DE102008006633A1 - Sensor for determining concentration of constituent part e.g. ammonia, in exhaust gas from internal-combustion engine in motor vehicle, has chamber that is formed as reduction chamber, in which oxide in ammonia in exhaust gas is reduced - Google Patents

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Uwe Kammann
Stefan Resch
Martina Gottschling
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Abstract

The sensor (10) has three chambers (20, 30, 40) that are consecutively arranged in fluid connection in an exhaust gas-flow direction (18) in a sensor body and are loadable with exhaust gas. The chamber (20) is formed as a reduction chamber, in which nitrogen oxide in the exhaust gas is reduced. The chamber (30) is formed as an oxidation chamber, in which ammonia in the processed exhaust gas is oxidized. The chamber (40) is formed as a reduction chamber, in which oxide in the ammonia which is processed in the chamber (30) is reduced. Independent claims are also included for the following: (1) a sensor device comprising a sensor (2) a method for determining concentration of constituent parts in an exhaust gas.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zur Konzentrationsbestimmung von im Abgas enthaltenen Bestandteilen und ein Verfahren zum Betreiben des Sensors gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The The invention relates to a sensor for concentration determination of constituents contained in the exhaust gas and a method of operation of the gauge according to the generic terms of independent Claims.

Bei Kraftfahrzeugen mit modernen Verbrennungsmotoren, die im Mager- und Schichtladebetrieb einen geringeren Kraftstoffverbrauch aufweisen, ist zur Erfüllung der gesetzlichen Abgasvorschriften eine zusätzliche Nachbehandlung der Abgase zur Reduzierung von Stickoxid-Emissionen notwendig. Bevorzugt werden zur Lösung dieses Problems NOx-Speicherkatalysatoren eingesetzt, zu deren Überwachung NOx-Sensoren verwendet werden. Um eine hohe Emissionsstabilität des Motors zu erreichen, ist eine möglichst hohe Genauigkeit bei der Messung der NOx-Konzentration im Abgas, insbesondere für eine präzise Regelung des Magerbetriebs und des Speicherzyklus des NOx-Katalysators erforderlich. Aus der EP 0892265 A1 ist in diesem Zusammenhang bereits ein Gas-Sensor für die Messung von Gasoxiden bekannt, bei dem Abgas zur Messung in ein Doppel-Messkammersystem geführt wird. Die Messkammern weisen für die Messung Nernst-Zellen auf. Während in der ersten Messkammer Sauerstoffmoleküle dem Gasgemisch entzogen werden, wird in der zweiten Messkammer das zu messende Gasoxid, beispielsweise Stickoxid, in Stickstoff und Sauerstoff zerlegt. Eine an die erste Kammer angelegte Pumpzellenspannung wird auf einen konstanten Wert geregelt, der einer konstanten Sauerstoffkonzentration in dieser Kammer entspricht.In motor vehicles with modern internal combustion engines, which have lower fuel consumption in lean and stratified charge mode, an additional aftertreatment of the exhaust gases to reduce nitrogen oxide emissions is necessary to meet the statutory exhaust regulations. Preferably NOx-storage catalysts are used to solve this problem, for the monitoring of which NOx sensors are used. In order to achieve a high emission stability of the engine, the highest possible accuracy in the measurement of the NOx concentration in the exhaust gas, in particular for a precise control of the lean operation and the storage cycle of the NOx catalyst is required. From the EP 0892265 A1 In this context, a gas sensor for the measurement of gas oxides is already known, in which exhaust gas for measurement in a double-measuring chamber system is performed. The measuring chambers have Nernst cells for the measurement. While oxygen molecules are removed from the gas mixture in the first measuring chamber, the gas oxide to be measured, for example nitrogen oxide, is decomposed into nitrogen and oxygen in the second measuring chamber. A pump cell voltage applied to the first chamber is regulated to a constant value corresponding to a constant oxygen concentration in that chamber.

Idealerweise zeigt das Ausgangssignal eines NOx-Sensors exakt die tatsächliche NOx-Konzentration des Abgases an. Insbesondere sollte ein NOx-Sensor unter Bedingungen ohne NOx-Emission ein NOx-Signal = 0 liefern. Dies ist beispielsweise von Bedeutung für die Regelung des Speicherzyklus und für die Diagnose eines NOx-Speicherkatalysators mit hoher Einspeicherfähigkeit im Magerbetrieb, bei dem stromab des Speicherkatalysators bei nichtgeschädigtem Speicherkatalysator keine NOx-Emissionen auftreten. Hierzu ist es bekannt, die Ausgangssignale eines NOx-Sensors zu korrigieren. So aus der DE 19819462 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem die Ausgangssignale eines NOx-Sensors mit Hilfe von in Kennfeldern abgelegten Korrekturwerten korrigiert werden. Die Kennfelder sind insbesondere von der Sauerstoffkonzentration und deren Änderungsrate im Abgas sowie von der Temperatur des Sensors und von der Temperatur und dem Druck des Abgases abhängig. Der Messwert der NOx-Konzentration wird hierbei mit einem mulitplikativen Korrekturwert und einem additiven Korrekturwert korrigiert.Ideally, the output of a NOx sensor accurately indicates the actual NOx concentration of the exhaust gas. In particular, a NOx sensor should deliver a NOx signal = 0 under non-NOx emission conditions. This is important, for example, for the regulation of the storage cycle and for the diagnosis of a NOx storage catalytic converter with high storage capacity in lean operation, in which no NOx emissions occur downstream of the storage catalytic converter when the storage catalytic converter is not damaged. For this purpose, it is known to correct the output signals of a NOx sensor. So out of the DE 19819462 A1 a method is known in which the output signals of a NOx sensor are corrected by means of correction values stored in maps. The maps are particularly dependent on the oxygen concentration and its rate of change in the exhaust gas and on the temperature of the sensor and on the temperature and the pressure of the exhaust gas. The measured value of the NOx concentration is corrected here with a multiplicative correction value and an additive correction value.

Eine weitere Möglichkeit der genaueren Bestimmung einer NOx-Konzentration ist in der Offenlegungsschrift DE 199 46 628 beschrieben. Unter definierten Betriebsbedingungen wird für einen vorgebbaren Zeitpunkt das NOx-Signal eines Sensors erfasst und mit einem vorgebbaren Sollverlauf verglichen. Aus der Abweichung des Verlaufs wird eine Kontrollgröße ermittelt und mit einem Schwellwert verglichen und ein Hinweis auf die Funktionsfähigkeit eines NOx-Speicherkatalysators abgeleitet. Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift DE 44 41 432 bekannt, das Verhalten von Katalysator und Lambdasonde zu untersuchen, indem eine gezielte Variation der Schadstoffkonzentration vorgenommen wird und das korrespondierende Signal einer dem Katalysator nachgeschaltete Abgassonde bewertet wird.Another way to more accurately determine a NOx concentration is in the published patent application DE 199 46 628 described. Under defined operating conditions, the NOx signal of a sensor is detected for a predeterminable time and compared with a predefinable desired course. From the deviation of the course, a control variable is determined and compared with a threshold and derived an indication of the functionality of a NOx storage catalyst. Furthermore, from the published patent application DE 44 41 432 It is known to investigate the behavior of catalyst and lambda probe by making a targeted variation of the pollutant concentration and evaluating the corresponding signal of an exhaust gas probe connected downstream of the catalytic converter.

Problematisch ist jedoch in allen Fällen, dass eine Bestimmung des Stickoxidgehalts durch Querempfindlichkeiten gegenüber anderen Bestandteilen im Abgas, etwa Ammoniak, erschwert wird. Umgekehrt können andere Bestandteile im Abgas nur ungenau bestimmt werden, wenn eine Querempfindlichkeit gegenüber Stickoxiden besteht.Problematic However, in all cases, that is a determination of the nitrogen oxide content by cross sensitivities to other components in the Exhaust gas, such as ammonia, is difficult. Conversely, you can other constituents in the exhaust are determined only inaccurate, if one Quenching sensitivity to nitrogen oxides.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Sensors und eines geeigneten Betriebsverfahrens, mit dem Konzentrationen verschiedener Bestandteile im Abgas einer Brennkraftmaschine auch bei gegenseitiger Querempfindlichkeit ermöglicht wird.task The present invention therefore provides a sensor and a suitable method of operation, with the concentrations of various Components in the exhaust gas of an internal combustion engine even with mutual Cross-sensitivity is enabled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.These Task is according to the invention with the features of the independent claims.

Gemäß der Erfindung weist ein Sensor zur Konzentrationsbestimmung verschiedener im Abgas einer Brennkraftmaschine enthaltener Bestandteile in einer Abgas-Strömungsrichtung in einem Sensorkörper eine erste Kammer, eine zweite Kammer und eine dritte Kammer auf, die in Fluidverbindung aufeinanderfolgend angeordnet und durch Abgas beaufschlagbar sind. Die erste Kammer ist als Reduktionskammer ausgebildet, in der ein erster Bestandteil des Abgases reduzierbar ist, die zweite Kammer ist als Oxidationskammer ausgebildet, in der ein zweiter Bestandteil des in der ersten Kammer behandelten Abgases oxidierbar ist und die dritte Kammer ist als Reduktionskammer ausgebildet, in der ein Oxid des zweiten Bestandteils des in der zweiten Kammer behandelten Abgases reduzierbar ist. Der Sensor ist besonders zum Nachweis von Ammoniak und Stickoxiden geeignet und erlaubt eine unabhängige Messung von Stickoxid und Ammoniak im Abgastrakt eines Kraftfahrzeugs.According to the The invention has a sensor for determining the concentration of various In the exhaust gas of an internal combustion engine contained components in one Exhaust gas flow direction in a sensor body a first chamber, a second chamber and a third chamber, arranged in fluid communication sequentially and by exhaust gas can be acted upon. The first chamber is designed as a reduction chamber, in which a first component of the exhaust gas is reducible, the second Chamber is designed as an oxidation chamber in which a second component of the treated in the first chamber exhaust gas is oxidizable and the third chamber is designed as a reduction chamber in which a Oxide of the second component of the treated in the second chamber Is reduced exhaust gas. The sensor is particularly suitable for the detection of Ammonia and nitrogen oxides suitable and allows an independent Measurement of nitrogen oxide and ammonia in the exhaust gas tract of a motor vehicle.

Vorteilhaft können mit einem einzigen Sensor Abgaskomponenten, insbesondere NOx und NH3, getrennt voneinander erfasst werden. Besonders vorteilhaft ist der Sensor zur Analyse von Abgaskomponenten, bei denen übliche Sensoren Querempfindlichkeiten aufweisen.Advantageously, with a single sensor exhaust gas components, in particular NOx and NH3, can be detected separately. Particularly advantageous is the sensor for analyzing Ab Gas components in which conventional sensors have cross sensitivities.

Günstigerweise kann eine kostengünstige Bauweise durch Integration beider Funktionen in ein einziges Bauteil erreicht werden.conveniently, can be a cost effective design by integrating both Functions can be achieved in a single component.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung kann in der ersten, zweiten und/oder dritten Kammer eine Sauerstoffpumpe zum Entfernen von Sauerstoff aus wenigstens einer der Kammern angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist in jeder der Kammern eine derartige Sauerstoffpumpe vorgesehen. Es ist jedoch grundsätzlich denkbar, dass der Sauerstoff in einer Kammer mit einer Sauerstoffpumpe einer anderen Kammer entfernt wird.According to one first embodiment may in the first, second and / or third Chamber an oxygen pump to remove oxygen from at least one of the chambers is arranged. Conveniently, In each of the chambers, such an oxygen pump is provided. However, it is basically conceivable that the oxygen in a chamber with an oxygen pump removed from another chamber becomes.

Weiterhin kann eine Sauerstoffpumpe zum Zuführen von Sauerstoff in die zweite Kammer vorgesehen sein. Damit ist eine gezielte Zufuhr von Sauerstoff in der Oxidationskammer möglich.Farther can be an oxygen pump for supplying oxygen in be provided the second chamber. This is a targeted feed of oxygen in the oxidation chamber possible.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein Heizmittel zum Temperieren der Sauerstoffpumpe vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist dies, wenn die Sauerstoffpumpe aus einem ionenleitfähigen keramischen Material gebildet ist. Ein Grad der Ionenleitfähigkeit des keramischen Materials, etwa Zirkonoxid, insbesondere yttriumdotiertes Zirkondioxid, lässt sich leicht über die Temperatur einstellen. Bei Temperaturen über etwa 300°C wird die yttriumdotierte Zirkondioxid-Keramik für negativ geladene Sauerstoffionen leitend. Sauerstoff kann als doppelt negativ geladene Ionen durch die Keramik durchtreten. Die zur Ionisierung erforderlichen Elektronen werden von elektrisch leitfähigen Elektroden geliefert, die an der Keramik angeordnet sind. Dadurch lässt sich zwischen den innen und außen angebrachten Elektroden eine elektrische Spannung abnehmen. Vorteilhaft können die der Kammer ausgesetzten Elektroden eine katalytische Beschichtung aufweisen, um die Oxidation oder die Reduktion der Bestandteile des Abgases in den Kammern zu unterstützen.According to one Another embodiment, a heating means for controlling the temperature of the oxygen pump is provided. This is particularly advantageous if the oxygen pump from a ion-conductive ceramic material is formed. One Degree of ionic conductivity of the ceramic material, such as zirconium oxide, in particular yttrium-doped zirconium dioxide to adjust slightly over the temperature. At temperatures above about 300 ° C is the yttrium-doped zirconia ceramic for negatively charged oxygen ions conductive. oxygen can pass through the ceramic as a double negatively charged ions. The electrons required for ionization are of electrically conductive Supplied electrodes, which are arranged on the ceramic. Thereby can be placed between the inside and outside Electrodes remove an electrical voltage. Can be advantageous the electrodes exposed to the chamber have a catalytic coating exhibit the oxidation or reduction of the constituents to support the exhaust gas in the chambers.

Dabei kann vorteilhaft sein, wenn das keramische Material ein Heizelement aufweist. Vorzugsweise kann das Heizelement in das keramische Material eingebettet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Heizelement an einer Oberfläche des keramischen Materials angeordnet ist.there may be advantageous if the ceramic material is a heating element having. Preferably, the heating element in the ceramic material be embedded. It can also be provided that the heating element arranged on a surface of the ceramic material is.

Es ist zweckmäßig, eine Regel- und/oder Steuereinheit zur Einstellung eines Sauerstoffgehalts in der ersten, zweiten und/oder dritten Kammer vorzusehen. Dies erlaubt eine genaue Einstellung des Sauerstoffgehalts in den Kammern und ebenso eine genaue Bestimmung einer Änderung des Sauerstoffgehalts.It is appropriate, a control and / or control unit for adjusting an oxygen content in the first, second and / or third chamber. This allows a precise adjustment the oxygen content in the chambers and also an exact determination a change in the oxygen content.

Bevorzugt ist eine Sensoreinrichtung, wobei wenigstens zwei Sensoren mit zumindest einem der vorstehend beschriebenen Merkmale zumindest funktionell zusammengefasst sind. Dazu ist es günstig, wenn die wenigstens zwei Sensoren in eine bauliche Einheit integriert sind. Eine solche Einrichtung ist günstig, wenn im Abgas Bestandteile vorhanden sind, die wegen Querempfindlichkeiten bei üblichen Sensoren nicht getrennt voneinander nachweisbar sind bzw. beim Nachweis des einen Bestandteils zu einem erheblichen Messfehler führen, wenn der andere Bestandteil im Abgas anwesend ist. Vorteilhaft ist einer der Sensoren in einer Betriebsweise betreibbar, bei der nur einer der Bestandteile, etwa Ammoniak, nachgewiesen wird. Dann kann bei einer gleichzeitigen, wegen der Querempfindlichkeit des betreffenden Sensors fehlerbehafteten Bestimmung des anderen Bestandteils, etwa Stickoxid in Anwesenheit von Ammoniak, durch Vergleich der Messwerte eine genaue Bestimmung auch des anderen Bestandteils, etwa Stickoxid, erfolgen. Günstigerweise kann eine kostengünstige Bauweise durch Integration beider Funktionen in ein einziges Bauteil erreicht werden.Prefers is a sensor device, wherein at least two sensors with at least one of the features described above at least functional are summarized. For this it is favorable if the at least two sensors are integrated into a structural unit. Such Device is favorable if components are present in the exhaust gas, because of cross-sensitivity in conventional sensors not are detectable separately from each other or in the detection of one Component lead to a significant measurement error when the other component is present in the exhaust gas. An advantage is one the sensors operable in a mode of operation, in which only one the constituents, such as ammonia, is detected. Then you can join a simultaneous, because of the cross sensitivity of the concerned Sensors erroneous determination of the other component, such as Nitrogen oxide in the presence of ammonia, by comparing the measured values a precise determination of the other constituent, such as nitric oxide, respectively. Conveniently, a cost effective Construction by integrating both functions into a single component be achieved.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Konzentrationsbestimmung von Bestandteilen in Abgas, wobei Abgas in einer Abgas-Strömungsrichtung in wenigstens einen Sensor geleitet wird, sieht vor, dass zumindest in einem ersten Betriebszustand ein erster Bestandteil des Abgases (NOx) in einer ersten Kammer reduziert wird, ein zweiter Bestandteil (NH3) des Abgases (NOx) in einer daran angeschlossenen zweiten Kammer oxidiert wird und ein dabei gebildetes Oxid des zweiten Bestandteils in einer dritten Kammer reduziert wird.One Inventive method for concentration determination of constituents in exhaust gas, wherein exhaust gas in an exhaust gas flow direction is passed into at least one sensor, provides that at least in a first operating state, a first component of the exhaust gas (NOx) is reduced in a first chamber, a second component (NH3) of the exhaust gas (NOx) in a second chamber connected thereto is oxidized and thereby formed oxide of the second component is reduced in a third chamber.

In einem günstigen Verfahrensschritt wird Sauerstoff aus der ersten Kammer zum Reduzieren des ersten Bestandteils (NOx) entfernt. Vorteilhaft ist, wenn der Sauerstoff möglichst schnell entfernt wird, insbesondere mit einer ionenleitfähigen Keramik, die als Sauerstoffpumpe dient. Die schnelle Entfernung des Sauerstoffs aus dem der ersten Kammer zugeführten Messgas erleichtert die Zersetzung von Stickoxid (NOx) und verhindert eine vorzeitige Oxidation des Ammoniaks (NH3). Dieses kann dann herkömmlich oxidiert werden und seine Konzentration bestimmt werden.In a favorable process step is oxygen from the first chamber for reducing the first component (NOx) removed. It is advantageous if the oxygen is as fast as possible is removed, in particular with an ion-conductive Ceramic, which serves as an oxygen pump. The fast removal of the Oxygen from the first chamber supplied sample gas facilitates the decomposition of nitrogen oxide (NOx) and prevents one premature oxidation of ammonia (NH3). This can then be conventional be oxidized and its concentration determined.

Zweckmäßigerweise kann ein Sauerstoffgehalt mit einem Lambda von höchstens λ ≤ 1 eingestellt werden.Conveniently, can be an oxygen content with a lambda of at most λ ≤ 1 be set.

Wird Sauerstoff in die zweite Kammer zugeführt, kann eine geeignete Oxidationsatmosphäre eingestellt werden, um den zweiten Bestandteil, etwa Ammoniak, zu oxidieren. Da das ursprünglich enthaltene Stickoxid bereits reduziert ist und der ursprünglich im Abgas enthaltene und bei der Reduktion in der ersten Kammer freigesetzte Sauerstoff entfernt wurde, ist nur mehr der im Oxid des zweiten Bestandteils gebundene Sauerstoff vorhanden, etwa dem Oxid des Ammoniaks (NOx)When oxygen is supplied to the second chamber, a suitable oxidizing atmosphere may be adjusted to oxidize the second component, such as ammonia. Since the nitrogen oxide originally contained is already reduced and the oxygen originally contained in the exhaust gas and released during the reduction in the first chamber has been removed, only that in the oxide of the second constituent is removed bound oxygen present, such as the oxide of ammonia (NOx)

Vorteilhaft wird dabei ein Sauerstoffgehalt mit einem Lambda von mehr als λ = 1 eingestellt.Advantageous is an oxygen content with a lambda of more than λ = 1 set.

Wird Sauerstoff aus der dritten Kammer entfernt, kann das in der zweiten Kammer gebildete Oxid des zweiten Bestandteils reduziert werden. Der freiwerdende Sauerstoff kann über eine Sauerstoffpumpe aus der dritten Kammer entfernt werden. Dazu wird eine Spannung an das ionenleitende Keramikmaterial angelegt, welches die Sauerstoffpumpe bildet. Gelangt Sauerstoff in die Keramik, wird ein entsprechender Stromfluss registriert. Der Stromfluss ist direkt mit der Sauerstoffmenge gekoppelt, die aus der Kammer entfernt wird und entspricht damit quantitativ der Menge des Sauerstoffs im Oxid und damit mit der ursprünglichen Ammoniakmenge im Abgas korreliert.Becomes Oxygen can be removed from the third chamber in the second Chamber formed oxide of the second component can be reduced. The released oxygen can via an oxygen pump be removed from the third chamber. This is a tension applied to the ion-conducting ceramic material containing the oxygen pump forms. If oxygen enters the ceramic, a corresponding Current flow registered. The current flow is directly with the amount of oxygen coupled, which is removed from the chamber and corresponds with it quantitatively the amount of oxygen in the oxide and thus with the original amount of ammonia in the exhaust gas is correlated.

Vorteilhaft wird der erste Bestandteil in der ersten Kammer mit einer ersten erhöhten Temperatur beaufschlagt. Zweckmäßigerweise wird der zweite Bestandteil in der zweiten Kammer mit einer zweiten erhöhten Temperatur beaufschlagt. Dies kann erfolgen, indem die Sauerstoffpumpe in der Reduktionskammer und in der Oxidationskammer erhitzt wird. Dadurch wird die Ionenleitfähigkeit der bevorzugten ionenleitfähigen Keramik in jeder Kammer gezielt eingestellt. Zweckmäßigerweise ist die erste Temperatur geringer als die zweite Temperatur. Dadurch, dass die erste Temperatur in der ersten Kammer nicht zu hoch gewählt wird, kann verhindert werden, dass der neben dem ersten Bestandteil unter anderem ebenfalls im Abgas enthaltene zweite Bestandteil, insbesondere Ammoniak, nicht schon in der ersten Kammer oxidiert, womit die Messgenauigkeit gesteigert werden kann.Advantageous becomes the first component in the first chamber with a first elevated temperature applied. Conveniently, the second component is elevated in the second chamber with a second one Temperature applied. This can be done by the oxygen pump is heated in the reduction chamber and in the oxidation chamber. Thereby the ionic conductivity of the preferred ion-conductive Ceramics in each chamber specifically adjusted. Conveniently, the first temperature is lower than the second temperature. As a result of that the first temperature in the first chamber not too high can be prevented that the next to the first component among other things also contained in the exhaust second component, especially ammonia, not already oxidized in the first chamber, with which the measuring accuracy can be increased.

Bevorzugt wird ein bei der Reduktion des Oxids des zweiten Bestandteils gewonnener Betriebsarameter des Sensors zur Bestimmung der ursprünglichen Konzentration des ersten Bestandteils herangezogen. Der Betriebsparameter des Sensors ist proportional zur Menge des aus der dritten Kammer entfernten Sauerstoffs. Wird der erste Bestandteil, etwa NOx, selektiv gegenüber dem zweiten Bestandteil, etwa NH3, in der ersten Kammer zersetzt, gelangt in die zweite Kammer ein Gasgemisch, das um den ersten Bestandteil, etwa NOx, vermindert ist. Der erste Bestandteil ist z. B. in N2 und O2 zerlegt, wobei der Sauerstoff über die Sauerstoffpumpe aus der ersten Kammer entfernt wird. In der zweiten Kammer werden alle oxidierbaren Bestandteile des Abgases, also auch der zweite Bestandteil, etwa NH3, oxidiert, wobei im Fall von Ammoniak Stickoxid gebildet wird. Das gebildete Stickoxid wird in der dritten Kammer zersetzt; die dabei entstehende und mittels Sauerstoffpumpe entfernte Sauerstoffmenge entspricht dem ursprünglichen Ammoniakgehalt im Abgas. Diese Sauerstoffmenge kann aus einem elektrischen Strom durch die aus ionenleitender Keramik gebildeten Sauerstoffpumpe abgeleitet werden.Prefers is a recovered in the reduction of the oxide of the second component Operating parameters of the sensor to determine the original Concentration of the first component used. The operating parameter of the sensor is proportional to the amount of the third chamber removed oxygen. The first component, such as NOx, becomes selective towards the second component, such as NH3, in the first Decomposes chamber, enters the second chamber, a gas mixture, the order the first component, such as NOx, is reduced. The first ingredient is z. B. decomposed into N2 and O2, wherein the oxygen over the oxygen pump is removed from the first chamber. In the second chamber are all oxidizable constituents of the exhaust gas, So also the second component, such as NH3, oxidized, in which case is formed by ammonia nitric oxide. The formed nitric oxide is decomposed in the third chamber; the resulting and by Oxygen pump removed amount of oxygen corresponds to the original Ammonia content in the exhaust gas. This amount of oxygen can come from an electric current through the oxygen pump formed from ion-conducting ceramic be derived.

Vorteilhaft kann die Konzentration des zweiten Bestandteils, z. B. NOx, durch eine Differenzmessung aus der Bestimmung der ursprünglichen Konzentration des ersten Bestandteils, z. B. NH3, und einer Konzentration einer Mischung des ersten und zweiten Bestandteils, z. B. NH3 + NOX, extrahiert werden. Ebenso kann mit der Bestimmung des Gehalts des ersten Bestandteils, etwa NH3, eine Korrektur eines üblichen mit Querempfindlichkeiten gegenüber Ammoniak behafteten NOx-Sensors durch das NH3-Signal erfolgen.Advantageous For example, the concentration of the second component, e.g. B. NOx, by a difference measurement from the determination of the original Concentration of the first constituent, e.g. As NH3, and a concentration a mixture of the first and second components, e.g. B. NH3 + NOX, to be extracted. Likewise, with the determination of the salary of the first constituent, such as NH3, a correction of a common one with cross-sensitivity to ammonia afflicted NOx sensor by the NH3 signal.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich auch unabhängig von der Zusammenfassung in den Patentansprüchen weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben.following the invention with reference to an embodiment shown in the drawings described in more detail, from which also independent from the abstract in the claims further Features, details and advantages of the invention.

Es zeigen in schematischer Darstellung:It show in a schematic representation:

1a einen bevorzugten Sensor in einer Betriebsart zur selektiven Bestimmung eines ersten Bestandteils im Abgas, 1a a preferred sensor in an operating mode for the selective determination of a first constituent in the exhaust gas,

1b den bevorzugten Sensor aus 1a in einer Betriebsart entsprechend eines üblichen querempfindlichen NOx-Sensors, 1b the preferred sensor 1a in an operating mode corresponding to a conventional cross-sensitive NOx sensor,

2 eine bevorzugte Sensoreinrichtung mit zwei Sensoren zur Differenzmessung. 2 a preferred sensor device with two sensors for differential measurement.

Gleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugseichen bezeichnet.Same Elements are designated in the figures with the same reference symbols.

Zur Erläuterung der Erfindung zeigen die 1a und 1b einen bevorzugten Sensor 10 zur Konzentrationsbestimmung verschiedener, vorzugsweise im Abgas einer Brennkraftmaschine enthaltener Bestandteile. Bevorzugt ist der Sensor 10 zur Bestimmung von Ammoniak (NH3). und Stickoxid (NOx) im Abgas eingesetzt. 1a stellt eine erste bevorzugte Betriebsweise dar, bei der der Sensor 10 selektiv zur Bestimmung eines ersten Bestandteils im Abgas eingesetzt ist, wobei der erste Bestandteil vorzugsweise NOx ist. Ein zweiter Bestandteil des Abgases, dessen Konzentration im Abgas bestimmt werden soll, ist vorzugsweise NH3. Übliche Sensoren weisen Querempfindlichkeiten beim Nachweis von NOx im Abgas auf, wenn NH3 anwesend ist, wie dies im üblichen Abgas der Fall ist. 1b stellt eine zweite bevorzugte Betriebsweise dar, bei der der Sensor 10 wie ein üblicher NOx-Sensor mit Querempfindlichkeit zu NH3 eingesetzt wird.To illustrate the invention show the 1a and 1b a preferred sensor 10 for determining the concentration of various constituents, preferably contained in the exhaust gas of an internal combustion engine. The sensor is preferred 10 for the determination of ammonia (NH3). and nitric oxide (NOx) is used in the exhaust gas. 1a represents a first preferred mode of operation in which the sensor 10 is selectively used to determine a first component in the exhaust gas, wherein the first component is preferably NOx. A second component of the exhaust gas whose concentration in the exhaust gas is to be determined is preferably NH3. Conventional sensors have cross-sensitivities in the detection of NOx in the exhaust gas when NH3 is present, as is the case in conventional exhaust gas. 1b represents a second preferred mode of operation in which the sensor 10 how a conventional NOx sensor with cross sensitivity to NH3 is used.

Der Sensor 10 weist einen Sensorkörper 16 auf mit einem Diffusionskanal 12 für Abgas. Der Sensorkörper 16 ist beispielsweise aus einer Keramik wie Zirkonoxid gebildet. Das in den Diffusionskanal 12 eintretende Abgas bildet das Messgas für die Konzentrationsbestimmung der Bestandteile NOx und NH3 in drei entlang des Diffusionskanals 12 aufeinanderfolgend angeordneten Kammern 20, 30, 40. Typischerweise enthält das Abgas im Wesentlichen HC, CO, CO2, NOx, NH3, H2O, O2.The sensor 10 has a sensor body 16 on with a diffusion channel 12 for exhaust. The sensor body 16 is formed, for example, from a ceramic such as zirconia. That in the diffusion channel 12 entering exhaust gas forms the sample gas for the concentration determination of the components NOx and NH3 in three along the diffusion channel 12 successively arranged chambers 20 . 30 . 40 , Typically, the exhaust gas contains substantially HC, CO, CO2, NOx, NH3, H2O, O2.

Abgas tritt in Abgas-Strömungsrichtung 18 durch eine Eingangsöffnung 14 in den Diffusionskanal 12 ein. In der ersten Kammer 20 ist eine aus einem ionenleitenden Material gebildete Sauerstoffpumpe 22 angeordnet. In der zweiten Kammer 30 sind zwei aus einem ionenleitenden Material gebildete Sauerstoffpumpen 32 und 34 angeordnet und in der dritten Kammer 40 sind ebenfalls zwei aus einem ionenleitenden Material gebildete Sauerstoffpumpen 42, 44 angeordnet. Vorzugsweise ist das ionenleitende Material eine yttriumdotierte Zirkondioxid-Keramik, die unter bestimmten Randbedingungen für Sauerstoffionen durchlässig ist. Die Pumprichtung des Sauerstoffs O2 in der ersten Betriebsart des Sensors 10 ist an den Kammern 20, 30, 40 durch breite Pfeile an den Kammern 20, 30, 40 angedeutet. Damit die Sauerstoffpumpen 22, 32, 34, 42, 44 jeweils sauerstoffdurchlässig werden, werden die vorzugsweise aus ionenleitender Keramik gebildeten Sauerstoffpumpen 22, 32, 34, 42, 44 erhitzt, und es wird eine elektrische Spannung zwischen Elektroden an der Innenseite und der Außenseite der ionenleitenden Keramik angelegt. Bewegt sich ein Sauerstoffion durch die Keramik, kann ein elektrischer Strom gemessen werden.Exhaust gas occurs in the exhaust gas flow direction 18 through an entrance opening 14 in the diffusion channel 12 one. In the first chamber 20 is an oxygen pump formed of an ion-conductive material 22 arranged. In the second chamber 30 are two oxygen pumps formed from an ion-conducting material 32 and 34 arranged and in the third chamber 40 are also two oxygen pumps formed from an ion-conducting material 42 . 44 arranged. Preferably, the ion-conducting material is a yttrium-doped zirconia ceramic, which is permeable under certain conditions for oxygen ions. The pumping direction of oxygen O2 in the first operating mode of the sensor 10 is at the chambers 20 . 30 . 40 through broad arrows on the chambers 20 . 30 . 40 indicated. So that the oxygen pumps 22 . 32 . 34 . 42 . 44 each become oxygen permeable, are preferably formed of ion-conducting ceramic oxygen pumps 22 . 32 . 34 . 42 . 44 heated, and an electric voltage is applied between electrodes on the inside and the outside of the ion-conducting ceramic. If an oxygen ion moves through the ceramic, an electric current can be measured.

Die erste Kammer 20 ist als Reduktionskammer ausgebildet, wobei im ersten Betriebszustand Bestandteile des Messgases reduziert werden können. Dazu wird Sauerstoff schnell und möglichst vollständig aus der ersten Kammer 20 abgepumpt. Das Pumpen des Sauerstoffs erfolgt dabei in Richtung Abgas und nicht in Richtung Umgebungsluft, um energieeffizient gegen einen geringeren Sauerstoffgradienten zu pumpen als dies bei Umgebungsluft der Fall wäre. Dabei wird in der ersten Kammer ein Lambdawert λ von λ ≤ 1 eingestellt. Die nicht dargestellten Elektroden an der Sauerstoffpumpe 22 sind katalytisch beschichtet, so dass vorhandene erste Bestandteile des Abgases, d. h. vorzugsweise vorhandenes NOx im Messgas, katalytisch zu N2 und O2 zersetzt werden. Das dabei entstehende Sauerstoffgas wird ebenfalls aus der ersten Kammer 20 abgepumpt. Die Kammer 20 wird dazu auch auf eine erste Temperatur T1, ca. 300C°, erhitzt, die jedoch gering genug ist, dass sich das im Messgas befindliche NH3 nicht in der ersten Kammer 20 zersetzt.The first chamber 20 is designed as a reduction chamber, wherein components of the measurement gas can be reduced in the first operating state. For this purpose, oxygen is released quickly and as completely as possible from the first chamber 20 pumped out. The pumping of the oxygen takes place in the direction of the exhaust gas and not in the direction of ambient air in order to pump energy-efficiently against a smaller oxygen gradient than would be the case with ambient air. In this case, a lambda value λ of λ ≦ 1 is set in the first chamber. The electrodes, not shown, on the oxygen pump 22 are catalytically coated, so that existing first constituents of the exhaust gas, ie preferably present NOx in the measurement gas, are catalytically decomposed to N2 and O2. The resulting oxygen gas is also from the first chamber 20 pumped out. The chamber 20 is also heated to a first temperature T1, about 300C °, but low enough that the NH3 in the sample gas is not in the first chamber 20 decomposed.

Die zweite Kammer 30 erreicht ein Gasgemisch, das um den ursprünglichen, ersten Bestandteil NOx-Anteil vermindert ist. Die zweite Kammer 30 ist als Oxidationskammer ausgebildet, in der alle oxidierbaren Komponenten oxidiert werden, wozu auch der zweite Bestandteil NH3 zählt. Der benötigte Sauerstoff wird über die Sauerstoffpumpe 34 zugeführt, und zwar genau in der Menge, um den Lambdawert geringfügig größer als λ = 1 einzustellen Durch den erhöhten Sauerstoffgehalt in der Oxidationskammer wird zudem der Zerfall des durch Oxidation des NH3 neu gebildeten NOx in der zweiten Kammer 30 verhindert.The second chamber 30 reaches a gas mixture that is reduced by the original, first component NOx content. The second chamber 30 is formed as an oxidation chamber in which all oxidizable components are oxidized, including the second component NH3 counts. The oxygen needed is via the oxygen pump 34 In addition, exactly in the amount to set the lambda value slightly larger than λ = 1 due to the increased oxygen content in the oxidation chamber, the decomposition of the newly formed by oxidation of NH3 NOx in the second chamber 30 prevented.

In die dritte Kammer 40 gelangt ein Gasgemisch, das kein NOx aus dem ursprünglich eingeführten Abgas mehr enthält. Vielmehr ist der in der dritten Kammer 40 enthaltene NOx-Gehalt aus dem ursprünglich vorhandenen NH3 gebildet worden.In the third chamber 40 enters a gas mixture that contains no NOx from the originally introduced exhaust gas. Rather, he is in the third chamber 40 contained NOx content from the originally existing NH3.

In der dritten Kammer 40 wird der nunmehr vorhandene Sauerstoff mit der Sauerstoffpumpe 44 möglichst vollständig entfernt. Dabei zersetzt sich das aus NH3 gebildete NOx zu N2 und O2. Der entstehende Sauerstoff wird über die Sauerstoffpumpe 44 abgepumpt und dessen Menge über den benötigten elektrischen Pumpstrom quantitativ bestimmt. Der Pumpstrom gibt die Zahl der elektrischen Ladungen wieder, welche zur Ionisation des Sauerstoffs in zweifach negativ geladene Sauerstoffionen benötigt werden, welche durch die aus ionenleitender Keramik gebildete Sauerstoffpumpe 44 transportiert werden. Damit ist die ursprüngliche Menge des zweiten Bestandteils NH3 im Abgas bekannt.In the third chamber 40 becomes the now existing oxygen with the oxygen pump 44 as completely removed. The NOx formed from NH3 decomposes to N2 and O2. The resulting oxygen is via the oxygen pump 44 pumped and quantitatively determined the amount of the required electrical pumping current. The pumping current represents the number of electrical charges required to ionize the oxygen into doubly negatively charged oxygen ions passing through the oxygen pump formed of ion conducting ceramic 44 be transported. Thus, the original amount of the second component NH3 in the exhaust gas is known.

Um den Gehalt des ersten Bestandteils NOx zu bestimmen, kann der Sensor 10 in einer zweiten Betriebsart (1b) betrieben werden, die im Wesentlichen der üblichen Betriebsart eines Sensors zur NOx-Bestimmung entspricht, bei dem letztlich nicht der Gehalt von NOx bestimmt wird, sondern wegen der Querempfindlichkeit auch Einflüsse des anwesenden NH3 vorhanden sind.In order to determine the content of the first constituent NOx, the sensor 10 in a second mode ( 1b ), which essentially corresponds to the usual operating mode of a sensor for determining NOx, in which ultimately the content of NOx is not determined, but because of the cross-sensitivity also influences of the NH3 present are present.

Dabei bleibt in der zweiten Betriebsart die erste als Reduktionskammer ausgebildete Kammer 20 inaktiv. Das Messgas diffundiert unverändert durch die erste Kammer 20 durch und gelangt in der ursprünglichen Zusammensetzung in die zweite Kammer 30. Das entsprechende Sensorsignal des Pumpstroms in der dritten Kammer 40 entspricht dann der Summe der Konzentrationen von NOx und NH3.In this case, in the second operating mode, the first chamber designed as a reduction chamber remains 20 inactive. The sample gas diffuses unchanged through the first chamber 20 through and passes in the original composition in the second chamber 30 , The corresponding sensor signal of the pumping current in the third chamber 40 then corresponds to the sum of the concentrations of NOx and NH3.

Um beide Größen gleichzeitig messen zu können, wird entweder ein üblicher NOx-Sensor mit dem bevorzugten Sensor 10 kombiniert und dessen Messwert um den mit dem bevorzugten Sensor 10 gemessenen NH3-Gehalt korrigiert. Daraus ergibt sich dann der ursprüngliche NOx-Gehalt.To be able to measure both quantities simultaneously, either a conventional NOx sensor with the preferred sensor 10 combined and its reading around that with the preferred sensor 10 corrected measured NH3 content. This then gives the original NOx content.

Alternativ oder zusätzlich kann auch eine bevorzugte Sensoreinheit 50 eingesetzt werden, wie sie in 2 dargestellt ist. Ein erster Sensor 10a (bei diesem Sensor kann optional die erste Kammer auch weggelassen werden) mit einem Sensorkörper 16a weist einen Diffusionskanal 12a für Abgas auf, das über eine Eingangsöffnung 14a in Abgas-Strömungsrichtung 18a eintritt. Entlang des Diffusionskanals 12a sind Kammern 20a, 30a, 40a mit Sauerstoffpumpen 22a, 32a, 34a, 42a, 44a angeordnet, die in der vorstehend beschriebenen Weise arbeiten können. Ein baulich gleichartiger zweiter Sensor 10b ist vorzugsweise baulich mit der ersten Sensor 10a integriert und weist einen Diffusionskanal 12b für Abgas auf, das über eine Eingangsöffnung 14b in Abgas-Strömungsrichtung 18b eintritt. Entlang des Diffusionskanals 12b sind Kammern 20b, 30b, 40b mit Sauerstoffpumpen 22b, 32b, 34b, 42b, 44b angeordnet, die in der vorstehend beschriebenen Weise arbeiten können. Vorzugsweise wird einer der Sensoren 10a, 10b, beispielsweise der erste Sensor 10a, in der zweiten Betriebsweise betrieben, welche der üblichen Betriebsweise eines üblichen NOx-Sensors entspricht, und der andere, beispielsweise der zweite Sensor 10b, in der beschriebenen ersten Betriebsweise betrieben, in der der zweite Bestandteil NH3 selektiv nachgewiesen wird. Demnach liefert in diesem Fall der erste Sensor 10a ein Summensignal entsprechend dem Gehalt von NOx und NH3 und der zweite Sensor 10b ein Signal, das dem Gehalt von NH3 entspricht. Durch Differenzbildung kann daher auch der Gehalt von NOx im Abgas mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.Alternatively or additionally, a preferred sensor unit 50 be used as they are in 2 is shown. A first sensor 10a (In this sensor optionally the first chamber can also be omitted) with a sensor body 16a has a diffusion channel 12a for exhaust gas, that via an inlet opening 14a in the exhaust gas flow direction 18a entry. Along the diffusion channel 12a are chambers 20a . 30a . 40a with oxygen pumps 22a . 32a . 34a . 42a . 44a arranged, which can operate in the manner described above. A structurally similar second sensor 10b is preferably structurally with the first sensor 10a integrated and has a diffusion channel 12b for exhaust gas, that via an inlet opening 14b in the exhaust gas flow direction 18b entry. Along the diffusion channel 12b are chambers 20b . 30b . 40b with oxygen pumps 22b . 32b . 34b . 42b . 44b arranged, which can operate in the manner described above. Preferably, one of the sensors becomes 10a . 10b , for example, the first sensor 10a , operated in the second mode, which corresponds to the usual operation of a conventional NOx sensor, and the other, for example, the second sensor 10b operated in the first mode described in which the second component NH3 is selectively detected. Accordingly, in this case provides the first sensor 10a a sum signal corresponding to the content of NOx and NH3 and the second sensor 10b a signal corresponding to the content of NH3. By subtraction, therefore, the content of NOx in the exhaust gas can be determined with high accuracy.

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Claims (22)

Sensor zur Konzentrationsbestimmung verschiedener im Abgas einer Brennkraftmaschine enthaltener Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Abgas-Strömungsrichtung (18) in einem Sensorkörper (16) eine erste Kammer (20), eine zweite Kammer (30) und eine dritte Kammer (40) in Fluidverbindung aufeinander folgend angeordnet und durch Abgas beaufschlagbar sind, wobei die erste Kammer (20) als Reduktionskammer ausgebildet ist, in der ein erster Bestandteil des Abgases reduzierbar ist, die zweite Kammer (30) als Oxidationskammer ausgebildet ist, in der ein zweiter Bestandteil des in der ersten Kammer (20) behandelten Abgases oxidierbar ist und die dritte Kammer (40) als Reduktionskammer ausgebildet ist, in der ein Oxid des zweiten Bestandteils des in der zweiten Kammer (30) behandelten Abgases reduzierbar ist.Sensor for concentration determination of various components contained in the exhaust gas of an internal combustion engine, characterized in that in an exhaust gas flow direction ( 18 ) in a sensor body ( 16 ) a first chamber ( 20 ), a second chamber ( 30 ) and a third chamber ( 40 ) are arranged in fluid communication successively and can be acted upon by exhaust gas, wherein the first chamber ( 20 ) is designed as a reduction chamber, in which a first component of the exhaust gas is reducible, the second chamber ( 30 ) is formed as an oxidation chamber in which a second component of the in the first chamber ( 20 ) treated exhaust gas is oxidizable and the third chamber ( 40 ) is formed as a reduction chamber, in which an oxide of the second component of the in the second chamber ( 30 ) treated waste gas is reducible. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten, zweiten und/oder dritten Kammer (20; 30; 40) eine Sauerstoffpumpe (22; 32; 42) zum Entfernen von Sauerstoff aus wenigstens einer der Kammern (20, 30, 40) angeordnet ist.Sensor according to claim 1, characterized in that in the first, second and / or third chamber ( 20 ; 30 ; 40 ) an oxygen pump ( 22 ; 32 ; 42 ) for removing oxygen from at least one of the chambers ( 20 . 30 . 40 ) is arranged. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sauerstoffpumpe (34) zum Zuführen von Sauerstoff in die zweite Kammer (30) vorgesehen ist.Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that an oxygen pump ( 34 ) for supplying oxygen into the second chamber ( 30 ) is provided. Sensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Heizmittel zum Temperieren der Sauerstoffpumpe (22; 32, 34; 42, 44) vorgesehen ist.Sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that a heating means for controlling the temperature of the oxygen pump ( 22 ; 32 . 34 ; 42 . 44 ) is provided. Sensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauerstoffpumpe (22; 32, 34; 42, 44) aus einem ionenleitfähigen keramischen Material gebildet ist.Sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the oxygen pump ( 22 ; 32 . 34 ; 42 . 44 ) is formed of an ion-conductive ceramic material. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das keramische Material ein Heizelement aufweist.Sensor according to claim 5, characterized in that the ceramic material has a heating element. Sensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regel- und/oder Steuereinheit zur Einstellung eines Sauerstoffgehalts in der ersten, zweiten und/oder dritten Kammer (20, 30, 40) vorgesehen ist.Sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that a control and / or control unit for adjusting an oxygen content in the first, second and / or third chamber ( 20 . 30 . 40 ) is provided. Sensoreinrichtung, wobei wenigstens ein NOx-Sensor mit wenigstens einem Sensor (10) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche zumindest funktionell zusammengefasst ist.Sensor device, wherein at least one NOx sensor with at least one sensor ( 10 ) is at least functionally summarized according to at least one of the preceding claims. Sensoreinrichtung, wobei wenigstens zwei Sensoren (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7 zumindest funktionell zusammengefasst sind.Sensor device, wherein at least two sensors ( 10 ) are summarized at least functionally according to at least one of claims 1 to 7. Sensoreinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Sensoren (10a, 10b) in eine bauliche Einheit integriert sind.Sensor device according to claim 8 or 9, characterized in that the at least two sensors ( 10a . 10b ) are integrated into a structural unit. Verfahren zur Konzentrationsbestimmung von Bestandteilen in Abgas, wobei Abgas in einer Abgas-Strömungsrichtung (18) in wenigstens einen Sensor (10) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem ersten Betriebszustand ein erster Bestandteil (NOx) des Abgases in einer ersten Kammer (20) reduziert wird, ein zweiter Bestandteil (NH3) des Abgases in einer daran angeschlossenen zweiten Kammer (30) oxidiert wird und ein dabei gebildetes Oxid (NOx) des zweiten Bestandteils in einer dritten Kammer (40) reduziert wird.Method for determining the concentration of constituents in exhaust gas, wherein exhaust gas in an exhaust gas flow direction ( 18 ) in at least one sensor ( 10 ), characterized in that at least in a first operating state, a first component (NOx) of the exhaust gas in a first chamber ( 20 ), a second component (NH3) of the exhaust gas in a second chamber connected thereto ( 30 ) and a resulting oxide (NO x) of the second constituent in a third chamber ( 40 ) is reduced. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Sauerstoff aus der ersten Kammer (20) zum Reduzieren des ersten Bestandteils entfernt wird.A method according to claim 11, characterized in that oxygen from the first chamber ( 20 ) is removed to reduce the first ingredient. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Kammer ein Sauerstoffgehalt mit einem Lambda von λ ≤ 1 eingestellt wird.Method according to claim 12, characterized in that that in the first chamber an oxygen content with a lambda of λ ≤ 1 is set. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Sauerstoff in die zweite Kammer (30) zugeführt wird.Method according to at least one of Claims 11 to 13, characterized in that oxygen is introduced into the second chamber ( 30 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Kammer ein Sauerstoffgehalt mit einem Lambda von mehr als λ = 1 eingestellt wird.Method according to claim 14, characterized in that that in the second chamber an oxygen content with a lambda of more than λ = 1 is set. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Sauerstoff aus der dritten Kammer (40) entfernt wird.Method according to at least one of claims 11 to 15, characterized in that oxygen from the third chamber ( 40 ) Will get removed. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bestandteil in der ersten Kammer (20) mit einer ersten erhöhten Temperatur (T1) beaufschlagt wird.Method according to at least one of claims 11 to 16, characterized in that the first component in the first chamber ( 20 ) is applied with a first elevated temperature (T1). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bestandteil in der zweiten Kammer (30) mit einer zweiten erhöhten Temperatur (T2) beaufschlagt wird.Method according to at least one of claims 11 to 17, characterized in that the second component in the second chamber ( 30 ) is applied with a second elevated temperature (T2). Verfahren nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperatur (T1) geringer ist als die zweite Temperatur (T2).Process according to claims 17 and 18, characterized characterized in that the first temperature (T1) is less than the second temperature (T2). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein bei der Reduktion des Oxids des zweiten Bestandteils (NH3) gewonnener Betriebsarameter des Sensors (10) zur Bestimmung der ursprünglichen Konzentration des ersten Bestandteils herangezogen wird.Method according to at least one of claims 11 to 19, characterized in that an operating parameter of the sensor obtained in the reduction of the oxide of the second constituent (NH 3) ( 10 ) for the determination of the original concentration tion of the first component is used. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter des Sensors (10) proportional zur Menge des aus der dritten Kammer (40) entfernten Sauerstoffs ist oder zur Menge des zweiten Bestandsteils (NH3) ist.Method according to claim 20, characterized in that the operating parameter of the sensor ( 10 ) proportional to the amount of the third chamber ( 40 ) is oxygen or to the amount of the second component (NH3). Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration des zweiten Bestandteils durch eine Differenzmessung aus der Bestimmung der ursprünglichen Konzentration des ersten Bestandteils und einer Konzentration einer Mischung des ersten und zweiten Bestandteils extrahiert wird.Method according to at least one of the claims 11 to 21, characterized in that the concentration of the second Component by a difference measurement from the determination of original concentration of the first ingredient and a concentration of a mixture of the first and second components is extracted.
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