Titel

Verfahren zum Betreiben eines Sensors zur Detektion von Teilchen in einem

Messgas

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen zur Detektion von Teilchen, wie beispielsweise Ruß- oder Staubpartikeln, bekannt.

Die Erfindung wird im Folgenden, ohne Beschränkung weiterer

Ausführungsformen und -anwendungen, insbesondere unter Bezugnahme auf Sensoren zur Detektion von Teilchen, insbesondere von Rußpartikeln in einem Abgasstrom einer Brennkraftmaschine, beschrieben.

Es ist aus der Praxis bekannt, mittels zwei Elektroden, die auf einer Keramik angeordnet sind, eine Konzentration von Teilchen, wie beispielsweise Ruß- oder Staubpartikeln, in einem Abgas zu messen. Dies kann beispielsweise durch eine Messung des elektrischen Widerstands des die beiden Elektroden trennenden keramischen Werkstoffs erfolgen. Genauer wird der elektrische Strom gemessen, der beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden zwischen diesen fließt. Die Rußpartikel lagern sich aufgrund elektrostatischer Kräfte zwischen den Elektroden ab und bilden mit der Zeit elektrisch leitfähige Brücken zwischen den Elektroden. Je mehr dieser Brücken vorhanden sind, umso mehr steigt der gemessene Strom. Es bildet sich somit ein zunehmender Kurzschluss der Elektroden. Das Sensorelement wird periodisch regeneriert, in dem er durch ein integriertes Heizelement auf mindestens 700°C gebracht wird, wodurch die Rußablagerungen wegbrennen.

Derartige Sensoren werden beispielsweise in einem Abgasstrang einer

Brennkraftmaschine, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor der Dieselbauart eingesetzt. Üblicherweise befinden sich diese Sensoren

stromabwärts des Auslassventils bzw. des Rußpartikelfilters.

Trotz der zahlreichen Vorteile der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Detektion von Teilchen beinhalten diese noch

Verbesserungspotenzial. So ist bislang eine Eigendiagnose nicht zuverlässig möglich.

Offenbarung der Erfindung

Es wird daher ein Verfahren zum Betreiben eines Sensors zur Detektion von Teilchen, insbesondere von Rußpartikeln vorgeschlagen, welches die Nachteile bekannter Betriebsverfahren zumindest weitgehend vermeidet und das die Durchführung einer Eigendiagnose des Sensors erlaubt, bei der eine Vergiftung der Interdigitalelektrode erkannt wird. Dabei wird das Problem umgangen, dass bei intaktem Partikelfilter keine messbaren Partikelkonzentrationen auftreten, die genutzt werden könnten, um eine direkte Plausibilisierung der Rußmessung durchzuführen.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Sensors zur Detektion von Teilchen in einem Messgas, insbesondere von Rußpartikeln, wobei der Sensor ein Sensorelement umfasst, wobei das Sensorelement ein elektrisch isolierendes Element und mindestens eine erste Elektrode aufweist, wobei die erste Elektrode an dem elektrisch isolierenden Element angeordnet ist, führt die erste Elektrode eine Strom- und/oder Spannungsmessung durch, falls mindestens ein vorbestimmter Parameter ein Vorhandensein von Wasser auf dem Sensorelement anzeigt. Der Sensor wird als intakt identifiziert, falls ein Wert der Strom- und/oder Spannungsmessung einen Schwellwert überschreitet, und der Sensor wird als defekt identifiziert, falls ein Wert der Strom- und/oder Spannungsmessung den Schwellwert unterschreitet.

Somit wird in Phasen, in denen eine bestimmte Temperatur unterschritten ist, wie beispielsweise in Phasen mit niedrigen Temperaturen, die Anwesenheit von flüssigem Wasser zu Eigendiagnose des Sensors genutzt. Dabei wird

ausschließlich, wenn das Vorliegen von flüssigem Wasser gewährleistet ist und somit eine Freigabebedingung gegeben ist, überprüft, ob der Stromfluss durch die Elektroden oberhalb oder unterhalb eines Grenzwerts liegt.

Bevorzugt werden mehrere Parameter berücksichtigt, die jeweils ein

Vorhandensein von Wasser auf dem Sensorelement anzeigen. Die Strom- und/oder Spannungsmessung wird dann durchgeführt, falls alle vorbestimmten Parameter, eine vorbestimmte Anzahl von Parametern oder eine vorbestimmte Anzahl an gewichteten Parametern ein Vorhandensein von Wasser auf dem Sensorelement anzeigen. Somit wird sicherer gewährleistet, dass Wasser am Sensorelement anwesend ist.

Bevorzugt wird der Sensor als intakt identifiziert, falls alle Werte während der Strom- und/oder Spannungsmessung den Schwellwert überschreiten. Dadurch wird die Eigendiagnose zuverlässiger.

Bei einer Weiterbildung wird der vorbestimmte Parameter kontinuierlich überprüft. Dadurch wird die Eigendiagnose zuverlässiger.

Bei einer Weiterbildung wird die Strom- und/oder Spannungsmessung über einen Zeitraum durchgeführt, in dem der vorbestimmte Parameter das Vorhandensein von Wasser auf dem Sensorelement anzeigt.

Bei einer Weiterbildung ist das Messgas Abgas einer Brennkraftmaschine, wobei der vorbestimmte Parameter mindestens ein Element ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Abgastemperatur, Wandtemperatur des Abgasstrangs der Brennkraftmaschine, Kraftstoff Umsatz der Brennkraftmaschine und

Sauerstoffumsatz der Brennkraftmaschine.

Bei einer Weiterbildung ist das Wasser Kondensationswasser. Damit ist das Verfahren insbesondere nach einem Motorstart durchführbar. Während einer Phase nach Motorstart bis zum Taupunktende kommt es zu Kondensation von flüssigem Wasser im Abgasstrang. Während der fortschreitenden Erwärmung des Abgasstrangs tritt dies immer weiter stromabwärts im Abgasstrang auf. Ab einem gewissen Zeitpunkt wird es zu einem Kondensationsvorgang auf dem Sensor kommen. Aufgrund Vereinfachungen des Kondensationsmodells und aufgrund inhärenter Toleranzen, insbesondere ungenauer Temperaturangaben, wird der Zeitpunkt des Eintreffens der Kondensationsfront nicht genau vorher zu sagen sein. Das Verfahren erlaubt jedoch anhand des Parameters bzw. der Parameter eine Entscheidung zu treffen, ob eine Diagnose durchgeführt werden kann oder nicht.

Bei einer Weiterbildung wird die Strom- und/oder Spannungsmessung beendet, wenn der Parameter ein Vorhandensein von Kondensationswasser auf dem Sensorelement ausschließt. Damit wird die Durchführung der Diagnose beendet, wenn keine Kondensation mehr eintreten kann.

Bei einer Weiterbildung ist das Messgas Abgas einer Brennkraftmaschine, wobei der Parameter zumindest nach einem Start der Brennkraftmaschine überprüft wird. Damit wird festgestellt, ob es sich um einen Kaltstart oder einen Warmstart handelt, wobei bei letzterem die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein von Kondensationswasser deutlich geringer ist.

Bei einer Weiterbildung ist der Parameter ein Kaltstart der Brennkraftmaschine und/oder ein Schwellwert einer Umgebungstemperatur der Brennkraftmaschine. Bei einem Kaltstart ist die Temperatur im Abgasstrang gering, so dass

Kondensationswasser gebildet wird. Kalte Umgebungstemperaturen können den Abgasstrang ebenfalls soweit abkühlen, dass Kondensationswasser gebildet wird.

Bei einer Weiterbildung ist das Messgas Abgas einer Brennkraftmaschine, wobei der Parameter während der Strom- und/oder Spannungsmessung überprüft wird. Damit kann festgestellt werden, ob die Freigabebedingung für die Durchführung der Diagnose weiterhin gegeben ist.

Bei einer Weiterbildung ist der Parameter ein Schwellwert eines

Umgebungsluftdrucks, ein Schwellwert eines Abgasdrucks, ein Schwellwert einer Sensorelementtemperatur, ein Schwellwert einer Referenztemperatur und/oder Kondensationswassererkennung.

Bei einer Weiterbildung basiert die Kondensationswassererkennung auf einem Wasserpartialdruck. Bei einer Weiterbildung wird die Strom- und/oder Spannungsmessung durchgeführt, falls der mindestens eine vorbestimmte Parameter ein

Vorhandensein von einer vorbestimmten Mindestmenge an Wasser auf dem Sensorelement anzeigt.

Bei einer Weiterbildung weist das Sensorelement weiterhin eine zweite Elektrode auf, wobei das elektrisch isolierende Element ein Substrat ist, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode beabstandet voneinander auf dem Substrat angeordnet sind, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode die Strom- und/oder Spannungsmessung durchführen, falls der mindestens eine

vorbestimmter Parameter ein Vorhandensein von Wasser auf dem

Sensorelement anzeigt.

Alternativ weist das Sensorelement weiterhin eine zweite Elektrode oder eine elektrische Masse auf, wobei die zweite Elektrode oder die elektrische Masse von der ersten Elektrode beabstandet an dem elektrisch isolierenden Element angeordnet sind, wobei das Durchführen der Strom- und/oder

Spannungsmessung ein Anlegen einer Hochspannung an die erste Elektrode und das Erfassen eines elektrischen Stroms an der zweiten Elektrode oder der elektrischen Masse umfasst.

Es wird weiterhin ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.

Es wird weiterhin ein elektronisches Speichermedium vorgeschlagen, auf welchem ein solches Computerprogramm gespeichert ist.

Es wird weiterhin ein elektronisches Steuergerät vorgeschlagen, welches ein solches elektronisches Speichermedium umfasst.

Unter einem Teilchen im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Partikel, insbesondere ein elektrisch leitfähiges Teilchen, zu verstehen, wie beispielsweise Ruß- oder Staubpartikel.

Unter einer Elektrode ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Bauteil zu verstehen, das für eine Strom- und/oder Spannungsmessung geeignet ist. Die Angaben erste und zweite Elektrode werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung lediglich verwendet, um die Elektroden begrifflich zu unterscheiden, sollen aber keine bestimmte Reihenfolge oder Gewichtung dieser Bauteile angeben.

Unter einer Strom- und/oder Spannungsmessung ist im Rahmen der

vorliegenden Erfindung eine Messung eines elektrischen Stroms und/oder einer elektrischen Spannung zu verstehen. Die Messung erfolgt dabei zwischen zwei Elektroden bzw. einer Elektrode und einem Bezugspotential. Dabei kann an die Elektroden eine bestimmte elektrische Spannung angelegt werden und ein Stromfluss zwischen den Elektroden gemessen werden oder an die Elektroden ein elektrischer Strom angelegt werden und eine Spannung zwischen den Elektroden gemessen werden. Eine Strom- und/oder Spannungsmessung kann insbesondere eine Widerstandsmessung sein, wobei ein Widerstand des durch die Elektroden und das Substrat gebildeten Aufbaus gemessen werden kann. Es kann beispielsweise eine spannungsgesteuerte oder spannungsgeregelte Messung und/oder eine stromgesteuerte und/oder stromgeregelte Messung erfolgen. Das Anlegen des Stroms und/oder der elektrischen Spannung kann in Form eines kontinuierlichen Signals und/oder auch in Form eines gepulsten Signals erfolgen. So kann beispielsweise eine Gleichspannung und/oder ein Gleichstrom angelegt werden und eine Stromantwort bzw. eine

Spannungsantwort erfasst werden. Alternativ kann eine gepulste Spannung und/oder ein gepulster Strom angelegt werden und eine Stromantwort bzw. eine Spannungsantwort erfasst werden. Statt des momentanen Stromflusses durch die Elektroden kann auch ein Widerstand der Elektroden bzw. dessen Kehrwert (= Leitwert) als Messgröße verwendet werden. Auch kann es sinnvoll sein, aus einem momentanen Stromfluss eine Ladungsmenge zu integrieren. Weiterhin ist es möglich eine Hochspannung an eine Elektrode anzulegen und an einer Gegenelektrode oder einer elektrischen Masse einen elektrischen Strom, wie beispielsweise einem Entladestrom, zu messen.

Unter einem Substrat ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Gegenstand mit einer plattenförmigen, würfelförmigen, quaderförmigen oder jeglichen anderen geometrischen Ausbildung zu verstehen, der mindestens eine ebene Oberfläche aufweist und aus einem keramischen Material, metallischen Material, Halbleitermaterial oder Kombinationen derselben hergestellt ist. Unter Interdigitalelektroden sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung

Elektroden zu verstehen, die so angeordnet sind, dass sie ineinander eingreifen, insbesondere kammförmig ineinander eingreifen.

Unter einer Entprellzeit ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein

vorgegebener Zeitraum zu verstehen, in dem ein Signal mindestens an einem Eingang eines Systems anliegen muss, damit es erkannt wird und vom System weiterverarbeitet werden kann. Es handelt sich dabei nicht zwingend um die kürzeste technisch mögliche Zeit. Die Entprellzeit kann mit einem Entprellzähler gemessen werden, der beim ersten Auftreten eines Signals gestartet und in regelmäßigen Abständen erhöht wird, solange das Signal anliegt. Erst wenn ein vorgegebener Schwellwert überschritten wird, wird das Signal nicht als Störung interpretiert, sondern vom System weiterverarbeitet. Entprellzeiten werden verwendet, um zu verhindern, dass kurze Störungen irrtümlich als Signal erkannt werden.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist, die Erkennung von

Kondensation als Freigabebedingung zur Durchführung einer Diagnose des Sensors. Auf Basis von Abgastemperaturen; Rohrwandtemperaturen sowie anhand des Kraftstoff- bzw. Sauerstoffumsatzes kann beispielsweise erkannt werden, ob es zu Kondensation im Abgasstrang kam. Mit anderen Worten müssen diese Temperaturen hinreichend niedrig sein und die vorm Abgasstrang gebildete Wassermenge hinreichend hoch. Dies ist eine notwendige

Freigabebedingung für die Durchführung der Diagnose, sonst kann es bei für die Diagnose ungünstigen Bedingungen nicht zu Kondensation kommen und es resultiert ein false fail der Diagnose. Grundsätzlich kann der Sensor als resistiver Partikelsensor oder als Hochspannungssensor ausgebildet sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf einen Sensor zur Detektion von Teilchen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Sensors zur Detektion von Teilchen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 3 einen zeitlichen Verlauf von Wasserpartialdruck Figur 4 einen zeitlichen Verlauf von Strom der Elektroden.

Ausführungsformen der Erfindung

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Sensor 10 zur Detektion von Teilchen in einem Messgas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Sensor 10 ist insbesondere zur Detektion von Rußpartikeln in einem Gasstrom, wie beispielsweise einem Abgasstrom, einer Brennkraftmaschine und zum Einbau in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Beispielsweise ist der Sensor 10 als Rußsensor ausgebildet und lässt sich stromabwärts oder stromaufwärts eines Rußpartikelfilters eines Kraftfahrzeugs mit einem

Dieselverbrennungsmotor anordnen. Bei dem gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Messgas um Abgas einer Brennkraftmaschine. Der Sensor 10 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als resistiver Partikelsensor ausgebildet.

Der Sensor 10 umfasst ein Sensorelement 12. Das Sensorelement 12 umfasst ein elektrisch isolierendes Element 14. Das elektrisch isolierende Element 14 ist ein Substrat. Das Substrat ist beispielsweise ein Siliziumwafer. Alternativ ist das Substrat aus einem keramischen Material hergestellt. Das elektrisch isolierende Element 14 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Das Sensorelement 10 umfasst weiterhin eine erste Elektrode 16, eine zweite Elektrode 18, eine erste Zuleitung 20 und eine zweite Zuleitung 22. Die erste Elektrode 16, die zweite Elektrode 18, die erste Zuleitung 20 und die zweite Zuleitung 22 sind auf einer Oberseite 24 des Substrats 14 angeordnet. Die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 18 sind als Interdigitalelektroden ausgebildet. Die erste Elektrode 16 ist mit der ersten Zuleitung 20 verbunden. Die zweite Elektrode 18 ist mit der zweiten Zuleitung 22 verbunden. Die erste Zuleitung 20 und die zweite Zuleitung 22 stellen Anschlusskontakte dar, die zum elektrischen Kontaktieren der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 18 ausgebildet sind. Die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 18 sind zum durchführen einer Strom- und/oder Spannungsmessung ausgebildet. Der Sensor 10 kann optional weitere Bauteile aufweisen, wie beispielsweise ein Schutzrohr und/oder ein Heizelement, die nicht näher dargestellt sind.

Der Sensor 10 ist mit einem elektronischen Steuergerät 26 verbunden. Das elektronische Steuergerät 26 ist beispielsweise ein Motorsteuergerät der

Brennkraftmaschine. Das elektronische Steuergerät weist ein elektronisches Speichermedium 28, wie beispielsweise einen Chip, auf, auf dem ein

Computerprogramm gespeichert ist. Das Computerprogramm enthält

Anweisungen zum Durchführen eines Verfahrens zum Betreiben des Sensors 10. Ein solches Verfahren wird nachstehend ausführlicher beschrieben.

Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Sensors 10 zur Detektion von Teilchen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise des in Figur 1 dargestellten Sensors 10. In Schritt S10 wir die Brennkraftmaschine gestartet. In Schritt S12 wird überprüft, ob mindestens ein vorbestimmter Parameter ein Vorhandensein von Wasser, insbesondere Kondensationswasser, auf dem Sensorelement 12 anzeigt.

Bevorzugt wird anhand mehrere Parameter ermittelt, ob eine vorbestimmte Menge an Kondensationswasser auf dem Sensorelement 12 vorhanden ist. Der vorbestimmte Parameter ist mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Abgastemperatur, Wandtemperatur des Abgasstrangs der Brennkraftmaschine, Kraftstoff Umsatz der Brennkraftmaschine und

Sauerstoffumsatz der Brennkraftmaschine. Beispielsweise wird in Schritt S12 überprüft, ob es sich um einen Kaltstart der Brennkraftmaschine handelt. Dies kann beispielsweise anhand einer Abstellzeit des Steuergeräts 26 beurteilt werden. Überschreitet die Abstellzeit einen Schwellwert, wird das Starten als Kaltstart identifiziert. Unterschreitet die Abstellzeit den Schwellwert, wird das Starten als Warmstart identifiziert. Alternativ oder zusätzlich kann eine

Umgebungstemperatur mittels eines selektierbaren Temperaturfühlers erfasst werden. Unterschreitet die Umgebungstemperatur einen Schwellwert, wird eine niedrige Umgebungstemperatur identifiziert. Handelt es sich um einen Warmstart bzw. eine hohe Umgebungstemperatur, ist die Bildung von Kondensationswasser am Sensorelement 12 auszuschließen, und die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 18 führen in Schritt S14 keine Strom- und/oder Spannungsmessung durch.

Bei einem Kaltstart bzw. einer niedrigen Umgebungstemperatur kommt es zu Kondensation im Abgasstrang, so dass der Parameter Kondensationswasser auf dem Sensorelement 12 anzeigt. In diesem Fall führen in Schritt S16 die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 18 eine Strom- und/oder

Spannungsmessung durch. Der Parameter wird auch während der Strom- und/oder Spannungsmessung überprüft. Die Strom- und/oder

Spannungsmessung wird insbesondere über einen Zeitraum durchgeführt, in dem der vorbestimmte Parameter das Vorhandensein von Wasser auf dem Sensorelement 12 anzeigt. Mit anderen Worten wird in Schritt S18 überprüft, ob der Parameter während der Strom- und/oder Spannungsmessung das

Vorhandensein von Wasser auf dem Sensorelement 12 anzeigt. Der Parameter während der Strom- und/oder Spannungsmessung kann ein Schwellwert eines Umgebungsluftdrucks, ein Schwellwert eines Abgasdrucks, ein Schwellwert einer Sensorelementtemperatur, ein Schwellwert einer Referenztemperatur und/oder Kondensationswassererkennung sein. Beispielsweise wird ein Umgebungs- oder Abgas-Druck als ein Wert in einem Bereich von Minimum- und Maximum- Grenzen festgelegt, und/oder wird festgelegt, dass die Sensorelementtemperatur oder Referenztemperatur oberhalb des Gefrierpunkts sein muss. Die

Kondensationserkennung kann auf einem Wasserpartialdruck basieren. Der Wasserpartialdruck p(H20, Motor) kann aus einem Sauerstoffgehalt im Abgas berechnet werden. Gemäß einer ersten Variante kann ein Sättigungspartialdruck p(H20, Sättigung) aus einer gemessenen Temperatur am Sensorelement 12 berechnet werden. Die Berechnung der Kondensatmenge kann aus dem

Abgasmassenstrom und p(H20) - p(H20, Sättigung) erfolgen. Diese Variante stellt eine vereinfachte Funktion dar, die nicht ermöglicht, den Zeitpunkt/Verlauf des Kondensationsvorgangs am Sensor 10 zu ermitteln. So findet die

Kondensation nach Motorstart zunächst stromaufwärts vom Sensor 10 statt. Die Kondensationserkennung kann gemäß einer zweiten Variante aus dem

Wasserpartialdruck p(H20) aus einem Sauerstoffumsatz berechnet werden. Der Sättigungspartialdruck p(H20, Sättigung) aus wird aus der Temperatur des Heizelements berechnet. Eine Freigabe ist möglich, wenn p(H20) > p(H20, Sättigung) + Sicherheitsmarge ist und wenn eine Entprellzeit überschritten ist.

Die Strom- und/oder Spannungsmessung wird so lange fortgesetzt, wie der Parameter während der Strom- und/oder Spannungsmessung das

Vorhandensein von Wasser auf dem Sensorelement 12 anzeigt. In diesem Fall wird zu Schritt S16 zurückgekehrt. Die Strom- und/oder Spannungsmessung wird in Schritt S20 beendet, wenn der Parameter ein Vorhandensein von

Kondensationswasser auf dem Sensorelement 12 ausschließt. Beispielsweise wird der Strom durch die Elektroden 16, 18 kontinuierlich beobachtet und so lange fortgesetzt bis erkannt wird, dass keine Kondensation mehr eintreten kann. Letzteres ist zu erkennen am Taupunktende, d.h. unter Nutzung vorhandener Taupunktfunktionalität, oder an der Überschreitung einer Temperaturgrenze, insbesondere einer Sensorelementtemperatur von mehr als ca.70°C bis 90°C.

Dabei wird in Schritt S22 überprüft, ob ein Wert der Strom- und/oder

Spannungsmessung einen Schwellwert überschreitet oder nicht. Der Sensor 10 wird in Schritt S24 als defekt identifiziert, falls ein Wert der Strom- und/oder Spannungsmessung den Schwellwert unterschreitet. Beispielsweise wird der Sensor 10 als defekt identifiziert, wenn der Stromfluss durch die Elektroden 16,

18 zu allen Zeitpunkten während der Strom- und/oder Spannungsmessung kleiner als ein Schwellwert war. Der Sensor 10 wird dahingegen in Schritt S26 als intakt identifiziert, falls ein Wert der Strom- und/oder Spannungsmessung den Schwellwert überschreitet. Beispielsweise muss der Schwellwert zu mindestens einem Zeitpunkt während der Strom- und/oder Spannungsmessung überschritten worden sein, um den Sensor 10 als intakt zu identifizieren.

Figur 3 zeigt einen zeitlichen Verlauf von Wasserpartialdruck. Der zeitliche Verlauf ist dabei beispielhaft für einen Kaltstart bei 10°C und langsamer Fahrt.

Auf der X-Achse 30 ist die Zeit in s aufgetragen. Auf der Y-Achse 32 ist der Wasserpartialdruck p(H20) in hPa aufgetragen. Die Kurve 34 gibt den

Wasserpartialdruck p(H20) berechnet aus dem Sauerstoffumsatz an. Die Kurve 36 gibt den Wasserpartialdruck p(H20) berechnet aus der TM-Temperatur an.

Die Kurve 38 gibt den Wasserpartialdruck p(H20) berechnet aus dem

Sauerstoffumsatz im 20 s Mittel an. Zu erkennen ist ein zeitlicher allmählicher Anstieg des Wasserpartialdrucks p(H20). Figur 4 zeigt einen zeitlichen Verlauf von Strom der Elektroden 16, 18 für das Beispiel der Figur 3, d.h. bei einem Kaltstart bei 10°C und langsamer Fahrt. Auf der X-Achse 30 ist die Zeit in s aufgetragen. Auf der Y-Achse 32 ist der Strom durch die Elektroden 16, 18 in mA aufgetragen. Die Kurve 40 gibt den zeitlichen Stromfluss durch die Elektroden 16, 18 an. Zu erkennen ist ein deutlicher Anstieg des Stroms nach einer Zeit von ca. 78 s. Die zeitliche Verzögerung des Anstiegs des Stroms ist dadurch bedingt, dass Wasser zunächst am Sensor 10

kondensiert und durch sukzessive Erwärmung wieder verdampft. Die zeigt, wie sich die Kondensationswasserfront durch den Abgasstrang bewegt. Dies mach deutlich, wie das Vorhandensein von Wasser, insbesondere

Kondensationswasser, zu Diagnosezwecken genutzt werden kann, wobei bei dem Verfahren die Diagnose nur durchgeführt wird, wenn überhaupt Wasser auf dem Sensorelement 12 vorhanden sein kann.

Alternativ zu dem zuvor beschriebenen resistiven Partikelsensor kann der Sensor 10 als Hochspannungssensor ausgebildet sein. Bei einem solchen

Hochspannungssensor ist das beschriebene verfahren gleichermaßen anwendbar bzw. durchführbar. Bei einem Hochspannungssensor weist das Sensorelement 12 weiterhin eine zweite Elektrode 18, die als Gegenelektrode für die erste Elektrode 16 wirkt, oder eine elektrische Masse auf. Die zweite

Elektrode oder die elektrische Masse sind von der ersten Elektrode beabstandet an dem elektrisch isolierenden Element angeordnet. Die erste Elektrode 16, die zweite Elektrode 18 bzw. elektrische Masse und das elektrisch isolierende Element 14 werden somit ähnlich einem Hochspannungskondensator aufgebaut. In diesem Fall umfasst das Durchführen der Strom- und/oder

Spannungsmessung ein Anlegen einer Hochspannung an die erste Elektrode 16 und das Erfassen eines elektrischen Stroms an der zweiten Elektrode 18 oder der elektrischen Masse. Die angelegte Hochspannung kann ein Wert in einem Bereich von 0,5 kV bis 5 kV sein, beispielsweise 2 kV. Durch das Anlegen einer Hochspannung an die erste Elektrode 16 werden elektrische Ladungen zur zweiten Elektrode 18 bzw. elektrischen Masse mittels den im Abgas befindlichen Partikeln transportiert. An der zweiten Elektrode 18 bzw. elektrischen Masse kann dann ein elektrischer Strom, wie beispielsweise Entladestrom, abgegriffen werden, der umso höher ausfällt desto größer die Anzahl an Partikeln zwischen den Elektroden bzw. erster Elektrode und elektrischer Masse, da dadurch mehr elektrische Ladungen transportiert werden.

Das Verfahren kann als Diagnose verwendet werden, um zu detektieren, dass der Sensor 10 im Abgasstrang verbaut ist. Im Sinne einer Schaltungsdiagnose

C, Circuit monitoring“) kann getestet werden, ob die Schaltkreise und

Leitungswege nicht unterbrochen sind. Außerdem lässt das Verfahren

Rückschlüsse auf die Partikelmessfähigkeit des Sensors ziehen („performance faults“;„monitoring capability“). Insbesondere erlaubt das Verfahren die Erkennung von Ablagerungen auf den Elektroden, d.h. eine Vergiftung. Das

Verfahren ist über eine Auswertung der Sensorsteuerung nachweisbar.