的運行狀態中出現的能斯特電壓的情況下，在邊界層之間在電極后面出現的用于負氧離子的有效泵電壓在從濃的內燃機運行過渡到稀薄的內燃機運行時或者說反向過渡時具有符號變換，使得負氧離子在稀薄的廢氣中從第一電極輸送到第二電極，并且在濃的廢氣中從第二電極輸送到第一電極。

在德國專利申請DE?102008001079(沒有事先公開)中描述了一種氧傳感器，該氧傳感器相應于在以前評估的DE?102006061954A1中的極限電流稀薄傳感器；然而其中在參考氣體通道中設置了有針對性形成的氧氣存儲器。該氧氣存儲器實現了在參考氣體通道中至少暫時地存儲氧氣，從而提供足夠的氧氣，在濃廢氣中測量期間在λ＜1時能夠將氧氣從參考氣體通道返回泵送到測量氣體空間中。由此能夠在濃廢氣中用氧傳感器以更長的持續時間進行測量，構造該氧傳感器專門用于在稀薄的廢氣中進行工作。然而不包括關于方法過程的說明。

在德國專利申請102008002735(沒有事先公開)中說明了在DE?102008001079中描述的氧傳感器的改進方案，其中同樣在參考氣體通道中設置了有針對性形成的氧氣存儲器。所述參考氣體通道具有通往內燃機的排氣通道的流動路徑。

發明內容