[发明专利]用于监视宽带Lambda探头的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定Lambda探头的泵浦单元和/或能斯特单元的极化以用于诊断宽带Lambda探头的方法。

背景技术

宽带Lambda探头的输出信号由外部布线来分析，所述外部布线附加地用于调整和监视宽带Lambda探头的运行参数以及监视电缆连接。在此情况下，在宽带Lambda探头的能斯特单元处以及泵浦单元处都出现在调整泵浦电压和分析输出信号时必须加以考虑的极化电压。尽管针对极化电压可以为不同类型的宽带Lambda探头确定理论值，但是实际值由于制造分散以及探头的老化效应而部分显著地偏离于理论值。

在发明人的文献DE 10 2008 001697 A1中描述了一种经改善的布线，该布线允许除了运行废气传感器以外还检测关于在那里用作废气传感器的宽带Lambda探头的运行状态的信息、存储该信息并且通过数字接口将该信息转发给上级电机控制装置。该装置使得能够诊断该布线与宽带Lambda探头之间的电缆连接以获悉短路和断路以及对接线端子处容许的电压的遵循。废气传感器的运行准备可以被检测，并且其电极极化和老化可以连续地被监视。为了执行该测量并且为了调整不同的运行状态，宽带Lambda探头在控制电子设备的彼此相继的开关状态下被不同地电布线，并且相应地被不同地施加电。在此，可能导致测量受到之前的开关状态的影响。示例性地，开关状态可导致宽带Lambda探头的能斯特单元的不期望的极化，该极化在接下来的开关状态下导致能斯特单元处的能斯特电压的测量值的失真。

在发明人的文献DE 102010000663A1中描述了一种用于运行内燃机的废气通道中的宽带Lambda探头以及检测关于宽带Lambda探头的运行状态的信息的设备。该设备使得能够诊断用于控制和分析宽带Lambda探头的信号的电子设备之间的电缆连接以获悉断路和短路。另外，该设备使得能够匹配如由于引线之间的电容以及抗干扰措施而可能需要的再充电校正。

根据现有技术，确定连续运行中的宽带Lambda探头的极化迄今为止仅仅以非常有限的程度是可能的。但是由于废气传感器处的老化效应，用于在内燃机的不同工作点处改善测量精度的这样的确定是有利的。

发明内容

本发明的任务是，提供一种方法，该方法使得能够在连续运行中诊断和考虑传感器元件、尤其是宽带Lambda探头中的泵浦单元和能斯特单元的极化电压。

本发明的任务通过如下方式来解决：在第一方法步骤中给泵浦单元和/或能斯特单元施加电压或电流脉冲，并且在第二方法步骤中确定泵浦单元和/或能斯特单元处的电压或者与极化相关联的参量或其时间变化曲线并将其用作为极化的度量，并且监视宽带Lambda探头的、通过所确定的极化的功能。对极化的确定可以作为一次或多次实施的电压测量或者通过确定相关控制装置、如电机控制装置的泵浦电流调节器中的极化的效应来进行。与极化相关联的参量可以是泵浦电流调节器的反应。电流测量可以在一个阶段期间通过同时施加电流脉冲或者在脉冲间歇中进行。针对能斯特单元和泵浦单元，极化可以用于诊断目的。对泵浦单元的极化的确定可以通过补充所分配的控制设备中的计算规则来用于改善Lambda信号的精度。

在该方法的一个扩展方案中，在第一方法步骤中，在宽带Lambda探头的常规运行中给泵浦单元和/或能斯特单元施加电压脉冲或电流脉冲，或者在第一方法步骤中，中断宽带Lambda探头的常规运行，并且在诊断周期中给泵浦单元和/或能斯特单元施加所设置的电压脉冲或电流脉冲。对宽带Lambda探头的诊断也因此可以在连续运行期间进行得使得可以确定老化并且可以在确定废气的Lambda值时考虑到极化的效应。施加电流脉冲也可以通过预先给定所定义的、所设置的脉冲来进行，该脉冲示例性地适于确定阶跃响应。

如果在第一方法步骤中给能斯特单元用单向电流脉冲通电以用于设置参考泵浦电流或者确定内阻并且在第二方法步骤中在单向电流脉冲以后的预先给定的时间确定能斯特单元处的电压或与极化相关联的参量并将其用作能斯特单元的极化的度量，则可以在宽带Lambda探头的正常运行期间确定能斯特单元的极化。在此，在相对于电流脉冲在电流脉冲之前或之后的预定时间进行用于表征极化的测量。在第二阶段中对极化的评估也可以通过对能斯特电压作出反应的泵浦电流调节器在考虑到其设计以及在其中使用的计算算法的情况下来进行。