Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung eines Abgassensors Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Abgassensors, der wahlweise als Grenzstrom ^¬ sonde oder als Zwei-Zellen-Sonde ausgebildet ist, welche je ^¬ weils eine Referenzkavität aus einem keramischen Material und eine Zelle aus einem Sauerstoffionen leitenden Material um- fassen.

Beim Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen werden für die Einhaltung von gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerten Abgassensoren eingesetzt, deren Signal zur Emissionsregelung der Verbrennungskraftmaschinen verwendet wird. Häufig eingesetzte Abgassensoren sind sog. binäre und lineare Lambdason- den sowie NOx-Sensoren . Diese Typen von Abgassensoren umfassen jeweils einen beheizten Festkörperelektrolyten aus Ytt- rium-stabilisierter Zirkondioxidkeramik (ZrC>2) . Um bei Abgas- sensoren, die aus Zirkondioxid bestehen, die Sauerstoff- oder NOx-Konzentration in Form eines Sauerstoffionenstroms durch den Festkörperelektrolyten messen zu können, ist eine Beheizung der Keramik vorgesehen. Die Zieltemperatur wird entweder auf einen vorgegebenen Wert geregelt oder betriebspunktabhän- gig vorgesteuert.

Das Basismaterial Zirkondioxid hat zwei wesentliche Eigen ^¬ schaften : 1. Wenn an einer Elektrode des Abgassensors eine Sauers ^¬ toffkonzentration von Lambda = 1 und an einer anderen Elektrode des Abgassensors eine Sauerstoffkonzentration von Lambda = unendlich (gleichbedeutend mit Umgebungs ^¬ luft) anliegt, so stellt sich zwischen den beiden Elekt- roden eine elektrische Spannung von 450 mV ein. Diese Spannung wird als Nernst-Spannung bezeichnet, welche nach dem Physiker Walther Nernst benannt ist. 2. Wenn durch das Zirkondioxid des Abgassensors ein elekt ^¬ rischer Strom geführt wird, werden durch das Zirkondio ^¬ xid Sauerstoffteilchen transportiert.

Eine weit verbreitete Ausführung von linearen Abgassensoren besteht aus einer Anordnung von zwei miteinander verbundenen Zellen des Grundmaterials Zirkondioxid. In der einen Zelle, der sog. Nernst-Zelle, wird hierbei die oben unter 1. genann ^¬ te Eigenschaft ausgenutzt. In der anderen, zweiten Zelle, welche als Pump-Zelle bezeichnet wird, wird die oben unter 2. genannte Eigenschaft ausgenutzt. Bei einem solchen linearen

Abgassensor befindet sich zwischen den beiden Zellen eine mit dem Abgasstrom durch eine Diffusionsbarriere verbundene Refe- renzkavität (die sog. Reference Cavity) , in der sich eine Sauerstoffkonzentration von Lambda = 1 einstellen soll. So- lange die Sauerstoffkonzentration den Wert Lambda = 1 auf ^¬ weist, kann zwischen den Elektroden der Nernst-Zelle eine elektrische Spannung von 450 mV gemessen werden. Sobald jedoch, verursacht durch eine Abweichung von der idealen

Sauerstoffkonzentration Lambda = 1 im Abgas, durch die Diffu- sionsbarriere Sauerstoffteilchen zu- oder abfließen, wird in der abgeschlossenen Zelle die Sauerstoffkonzentration beeinf- lusst. Hierdurch weicht die elektrische Spannung zwischen den Elektroden der Nernst-Zelle von den zu erzielenden 450 mV ab. Eine mit dem Abgassensor verbundene Regelelektronik oder Ans- teuervorrichtung hat die Aufgabe, den von den 450 mV abweichenden Spannungswert über der Nernst-Zelle zu messen und ei ^¬ ne geeignete Gegenreaktion einzuleiten, um die Spannung von 450 mV wieder zu erzielen. Die Gegenreaktion besteht darin, durch die Pumpzelle des Abgassensors einen elektrischen Strom zu schicken. Hierdurch werden so viele Sauerstoffteilchen in die Referenzkavität transportiert, dass die Sauerstoffkon- zentration wieder zu Lambda = 1 ausgeglichen wird. Der Strom- fluss kann hierbei in beide Richtungen erfolgen, da auch die Sauerstoffkonzentration im Abgas sowohl größer als auch kleiner als Lambda = 1 sein kann.

Regelungstechnisch stellt der Abgassensor somit eine Regel- strecke dar, die durch die angeschlossene Ansteuervorrichtung im Arbeitspunkt gehalten werden muss. Abgassensor und Ansteuervorrichtung bilden damit einen Regelkreis aus, in dem die Ansteuervorrichtung einen Regler darstellt oder umfasst. Eine andere, verbreitete Ausführung von linearen Abgassenso ^¬ ren umfasst neben der Referenzkavität nur eine Zelle des Grundmaterials Zirkondioxid . Diese werden als Grenzstromson ^¬ den bezeichnet. An die einzige Zelle wird typischerweise eine variable Spannung angelegt. Der Stromfluss durch diese Zelle hängt im Wesentlichen von der Höhe der angelegten Spannung sowie der Sauerstoffkonzentration in dem durch eine Diffusionsbarriere getrennten Abgastrakt ab. Die Charakteristik des Stroms ist dabei derart, dass der Strom in einem Spannungsbe ^¬ reich um 450 mV relativ konstant bleibt, während er sich bei erheblichen Abweichungen von 450 mV stark ändert. Die Höhe des Stroms in diesem „Plateaubereich" ist abhängig von Gasdiffusionsraten in die Referenzkavität , die wiederum von den Gaskonzentrationen im Abgas abhängen, und kann daher als Maß für die Sauerstoffkonzentration im Abgas verwendet werden.

Die unterschiedliche Ansteuerung der beiden genannten Abgassensortypen macht eine jeweils spezifische Ansteuervorrich ^¬ tung notwendig. Da die Ansteuervorrichtungen häufig in spezifischen, integrierten Schaltkreisen monolithisch integriert werden, ist die Bereitstellung der Ansteuervorrichtung mit einem hohen organisatorischen und monetären Aufwand verbunden . Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines Abgassensors anzugeben, welche einen wahlweisen Betrieb des einen oder des anderen Abgassensors ermöglichen. Insbesondere soll der wahlweise Betrieb ohne zusätzliche Hardware-Komponenten ermöglicht werden, um eine hohe Flexibilität zu erzielen.

Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Patentansprüchen.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Abgassensors, der wahlweise als Grenzstromsonde oder als Zwei-Zellen-Sonde ausgebildet ist, welche jeweils eine Refe- renzkavität und eine Zelle aus einem Sauerstoffionen leiten ^¬ den Material, wie z.B. Zirkonoxid, umfassen. In bekannter Weise umfasst eine solche Zelle zwei Elektroden, wobei die eine Elektrode mit der Referenzkavität und die andere Elekt ^¬ rode mit einem mit magerem Gasgemisch (z.B. Luft) gefüllten Volumen in Verbindung stehen. Die Vorrichtung umfasst zumindest einen Regler, dessen eine Eingangsgröße eine gemessene Sensorspannung ist, welche von einer Sauerstoffkonzentration in der Referenzkavität abhängig ist, und dessen andere Ein ^¬ gangsgröße eine Referenzspannung ist. Dessen Ausgangsgröße ist ein in die Zelle des Sensors einzuprägender Strom, durch den die Sensorspannung auf einen vorgegebenen Wert regelbar ist. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zur Ansteuerung der Grenzstromsonde dazu ausgebildet, in einer der Eingangsgrößen des Reglers den eingeprägten Strom zu verarbeiten. Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Abgassensors, der wahlweise als Grenzstromsonde oder als Zwei- Zellen-Sonde ausgebildet ist, welche jeweils eine Referenzka- vität aus einem keramischen Material und eine Zelle aus einem Sauerstoffionen leitenden Material umfassen. Bei dem Verfahren wird einem Regler als Eingangsgröße eine Sensorspannung zugeführt, welche von einer Sauerstoffkonzentration in der Referenzkavität abhängig ist. Als andere Eingangsgröße wird dem Regler eine Referenzspannung zugeführt. Ein Strom, der eine Ausgangsgröße des Reglers ist, wird in die Zelle des Sensors eingeprägt, so dass die Sensorspannung auf einen vor ^¬ gegebenen Wert geregelt wird. Hierbei wird in einer der Ein ^¬ gangsgrößen des Reglers der eingeprägte Strom verarbeitet.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen es, verschiedene Typen von Abgassensoren mit einer einzigen Ansteuervorrichtung zu betreiben, welches im Wesentlichen auf dem Konzept der Zwei-Zellen-Sonde basiert. Der der Erfindung zu Grunde liegende Gedanke besteht darin, sowohl eine Grenzstromsonde als auch die Zwei-Zellen- Sonde in einer Regelschleife zu betreiben. Analog zur Zwei- Zellen-Sonde soll auch bei der Grenzstromsonde die Spannung über der Zelle gemessen und in Abhängigkeit der gemessenen Spannung ein Strom in diese Zelle eingeprägt werden. Um Verfälschungen der gemessenen Spannung durch den Innenwiderstand der Grenzstromsonde zu vermeiden, wird der eingeprägte Strom als Eingangsgröße des Regelkreises berücksichtigt. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise liegt in der Gewinnung ei ^¬ ner hohen Flexibilität beim Einsatz von Abgassensoren, insbesondere von Lambda-Sonden . Im Gegensatz zur bisherigen Festlegung auf einen bestimmten Typ von Lambda-Sonden bei der Definition und Implementierung der notwendigen Ansteuervorrich- ,

b tung, ermöglicht die Erfindung eine wahlweise, weil ähnliche Ansteuerung für die Grenzstromsonde und die Zwei-Zellen- Sonde. Eine derartige Vorrichtung ist somit in der Lage, ver ^¬ schiedene Typen von Abgassensoren zu betreiben. Im Gegensatz zu bisher realisierten, aufwändigen Ansteuerungen von Grenzstromsonden, bei denen eine variable Spannung an die Refe- renzkavität angelegt und ein resultierender Strom gemessen wird, ermöglicht die Erfindung eine Vereinheitlichung der Ansteuerung von Linearsonden unterschiedlichen Aufbaus.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Eingangsgröße des Reglers zur Ansteuerung der Zwei-Zellen-Sonde eine

Nernst-Zellenspannung . Entsprechend wird bei dem erfindungs ^¬ gemäßen Verfahren als Eingangsgröße des Reglers zur Ansteue- rung der Zwei-Zellen-Sonde die Nernst-Zellenspannung verarbeitet .

Demgegenüber ist die Eingangsgröße des Reglers zur Ansteue ^¬ rung der Grenzstromsonde oder der Zwei-Zellen-Sonde eine rechnerisch ermittelte Nernst-Zellenspannung. Korrespondierend hierzu wird als Eingangsgröße des Reglers zur Ansteue ^¬ rung der Grenzstromsonde oder der Zwei-Zellen-Sonde die rech ^¬ nerisch ermittelte Nernst-Zellenspannung verarbeitet. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung zur Ansteuerung der Grenzstromsonde dazu ausgebildet ist, die gemessene Sensorspannung oder die Referenzspannung vor der Weiterverarbeitung zur Ermittlung der Ausgangsgröße um den Innenwiderstand der Grenzstromsonde zu korrigieren. In ent- sprechender Weise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die gemessene Sensorspannung oder die Referenzspannung vor der Weiterverarbeitung zur Ermittlung der Ausgangsgröße um den Innenwiderstand der Grenzstromsonde korrigiert. Hierdurch können Verfälschungen der gemessenen Spannung durch den In- nenwiderstand der Grenzstromsonde vermieden werden. Der durch den Innenwiderstand verursachte Spannungsabfall an der Sonde lässt sich aus dem Produkt des Innenwiderstands und einer Funktion der Regelausgangsgröße, d.h. dem in die abgeschlos- sene Zelle einzuprägenden Strom, ermitteln. Dies kann z.B der Stromwert selber, aber auch eine Tiefpassfilterung des Stromwertes sein. Wahlweise kann diese Korrektur bei einer der beiden Eingangsgrößen berücksichtigt werden. Da der Strom durch die Sonde direkt den „Plateaustrom" in der Charakteris- tik des Abgassensors darstellt, kann dieser direkt als Maß für den Lambda-Wert im Abgasstrang verarbeitet werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, aus der korrigierten Sensorspannung den als Aus- gangsgröße verwendeten Strom zu ermitteln. Entsprechend hierzu wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aus der korrigierten Sensorspannung der als Ausgangsgröße zu verwendende Strom ermittelt. Insbesondere ist die Ausgangsgröße des Regelkreises zur Ans- teuerung der Grenzstromsonde ein Maß für den Lambda-Wert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in entsprechender Weise die Ausgangsgröße des Regelkreises zur Ansteuerung der Grenz ^¬ stromsonde als Maß für den Lambda-Wert verarbeitet.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausfüh ^¬ rungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemä- ßen Vorrichtung zur Ansteuerung eines Abgassensors, der wahlweise als Grenzstromsonde oder als Zwei- Zellen-Sonde ausgebildet ist, und Fig. 2 die Strom-Spannungs-Charakteristik einer Grenzstromsonde .

Fig. 1 zeigte eine schematische Darstellung einer Ansteuer- Vorrichtung 30, welche wahlweise zur Ansteuerung einer Grenzstromsonde 10 oder einer Zwei-Zellen-Sonde 20 verwendet wer ^¬ den kann. Die Grenzstromsonde 10 sowie die Zwei-Zellen-Sonde 20 sind jeweils als elektrisches Ersatzschaltbild darges ^¬ tellt .

Die Grenzstromsonde 10 (auch Ein-Zellen-Sonde genannt) ist - für den Fachmann bekannt - durch einen Innenwiderstand 11 und eine Spannungsquelle 12 repräsentiert. Die beiden Elemente sind seriell zwischen Anschlüssen 18, 19 der Grenzstromsonde 10 verschaltet. Die Grenzstromsonde 10 besteht - für den

Fachmann ebenfalls bekannt - aus nur einer Zelle des Grundma ^¬ terials Zirkondioxid, an die üblicherweise eine variable Spannung angelegt wird, wobei der Stromfluss durch die Ein ^¬ zelzelle von der Höhe der angelegten Spannung sowie der

Sauerstoffkonzentration in dem durch eine Diffusionsbarriere getrennten Abgastrakt abhängt. Die Charakteristik des Stroms ist dabei derart, dass der Strom in einem Spannungsbereich um 450 mV relativ konstant bleibt, während er sich bei Abwei ^¬ chungen von 450 mV stark ändert. Die Höhe des Stroms in die- sem Plateaubereich ist abhängig von Gasdiffusionsraten in die Referenzkavität , die wiederum von den Gaskonzentrationen im Abgas abhängen, und kann daher als Maß für die Sauerstoffkonzentration im Abgas verwendet werden. Dieser Zusammenhang ist schematisch in Fig. 2 dargestellt, welche in einem Strom-Spannungs-Diagramm eine Schar von Kurven für unterschiedliche Lambda-Werte (A/F-ratio) darges ^¬ tellt. Auf der Abszisse ist hierbei die über die Grenzstrom ^¬ sonde abfallende Spannung Vp aufgetragen. Auf der Ordinate ist der durch die Grenzstromsonde fließende oder eingeprägte Strom Ip aufgetragen. Wie dieser Darstellung ohne Weiteres zu entnehmen ist, verlaufen die Strom-Spannungs-Kennlinien außerhalb des Plateaubereichs rampenförmig, wobei die Steigung abhängig vom Innenwiderstand Ri und damit indirekt von der Temperatur der abgeschlossenen Zelle der Grenzstromsonde 10 ist. Die Höhe der Plateaus der unterschiedlichen Kurvenscha ^¬ ren ist von der Sauerstoffkonzentration im Abgasstrang abhängig, wobei in Fig. 2 beispielhaft drei Kurven dargestellt sind, welche entsprechend ihrer unterschiedlichen Lambdawerte mit Lambdal, Lambda2 und Lambda3 gekennzeichnet sind. Je nach Innenwiderstand des Sensorelementes und Lambdawert des die Sonde umströmenden Abgases liegt ein zu erzielender Spannungswert von 450 mV in der Mitte des Plateaubereichs (vgl. Lambda3) oder am Rand (vgl. Lambdal) . Wünschenswert ist je ^¬ doch, unabhängig von Temperatur und Lambdawert, dass der zu erzielende Spannungswert in der Mitte des Plateaubereichs liegt . Die Zwei-Zellen-Sonde 20 besteht aus einer Anordnung von zwei miteinander verbundenen Zellen des Grundmaterials Zirkondio- xid, der sog. Nernst-Zelle NZ sowie der Pump-Zelle PZ . Die Nernst-Zelle NZ ist durch einen Innenwiderstand 21 und eine Spannungsquelle 22 gebildet, welche seriell zwischen An- Schlüssen 28, 29 der Zwei-Zellen-Sonde verschaltet sind. In entsprechender Weise ist die Pump-Zelle PZ ebenfalls durch einen Innenwiderstand 23 sowie eine Spannungsquelle 24 gebil ^¬ det. Diese beiden Elemente sind ebenfalls seriell miteinander verschaltet, wobei die Serienschaltung zwischen dem Anschluss 29 und einem weiteren Anschluss 26 der Zwei-Zellen-Sonde 20 angeordnet sind. Zwischen dem Anschluss 26 und einem weiteren Anschluss 27 ist ein Widerstand 25, welcher einen Kalibrierwiderstand ausbildet, angeordnet. Zwischen der Nernst-Zelle NZ und der Pump-Zelle PZ befindet sich eine mit dem Abgasstrom durch eine Diffusionsbarriere verbundene Referenzkavität , die sog. Reference Cavity. In dieser soll sich eine Sauerstoffkonzentration von Lambda = 1 befinden, wobei dann das Kraftstoffgemisch optimal verbrannt ist. Solange Lambda = 1 ist, wird zwischen den Elektroden der Nernst-Zelle bekanntermaßen eine elektrische Spannung von 450 mV gemessen. Sobald jedoch, verursacht durch eine Abweichung von der idealen Sauerstoffkonzentration Lambda = 1, im Abgas durch die Diffusionsbarriere Sauerstoffteilchen zu- oder ab ^¬ fließen, wird in dieser abgeschlossenen Zelle die Sauerstoffkonzentration beeinflusst. Hierdurch weicht auch die elektrische Spannung zwischen den Elektroden (angeschlossen an die Anschlüsse 28, 29) der Nernst-Zelle von 450 mV ab.

Bei der Ansteuerung der Zwei-Zellen-Sonde 20 durch die Ans- teuervorrichtung 30 besteht das Ziel nun darin, eine Spannungsabweichung über der Nernst-Zelle von den idealen 450 mV zu messen und eine geeignete Gegenreaktion einzuleiten. Diese besteht darin, in die Pump-Zelle PZ einen elektrischen Strom Ip einzuprägen, durch den so viele Sauerstoffteilchen in die Referenzkavität geschickt werden, so dass die Sauerstoffkon ^¬ zentration wieder zu Lambda = 1 ausgeglichen wird. Der Strom- fluss kann hierbei in beide Richtungen erfolgen, da die

Sauerstoffkonzentration im Abgas sowohl größer als auch kleiner als Lambda = 1 sein kann. Der Zwei-Zellen-Sensor 20 stellt damit eine Regelstrecke dar, die durch die angeschlos ^¬ sene Ansteuervorrichtung (die die Funktion eines Reglers hat) im Arbeitspunkt gehalten werden muss. Die Reglereingangsgröße ist bei der Zwei-Zellen-Sonde 20 die Nernst-Spannung in Höhe von 450 mV, während die Reglerausgangsgröße der Pump-Strom Ip durch die Pump-Zelle PZ ist. Durch dynamisch richtige Erhö ^¬ hung oder Verringerung des Pump-Stroms soll die Nernst- Spannung dabei auf einen Wert von 450 mV gehalten werden. Die erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung 30 ist dazu ausge ^¬ bildet, auch die Grenzstromsonde in einer solchen Regel ^¬ schleife zu betreiben. Analog zur Zwei-Zellen-Sonde 20 wird die Spannung über der Grenzstromsonde 10, d.h. den Anschlüs ^¬ sen 18, 19, gemessen und in Abhängigkeit der gemessenen Spannung ein Strom in die Grenzstromzelle eingeprägt. Um Verfäl ^¬ schungen der gemessenen Spannung durch den Innenwiderstand der Ein-Zellen-Sonde zu vermeiden, wird die gemessene Span- nung vor der Weiterverarbeitung um den Spannungsabfall über den Innenwiderstand korrigiert: Die Reglerzielgröße bleibt in diesem Fall eine feste Größe

Alternativ kann auch die gemessene Spannung über der Grenzstromsonde unverändert als Reglereingangsgröße verwendet wer ^¬ den. In diesem Fall ist dann jedoch als Regelzielgröße eine „künstlich berechnete" Nernst-Spannung Vs' zu verwenden, welche aus der Messung der gesamten Zellenspannung nach folgender Berechnungsregel gewonnen wird:

Vs'= Vs + (m* f(ip)) (l)

Hierbei ist der in den Grenzstromsensor einzuprägende Strom Ip die Reglerausgangsgröße. Da dieser Strom direkt den Pla ^¬ teaustrom in der Charakteristik des Grenzstromsensors darstellt, stellt er ein Maß für den Lambda-Wert im Abgas dar.

Im Gegensatz zur bisher üblichen Ansteuerung der Ein-Zellen- Sonde mit Hilfe einer variierbaren Spannung und Messung des Stroms liegt der Vorteil des Vorgehens darin, dass das Rege- lungsprinzip ähnlich ist zum Regelungskonzept des Zwei- Zellen-Sensors. Lediglich die Zielspannung des Reglers muss um das Produkt aus einer Funktion des Sondenstroms und der Impedanz des Grenzstromsensors korrigiert werden, um einen präzisen Strom- und damit Lambda-Wert messen zu können.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung die in der Ansteuervorrichtung 30 notwendigen Komponenten, um auch eine Grenzstromsonde in einer Regelschleife zu betreiben. Die Ans- teuervorrichtung 30 kann als integrierter Chip oder ASIC

(Application Specific Integrated Circuit) ausgebildet sein.

Die Eingänge eines Eingangsverstärkers 31, der vorzugsweise als Analog-Digital-Converter ausgebildet ist, sind mit An- Schlüssen 51, 52 sowie 50 verbunden. Die Anschlüsse 51, 52 können hierbei, entgegen der zeichnerischen Darstellung, auch durch einen gemeinsamen Anschluss ausgebildet sein. Mit den Anschlüssen 50 sowie 51, 52 sind die Anschlüsse 18, 19 der Grenzstromsonde 10 bzw. die Anschlüsse 28, 29 der Zwei- Zellen-Sonde 20 gekoppelt. Mit 38 ist eine Wechselstromquelle für eine Impedanzmessung gekennzeichnet. Diese kann über ei ^¬ nen Umschalter 41 wahlweise die Grenzstromsonde 10 oder die Zwei-Zellen-Sonde 20 mit einem Wechselstromsignal über einen Anschluss 53 beaufschlagen. Der Anschluss 53 ist mit dem An- schluss 28 der Zwei-Zellen-Sonde 20 oder aber über den An ^¬ schluss 51 mit dem Anschluss 18 der Grenzstromsonde 10 ver ^¬ bunden. Der Anschluss des Eingangsverstärkers 31, der mit dem Anschluss 50 gekoppelt ist, ist ferner mit einem rückgekop ^¬ pelten Komperator 39 verbunden, dessen anderer Eingang mit einer virtuellen Masse 40 verbunden ist. Die virtuelle Masse stellt ein Bezugspotential für die Ansteuervorrichtung 30 be ^¬ reit, welches zwischen 0 und 5 V beträgt. Am Ausgang des Ein ^¬ gangsverstärkers 31 liegt eine Spannung Vs an, welche der Zellenspannung entweder der Grenzstromsonde 10 oder der

Nernst-Zelle NZ der Zwei-Zellen-Sonde 20 entspricht.

Vs kann zusätzlich ein aufgrund einer permanent periodisch durchgeführten Impedanzmessung mit Wechselspannungsanteilen versehenes Mischsignal sein (auch andere Ausführungen sind denkbar) . Die Wechselspannungsanteile sind beispielsweise durch eine Impedanzmessung der Zwei-Zellen-Sonde 20 oder der Ein-Zellen-Sonde 10 hervorgerufen, durch welche eine Tempera- turmessung erfolgt. Dem Eingangsverstärker 31 kann deshalb auch eine Schaltungsanordnung 32 zur Signaltrennung von Vs in einen Gleichspannungs- und einen Wechselspannungsanteil nach ^¬ geschaltet sein. Ein Gleichspannungsanteil Vs' wird einer Kompensationsanordnung 33 zugeführt. Ein Wechselspannungsan- teil Vac wird einer Vorrichtung 34 zur Impedanzmessung zugeführt, welche der Kompensationsanordnung 33 einen Innenwider- standswert R zur Verfügung stellt.

Die Kompensationsanordnung 33 ist dazu ausgebildet, aus den Eingangsgrößen eine künstlich berechnete Nernst-Spannung Vs' ' zu ermitteln, welche die gemessene Spannung vor der Weiterverarbeitung um den Spannungsabfall über den Innenwiderstand korrigiert. Dies erfolgt gemäß Gleichung (1) . Vs' ' wird einem Regler 35, z.B. einem PID-Regler, zugeführt. Dieser ist in bekannter Weise mit einem Komparator 36 gekoppelt, an dessen Referenzeingang der Spannungssollwert (z.B. in Höhe von 450 mV) als Bezugsgröße anliegt. Ausgangsseitig sind der Kompara ^¬ tor 36 sowie der Regler 35 mit einer steuerbaren Stromquelle 37 (oder einem Digital-Analog-Umsetzer auf Strombasis) ver- bunden, welche - je nach angeschlossenem Abgassensor 10 oder 20 - einen Strom in die jeweilige angeschlossene Zelle ein ^¬ prägt, um Vs' ' an den Spannungssollwert anzugleichen.

Patentansprüche