DE19916927A1

DE19916927A1 - Motorbetriebssystem

Info

Publication number: DE19916927A1
Application number: DE19916927A
Authority: DE
Inventors: Michael Patrick Falandino; Robert William Ridgway; Thomas Scott Gee
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 1999-12-30
Also published as: GB2339308B; US6076348A; GB2339308A; GB9914629D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Motorbetriebssystem mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) und einem Treibstoffabgabesystem, um Treibstoff zum Motor zu liefern, um das Luft/Treibstoffverhältnis des Motors dazu zu veranlassen, sich periodisch zu ändern. Die Treibstoffnachbehandlungseinrichtung (20) besitzt ein Fenster maximaler Betriebseffizienz, das durch die Speicherung und Abgabe einer Abgaskomponente in der Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) charakterisiert ist. Eine Steuerung betreibt das Treibstoffabgabesystem und führt eine statistische Analyse der Signale eines Abgaskomponentensensors (20) stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) durch, um sicherzustellen, daß die Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) in ihrem Fenster effizientesten Betriebs betrieben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Motorbetriebssystem mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere ein System zum Maximieren der Effizienz eines Automobilemissionssteuersy stems und für die Überwachung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, die im Emissi onssteuersystem enthalten ist.

Viele Abgasnachbehandlungseinrichtungen, die in Automobilen eingesetzt werden, besit zen eine Umwandlungseffizienz, die durch das Luft/Treibstoffverhältnis, bei dem der Motor betrieben wird, beeinflußt ist. Beispielsweise arbeiten Dreiwegekatalysatoren (TWC), die üblicherweise in Automobilen eingesetzt werden, am besten, wenn das Luft/Treibstoff verhältnis des Motors in einer gesteuerten Oszillation in einem ziemlich schmalen Band variiert. Dieses schmale Band, das üblicherweise als "Fenster" bezeichnet wird, ist im Falle eines Dreiwegekatalysators sowohl durch die Speicherung von Sauerstoff im Katalysator, wenn der Motor sich am mageren Ende der Stoichiometrie bewegt, und durch die Abgabe von Sauerstoff aus dem Katalysator, wenn sich der Motor in die fette Stoichiometrie bewegt, charakterisiert. Es tritt auf, wenn Luft/Treibstoffverhältnis sich etwa um das stoichiometrische Verhältnis bewegt, während der Katalysator in seinem effizientesten Bereich arbeitet.

Fig. 2 zeigt die Ausgabe von Abgassauerstoffproportionalsensoren, die stromaufwärts und stromabwärts eines Dreiwegekatalysators angeordnet sind. Bemerkenswerterweise zeigt der stromaufwärtige Sensor an, ob sich das Luft/Treibstoffverhältnis entweder ständig er höht oder mit einem relativ konstanten Neigungswinkel erniedrigt. Demgegenüber hat der stromabwärtige Sensor, der einen universellen Abgassauerstoffsensor (allgemein, als "UEGO" bezeichnet) oder irgendeinen anderen Typ Abgassensor aufweist, einen Ausgang proportional der Sauerstoffkonzentration. Alternativ kann ein Sensor mit einer Ausgabe proportional anderen Abgaskomponenten wie unverbranntem Kohlenwasserstoff in einem erfindungsgemäßen System eingesetzt werden.

Der Neigungswinkel der Änderung des Ausgang des stromabwärtigen Sensors ändert sich wenn die Abgasnachbehandlungseinrichtung, in diesem Fall ein Dreiwegekatalysator, in nerhalb des Fensters arbeitet. Demzufolge ist zu bemerken, daß sich an den Punkten A und B der Neigungswinkel des stromabwärtigen Sensorausgangs dramatisch verringert, dies tritt auf, da der Sauerstoffgehalt des Abgasstromes, der den Katalysator verläßt, sich sehr langsam ändert, unabhängig davon, daß das Luft/Treibstoffverhältnis des zugeführten Gases, wie durch den Ausgang des stromabwärtigen Sensors angezeigt, sich mit einer meßbar höheren Geschwindigkeit fortgesetzt ändert. Diese Hysterese im Sauerstoff, der vom Dreiwegekatalysator abgegeben wird, ist ein klarer Indikator für das Fenster, in dem der Katalysator am effizientesten arbeitet, wobei das Hysterese-Phänomen eingesetzt wer den kann, um den Betrieb, insbesondere das Luft/Treibstoffverhältnis, einer Abgasnachbe handlungseinrichtung, wie eines erfindungsgemäßen Katalysators, zu steuern

Konventionelle Abgassteuersysteme zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, die mit Dreiwegeka talysatoren ausgerüstet sind, erfordern, daß der Abgassauerstoffgehalt des den Dreiwege katalysator verlassenden Abgases sorgfältig gemäß den entsprechenden Anforderungen des Kraftfahrzeuges und der speziellen Zusammensetzung des auf dem Substrat im Drei wegekatalysator befindlichen "washcoat" eingestellt werden muß, sowie auch abhängig von der Zusammensetzung der Abgassensoren, je nachdem, ob diese stromaufwärts oder stromabwärts des Katalysators angeordnet sind. Unglücklicherweise kann sich das genaue Luft/Treibstoffverhältnis, das zum Betrieb bei maximaler Effizienz benötigt wird, nämlich zu Betrieb innerhalb des Fensters, von Kraftfahrzeug zu Kraftfahrzeug ändern; für dasselbe Kraftfahrzeug kann die Varianz während seiner Lebensdauer beträchtlich sein. Diese Va riationen können bspw. durch unterschiedliche Zusammensetzungen des Treibstoffes, beispielsweise Treibstoff mit Methanol/Ethanol, oder auch andere sauerstoffhaltige Kom ponenten, oder Additive, die sicher den Betrieb eines Dreiwegekatalysators beeinflussen, veranlaßt sein. Die Treibstoffalterung oder der Reid-Dampfdruck (RVP) werden den Luft/Treibstoffverhältnisbetriebspunkt, bei dem ein Dreiwegekatalysator oder auch andere Typen von Abgasnachbehandlungseinrichtungen, sehr effizient betrieben werden, beein flussen. Andere Faktoren, wie Abgasleaks stromaufwärts des Katalysators, Verunreinigung des Katalysators, Verunreinigung der Abgassauerstoffsensoren, die Chemie des Katalysators, die Chemie des Sensors und Unterschiede im Luft/Treibstoffverhältnis von Zylinder zu Zylinder können auch die geschlossene Schleife des mittleren Luft/Treibstoff verhältnisses eines MotorLuft/Treibstoff-Steuersystems und demzufolge den Betrieb eines Katalysators beeinflussen. Alle diese Ursachen sind wichtig, da bekannte Systeme, wie das im US-Patent 5,537,816 beschriebene, das auf den Inhaber der Erfindung übertragen wurde, auf festen Luft/Treibstoffverhältnissen beruhen, die auf das Motorsteuersystem geeicht waren. Weil das feste Luft/Treibstoffverhältnis für die optimale Katalysatoreffizienz nicht immer korrekt war, war es nicht möglich, die sonst mögliche Umwandlung der Abgas systemkomponenten zu erreichen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Motorbetriebssystem mit einer Abgasnachbe handlungseinrichtung gelöst, die aufweist: ein Treibstoffzuführsystem zur Zuführung von Treibstoff zum Motor, um das Luft/Treibstoffverhältnis des Motors dazu zu veranlassen, sich periodisch zu ändern; eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) mit einem Fenster maximaler Betriebseffizienz, in dem eine Abgaskomponente in der Abgasnachbehand lungseinrichtung gespeichert wird; einen Sensor stromabwärts der Abgasnachbehand lungseinrichtung zum Messen der Konzentration der gespeicherten Abgaskomponente im von der Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) fließenden Abgas und um ein Konzentra tionssignal mit einem dieser Konzentration proportionalen Wert zu generieren, und eine Steuerung zum Betreiben des Treibstoffzuführsystems, zum Empfang von Konzentrations signalen und um den Modus der Konzentrationssignale wie auch ein Maß der Variation der Konzentrationssignale aus dem Modus zu bestimmen, wobei die Steuerung das Treib stoffzuführsystem dazu veranlaßt, die Variation vom Modus zu minimieren.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Es wird also das gesamte Emissionssteuersystem, das mindestens das Motortreibstoff steuersystem als auch die Nachbehandlungseinrichtungen umfaßt, als ein Gesamtsystem behandelt.

Das Motorbetriebssystem, das eine Abgasnachbehandlungseinrichtung umfaßt, besitzt ein Treibstoffzuführsystem, um Treibstoff an den Motor abzugeben, um das Luft/Treibstoff verhältnis des Motors dazu zu veranlassen, sich periodisch zu ändern. Die Abgasnach behandlungseinrichtung besitzt ein Fenster maximaler Betriebseffizienz, wobei dieses Fen ster dadurch charakterisiert ist, daß eine Abgaskomponente in der Abgasnachbehand lungseinrichtung gespeichert wird, falls die Vorrichtung im Fenster arbeitet. Das Fenster selbst kann durch ein Luft/Treibstoffverhältnis identifiziert werden, dessen präziser Wert sich mit Veränderungen der Abgasnachbehandlungseinrichtung ändern kann.

Ein stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordneter Sensor mißt die Konzentration der gespeicherten Abgaskomponente im Abgas, das aus dem Nachbehand lungsgerät fließt und gibt ein Konzentrationssignal aus, welches einen Wert besitzt, der proportional der Konzentration der gespeicherten Abgaskomponente ist.

Eine Steuerung betreibt das Treibstoffzuführsystem und empfängt die Konzentrations signale. Die Steuerung bestimmt den statistischen Zustand der Konzentrationssignale.

Nachfolgend wird mit der Bezeichnung "Modus" - wie in der klassischen statistischen Theo rie - die häufigste Beobachtung oder Messung bezeichnet.

Die Steuerung bestimmt auch als Maß der Variation der Konzentrationssignale vom Modus. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Maß der Variation die Standardabweichung auf jeder Seite des Modus. Schließlich veranlaßt die Steuerung das Treibstoffzuführsystem, Variation vom Modus zu minimieren. Mit anderen Worten veranlaßt die Steuerung das Treibstoffzuführsystem dazu, den Betriebspunkt der Abgasnachbehandlungseinrichtung in das Fenster zu drücken, so daß die Abgasnachbehandlungseinrichtung mit maximaler Effizienz arbeitet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform mißt der Sensor die Konzentration von Sauerstoff im Abgas und die Steuerung bestimmt eine Verschiebung im Luft/Treibstoffverhältnis des Motors, um den Modus des Konzentrationssignals zu maximieren.

Die Abgasnachbehandlungseinrichtung kann entweder eine NOx-Falle, einen Dreiwegeka talysator oder andere bekannte Nachbehandlungseinrichtungen aufweisen. Falls die Ab gasnachbehandlungseinrichtung einen Dreiwegekatalysator oder andere bekannte Vor richtungen aufweist, wobei ein Sensor die Abgassauerstoffkonzentration mißt, kann die Steuerung das Treibstoffzuführsystem so betreiben, daß das Luft/Treibstoffverhältnis des Motors dazu veranlaßt wird, sich periodisch vom fetten, stoichiometrischen Verhältnis zum mageren Verhältnis zu ändern. Jedenfalls wird die Steuerung das Treibstoffzuführsystem so betreiben, daß es sowohl den Modus des Sauerstoffkonzentrationssignals maximiert, als auch Variationen zwischen den Standardabweichungen gegenüber dem fetten und mageren Betrieb um den Modus minimiert.

Falls die Variation der Konzentrationssignale eine vorherbestimmte Schwelle überschreitet, oder die Größe des Modus der Konzentrationssignale kleiner als eine zweite vorherbe stimmte Schwelle ist, gibt die Steuerung ein Signal aus, das anzeigt, daß die Abgasnach behandlungseinrichtung defekt ist.

Falls das Luft/Treibstoffverhältnis periodisch durch die Wirkung der Steuerung geändert wird, kann ein Abgassensor vor die Abgasnachbehandlungseinrichtung gesetzt werden, um das Luft/Treibstoffverhältnis des in die Abgasnachbehandlungseinrichtung fließenden Gases zu steuern.

Bei einem Dreiwegekatalysator ist das Fenster durch die Speicherung und Abgabe von Abgassauerstoff aus dem Dreiwegekatalysator charakterisiert, falls das Treibstoffzuführ system so betrieben wird, daß das Luft/Treibstoffverhältnis der in den Katalysator fließen den Gase zwischen dem mageren zum fetten Bereich der Stoichiometrie oszilliert.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß eine Abgasnachbehandlungseinrichtung so gesteuert werden kann, daß die Abgasnachbehandlungseinrichtung innerhalb ihres Fensters größter Effizienz arbeitet, unabhängig von Einflüssen wie Treibstoffzusammensetzung, Variationen in der Katalysatorzusammensetzung und anderen Variablen. Tatsächlich ermöglicht es das erfindungsgemäße System der Motorsteuerung, sich auf Änderungen in der Abgasnach behandlungseinrichtung einzustellen.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß ein ineffizienter Betrieb der Ab gasnachbehandlungseinrichtung zuverlässig detektiert und berichtet werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Ziel der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Automobilmotors mit einem erfindungsgemäßen Betriebssystem;

Fig. 2 die Ausgänge der Abgassauerstoffsensoren, die stromaufwärts und stromabwärts eines Dreiwegekatalysators gemäß der Erfindung angeordnet sind;

Fig. 3-5 statistische Analysen der Ausgangssignale von Abgassensoren, die sowohl strom aufwärts und stromabwärts eines Dreiwegekatalysators angeordnet sind, gemäß einer wei teren Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines erfindungsgemäßen Systems erläutert.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der Motor 10 mit Treibstoff mittels eines Treibstoffzuführsystems 12 versorgt, das durch die Steuerung 14 betrieben wird. Die Steuerung 14 kann aus einer bekannten Klasse Steuerungen, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Motorsteuerung bekannt sind und durch diese Offenbarung vorgeschlagen werden, ausgewählt werden.

Die Steuerung 14 empfängt Eingaben aus einer Batterie von Sensoren 16, die Betriebspa rameter wie Motorgeschwindigkeit, Motorbelastung, Umgebungstemperatur, Kühlmitteltem peratur, Drosselventilposition, Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, Treibstoffqualität messen und andere dem Fachmann bekannte Eingaben. Ein Abgaszusammensetzungssensor 18 ist stromabwärts einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 20 angebracht. Der Abgassensor 18 dient dazu, ein Konzentrationssignal zur Messung der Konzentration einer gespeicherten Abgaskomponente aus dem aus der Abgasnachbehandlungseinrichtung 20 fließenden Abgas zu liefern, wobei der Sensor 18 ein Konzentrationssignal mit einem Wert proportional der Konzentration der gespeicherten Abgaskomponente generiert. Der Sensor 18 gibt Si gnale an eine Steuerung 14, um die Steuerung 14 dazu zu befähigen, die statistische Analyse der Signale, wie erläutert, durchzuführen. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 20 kann eine Vorrichtung, wie einen Dreiwegekatalysator oder eine NOx-Falle aufweisen, oder andere Arten von Nachbehandlungsvorrichtungen, wie sie dem Fachmann bekannt sind.

Der Abgassensor 22, der mit der Steuerung 14 verbunden ist, dient dazu, der Steuerung 14 zu ermöglichen, das Luft/Treibstoffverhältnis des die Abgasnachbehandlungseinrichtung 20 betretenden Abgases zu ändern. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 20 wird als "Einrichtung" bezeichnet, da die Einrichtung mehr als einen Katalysator aufweisen kann oder einen Katalysator mit mehr als einem Substrat, oder einen Katalysator mit der Fähig keit, mehr als eine zugeführte Abgaskomponente zu reduzieren oder zu oxidieren.

Wie oben erwähnt, zeigt Fig. 2, daß ein stromabwärtiger Sensor 18 einen Hystereseeffekt aufgrund der Speicherung einer Abgaskomponente - in diesem Falle Sauerstoff - in einem Dreiwegekatalysator besitzt. Dieser Hystereseeffekt bedeutet, daß die Ausgaben vom stromabwärtigen Abgassensor 18 dazu neigen, eine statistische Verteilung aufzuweisen, die durch ein sehr hohes Niveau des Modus charakterisiert sind, mit wenig Abweichung um den Modus, wenn die Abgasnachbehandlungseinrichtung 20 im Fenster maximaler Effi zienz betrieben wird.

Fig. 3A zeigt einen treibstoffreichen Betriebszustand eines Dreiwegekatalysators. Es ist bemerkenswert, daß Fig. 3A, die ein Histogramm des Luft/Treibstoffverhältnisses, das in den Katalysator fließt, ist, eine Streuung aufweist und daß das mit einem UEGO stromab wärts des Katalysators gemessene Luft/Treibstoffverhältnis auf eine Seite des Modus ver schoben ist, der klar als Punkt maximaler Amplitude identifizierbar ist. Entsprechend diesem verschobenen Luft/Treibstoffverhältnis wird die Steuerung 14 versuchen, das Luft/Treib stoffverhältnis einzustellen und eine derartige Einstellung ist in den Fig. 4A und 4B gezeigt. Bemerkenswerterweise scheint in Fig. 4A die Verteilung eher eine Normalverteilung zu sein, als die Verteilung der Fig. 3A; in Fig. 4B ist zu bemerken, daß die Verteilung hinsichtlich des Modus enger und weniger gestreut ist als in Fig. 3B.

Schließlich wird eine Modusaufzeichnung wie in Fig. 5B auftreten, falls eine Einstellung durchgeführt wird, die eine weitere Verarmung des Luft/Treibstoffverhältnisses verursacht, wobei der Modus sich auf seinem maximalen Niveau befindet. Bemerkenswerterweise wächst das Zusammenfallen des Modus von etwa 750 in Fig. 3B auf etwa 1100 in Fig. 4B und etwa 3200 in Fig. 5B. Bemerkenswerterweise ist die Variation auf jeder Seite des Mo dus symmetrisch. Dies bedeutet, daß der Katalysator, in diesem Fall ein Dreiwegekatalysa tor, wirksam innerhalb seines Fensters maximaler Effizienz betrieben wird.

Fig. 6 zeigt die Art und Weise, in der ein erfindungsgemäßes System betrieben wird. Be ginnend bei 40 überprüft die Steuerung 42 den Ausgang des Sensors 18 beim Block 42, um festzustellen, ob die Abgasnachbehandlungseinrichtung 20 in ihrem Fenster arbeitet. Mit anderen Worten, ob der Ausgang des Sensors 18 sich innerhalb eines vorabgespeicherten Wertes entsprechend dem Fenster, befindet.

Falls der Ausgang des Sensors 18 sich nicht innerhalb eines vorher aufgezeichneten Fen sterwertes befindet, stellt bei Block 44 die Steuerung 14 das Luft/Treibstoffverhältnis ent weder auf fett oder mager, abhängig vom Sensorausgang, ein. Falls der Sensorausgang einen fetten Betriebszustand zeigt, wird die Steuerung 14 das Treibstoffsystem 12 dazu veranlassen, weniger Treibstoff dem Motor 10 zuzuführen und umgekehrt. Sobald der Aus gang des Sensor 18 sich innerhalb des Fensters bei Block 42 befindet, bewegt sich die Steuerung 14 zum Block 46, in dem der Sensorausgang in eine Histogrammroutine in der Steuerung 14 eingegeben wird. Dieses Histogramm wird eine Form des in Fig. 3B, 4B und 5B dargestellten Typs haben. Beim Fortschreiten zu Block 48 berechnet die Steuerung 14 den Modus und die Standardabweichungen auf beiden Seiten des Modus des Ausgangs des Sensors 18. Bei Block 50 fragt die Steuerung 14 ab: sind die Standardabweichungen gleich? Falls sie nicht gleich sind, wird das Luft/Treibstoffverhältnis wiederum bei Block 52 eingestellt, um das Luft/Treibstoffverhältnis in der in den Fig. 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, und 5B dargestellten Weise zu verschieben. Bei Block 50 wird, falls die Antwort ja ist, mit anderen Worten die Standardabweichungen des Signals des Abgassensors 18 um den Modus des Signals gleich sind, die Routine zu Block 54 fortschreiten, bei dem der Sensorausgangswert aufgezeichnet wird und die Routine endet. Die Routine wird periodisch während des Be triebs des Motors 10 wiederholt, um sicherzustellen, daß die Abgasnachbehandlungsein richtung 20 in ihrem Fensterbereich betrieben wird.

Nach Block 48 - spezifisch bei Block 55 - fragt die Steuerung 14 ab: entsprechen der Mo dus und die Standardabweichungen den Anforderungen? Falls die Antwort ja ist, endet die Routine. Falls die Antwort nein ist, fährt die Routine bei Block 60 fort, wo ein Fehlercode gesetzt wird. Die Anforderungen, auf die in Block 56 Bezug genommen wird, sind die, daß der Modus einen bestimmten Minimalwert besitzen muß, um sicherzustellen, daß der Kata lysator immer noch seine Umwandlung durchführen kann und die Standardabweichungen oder andere Typen dem Fachmann offensichtliche statistische Varianten nicht vorherbe stimmte Schwellenwerte übersteigen. Dies ist wichtig, weil dann, wenn bei Block 56 die Antwort nein ist, die gesetzlichen Erfordernisse für "Borddiagnostik" von Emissionskontroll systemen voraussetzen, daß bei Block 60 der Fehlercode gesetzt wird.

Das oben erläuterte, erfindungsgemäße System ist wichtig, da es nicht nur eine Feinan passung einer Emissionssteuerung ermöglicht, die Variationen im Sensorausgang, Treib stoffmenge, Umgebungsbedingungen und anderen Faktoren, die die Effizienz eines Konverters beeinflussen, berücksichtigen kann, sondern auch, da es es einer Emissions steuerung ermöglicht, mit den Borddiagnostik-Voraussetzungen in robuster Weise zurechtzukommen.

Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist dem Fachmann offensichtlich, daß mannigfache Abwandlungen davon möglich sind, ohne sich aus dem Schutzbereich der Ansprüche herauszubewegen.

Bezugszeichenliste

10

Motor

12

System

14

Steuerung

16

Sensoren

18

Sensor für Abgaskomponente, stromabwärts von

20

Abgasnachbehandlungseinrichtung

22

Sensor für Abgaskomponente, stromaufwärts von

20

Bezugszeichen in Fig. 6

40

Start

42

Block

44

Block

46

Block

48

Block

50

52

54

Block

56

Block

60

Block

Claims

1. Motorbetriebssystem mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (20), die auf weist:
ein Treibstoffzuführsystem zur Zuführung von Treibstoff zum Motor (10), um das Luft/Treibstoffverhältnis des Motors dazu zu veranlassen, sich periodisch zu än dern;
eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) mit einem Fenster maximaler Be triebseffizienz, in dem eine Abgaskomponente in der Abgasnachbehandlungsein richtung (20) gespeichert wird,
einen Sensor stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) zum Mes sen der Konzentration der gespeicherten Abgaskomponente im von der Abgas nachbehandlungseinrichtung (20) fließenden Abgas und um ein Konzentrations signal mit einem dieser Konzentration proportionalen Wert zu generieren, und
eine Steuerung (14) zum Betreiben des Treibstoffzuführsystems, zum Empfang von Konzentrationssignalen und um den Modus der Konzentrationssignale wie auch ein Maß der Variation der Konzentrationssignale aus dem Modus zu be stimmen, wobei die Steuerung (14) das Treibstoffzuführsystem dazu veranlaßt, die Variation vom Modus zu minimieren.

2. Motorbetriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sen sor die Konzentration von Sauerstoff im Abgas mißt und die Steuerung (14) eine Verschiebung im Luft/Treibstoffverhältnis des Motors bestimmt, um den Modus der Konzentrationssignale zu maximieren.

3. Motorbetriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab gasnachbehandlungseinrichtung (20) eine NOx-Falle aufweist.

4. Motorbetriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab gasnachbehandlungseinrichtung (20) einen Dreiwegekatalysator aufweist.

5. Motorbetriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab gasnachbehandlungseinrichtung (20) einen Dreiwegekatalysator aufweist, wobei der die Sauerstoffkonzentration im Abgas messende Sensor und die das Treib stoffzuführsystem betreibende Steuerung (14) so betrieben werden, daß die Luft/Treibstoffverhältnisse des Motors dazu veranlaßt werden, sich periodisch vom fetten zum mageren stoichiometrischen Gemisch zu ändern.

6. Motorbetriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steue rung (14) das Treibstoffzuführsystem so betreibt, daß sowohl der Modus des Sau erstoffkonzentrationssignals maximiert, als auch die Variationen der Standardab weichungen des fetten und mageren Betriebs um den Modus symmetrisch mini miert werden.

7. Motorbetriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab gasnachbehandlungseinrichtung eine NOx-Falle aufweist, der Sensor zur Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas befähigt ist und die Steuerung (14) das Kraftstoffzuführsystem so betreiben kann, daß die Luft/Treibstoffverhältnisse des Motors um einen vorherbestimmten Punkt variieren.

8. Motorbetriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steue rung (14) ein Signal ausgeben kann, das einen Defekt der Abgasnachbehand lungseinrichtung (20) anzeigt, falls die Variation der Konzentrationssignale einen vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet.

9. Motorbetriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luft/Treibstoffverhältnis des Motors periodisch durch die Wirkung einer Steuerung (14) die Eingaben eines Gassensors vor der Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) variiert.

10. Motorbetriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (14) ein Signal abgibt, das einen Defekt der Abgasnachbehand lungseinrichtung (20) anzeigt, falls die Größe des Modus geringer als ein vor herbestimmter Schwellenwert ist.

11. Motorbetriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (14) ein Signal abgibt, das einen Defekt der Abgasnachbehandlungsein richtung (20) anzeigt, falls die Variation der Konzentrationssignale um den Modus einen vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet und die Größe des Modus kleiner als ein vorherbestimmter Schwellenwert ist.

12. Motorbetriebssystem mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (20), das aufweist:
ein Treibstoffzuführsystem zum Zuführen von Treibstoff zum Motor (10), um das Luft/Treibstoffverhältnis des Motors zu veranlassen, sich periodisch vom fetten zum mageren, stoichiometrischen Verhältnis zu ändern;
eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) mit einem Fenster maximaler Be triebseffizienz, das durch die Speicherung und Abgabe mindestens einer Abgas komponente aus der Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) charakterisiert ist, wenn das Treibstoffzuführsystem so betrieben wird, daß das Luft/Treibstoff verhältnis der in die Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) einströmenden Gase zwischen dem mageren und fetten, stoichiometrischen Bereich oszilliert;
einen stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) angeordneten Sensor, um periodisch die Konzentration der gespeicherten Abgaskomponente im aus der Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) herausfließenden Abgasstrom zu messen und um ein Konzentrationssignal mit einem Wert proportional der Konzen tration zu generieren; und
einer Steuerung (14) zum Betreiben des Treibstoffzuführsystems, zum Empfang der Konzentrationssignale und zum Bestimmen des Modus der Konzentrations signale und eines Maßes der Variation der Konzentrationssignale vom Modus in der fetten und mageren Richtung, wobei die Steuerung (14) das Kraftstoffzuführsystem dazu veranlaßt, sowohl den Modus des Konzentrationssignals zu maximieren, als auch die Variation symmetrisch um den Modus zu minimieren.

13. Motorbetriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasnachbehandlungseinrichtung (20) einen Dreiwegekatalysator aufweist.

14. Motorbetriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (14) das Treibstoffzuführsystem derart betreibt, daß die Standardab weichungen der Konzentrationssignale auf beiden Seiten des Modus minimiert werden.

15. Motorbetriebssystem mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (20), das aufweist:
ein Treibstoffzuführsystem zur Zuführung von Treibstoff zum Motor (10), um das Luft/Treibstoffverhältnis des Motors zu veranlassen, periodisch vom fetten zum mageren, stoichiometrischen Verhältnis zu variieren;
einen Dreiwegekatalysator mit einem Fenster maximaler Betriebseffizienz, in dem eine Abgaskomponente im Katalysator, wenn dieser im Fenster betrieben wird, speichert und abgibt;
einen stromabwärts des Katalysators angeordneten Sensor, um periodisch die Konzentration der gespeicherten Abgaskomponente im aus dem Katalysator flie ßenden Abgas zu messen und ein Konzentrationssignal mit einem Wert proportio nal der Konzentration zu generieren; und
eine Steuerung (14) zum Betreiben des Treibstoffzuführsystems und Empfang der Konzentrationssignale und zur Bestimmung des Modus der Konzentrationssignale sowie eines Maßes der Variation der Konzentrationssignale vom Modus sowohl in fetter, als auch in magerer Richtung, wobei die Steuerung (14) das Treibstoffzu führsystem dazu veranlaßt, sowohl den Modus der Konzentrationssignale zu maximieren, als auch die Variation vom Modus zu minimieren.

16. Motorbetriebssystem nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Überwa chungsroutine in der Steuerung (14), um periodisch die Variation des Konzentrati onssignals vom Modus zu messen und ein Signal für einen Defekt des Dreiwege katalysators auszugeben, falls die Variation der Konzentrationssignale einen vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet.

17. Motorbetriebssystem nach Anspruch 15, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (14) eine Überwachungsroutine durchführen kann, um periodisch die Variation des Konzentrationssignals vom Modus zu messen und ein Signal für einen Defekt des Dreiwegekatalysators auszugeben, falls der Modus kleiner als ein vorherbestimmter Schwellenwert ist.

18. Motorbetriebssystem nach Anspruch 15, ferner dadurch gekennzeich net, daß die Steuerung (14) eine Überwachungsroutine durchführen kann, um pe riodisch die Konzentrationssignals vom Modus zu messen und ein Signal auszuge ben, das angibt, daß der Dreiwegekatalysator defekt ist, falls die Variation des Konzentrationssignals um den Modus einen vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet und der Modus kleiner als ein vorherbestimmter Schwellenwert ist.

19. Motorbetriebssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaskomponente Sauerstoff aufweist.