DE2633880C2 - - Google Patents

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DE2633880C2
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Edwin Lee Desert Hot Springs Calif. Cline, (Verstorben), Us
Leland Perham Desert Hot Springs Calif. Us Tinkham
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CLAYTON MANUFACTURING Co EL MONTE CALIF US
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen und Auswerten der Abgaswerte verschiedener Abgasarten eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, um festzustellen, ob diese bei verschiedenen, nacheinander durchlaufenen Testmoden mit unterschiedlichen Belastungen des Motors innerhalb vorgeschriebener Grenzwerte liegen, wobei die Auswertung erst dann erfolgt, wenn der Motor in dem jeweiligen Testmodus für eine bestimmte Zeitdauer die erforderliche Testgeschwindigkeit bzw. Testdrehzahl eingehalten hat; unter Verwendung einer von dem Motor angetriebenen Belastungseinheit mit von der Geschwindigkeit und Fahrzeugklasse abhängig einstellbaren Belastungswerten und einer an den Auspuff anschließbaren Abgas-Analysiervorrichtung.
Nach Einführung von Vorschriften zu den maximal zulässigen Abgaswerten von Automobilen, insbesondere der Kohlenmonoxyd-Werte und der Kohlenwasserstoff-Werte, müssen für die große Anzahl von vorhandenen Fahrzeugen Prüfvorrichtungen und Prüfstände geschaffen werden, um den Ausstoß von Abgasen aller Kraftfahrzeuge in regelmäßigen Abständen zu kontrollieren.
So schreibt z. B. der in Kalifornien vorgeschriebene Test vor, daß der Motor bzw. das Automobil in 7 verschiedenen Betriebsarten geprüft werden muß, ehe eine Freigabe erfolgen kann. Die Durchführung eines solchen Tests ist zwar für die Beurteilung und Freigabe von Neuentwicklungen sinnvoll und zu vertreten, für eine Inspektion von im Gebrauch befindlichen Kraftfahrzeugen in regelmäßigen Abständen ist ein solcher Test jedoch kaum durchführbar, da er zu aufwendige Prüfvorrichtungen erfordert und eine zu lange Testzeit in Anspruch nimmt. Es ist bereits eine große Anzahl von verschiedenen Prüfständen vorgeschlagen worden (US-Patentschriften 36 03 155, 36 30 072 und 38 64 964), mit denen die Abgaswerte verschiedener Abgasarten von Verbrennungsmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen, geprüft und ausgewertet werden können, wobei diese Tests in verschiedenen Testmoden mit unterschiedlichen Belastungen des Motors durchgeführt werden. Diese Tests dauern jedoch verhältnismäßig lange, d. h., die einzelnen Testschritte werden über verhältnismäßig lange Zeiträume ausgedehnt, um genaue und zuverlässige Meßwerte zu erreichen. Außerdem sind solche Prüfstände verhältnismäßig aufwendig und meist nur durch Spezialisten zu bedienen, so daß nicht jede Werkstatt solche Geräte einsetzen kann, was zur kurzfristigen Behebung der festgestellten Fehler an sich wünschenswert wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Prüfen und Auswerten der Abgaswerte vorzuschlagen, das eine Durchführung eines Tests in möglichst kurzer Zeit weitgehend automatisch ermöglicht, damit solche Abgastests in möglichst großer Anzahl auch von weniger qualifiziertem Bedienungspersonal durchgeführt werden können. Fehlmessungen durch zu kurze Meßzeiten sollen dabei sicher vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jedem Testmodus die für jede Abgasart von der Abgasmeßvorrichtung gelieferten Ausgangssignale darauf geprüft werden, ob ihre Änderungsgeschwindigkeit vorgegebene Kriterien erfüllt, und daß diese die Kriterien erfüllenden Werte als stabil gelten und mit den vorgeschriebenen Grenzwerten zur Ableitung von Bestanden- oder Fehlersignalen für jede Abgasart verglichen werden.
Aus der DE-AS 15 73 917 ist zwar ein Teststand für Verbrennungsmotoren bekannt, der elektronische Schaltungen zum Auswerten, Speichern und Vergleichen von Meßsignalen enthält, Hinweise auf das erfindungsgemäße Verfahren werden jedoch nicht gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den wesentlichen Vorteil, daß die zu jeder Abgasart in den verschiedenen Testmoden gelieferten Ausgangssignale so schnell wie möglich ausgewertet werden, wenn eine Stabilisierung eingetreten ist, so daß die Gesamtmeßzeit beim Test eines Motors oder eines Fahrzeugs stark reduziert wird. Ein solches Meß- und Auswerteverfahren erfordert wesentlich weniger Zeitaufwand als die bisher bekannten Verfahren, die mit festen Testzeiten arbeiteten.
Vorzugsweise wird das für jede Abgasart gelieferte Ausgangssignal als stabil betrachtet, wenn es
  • a) sich wenigstens momentan mit nicht mehr als einer vorgegebenen Änderungsgeschwindigkeit ändert und wenn eine vorgegebene Zeitdauer (z. B. 10 Sekunden) seit Beginn des jeweiligen Testmodus abgelaufen ist; oder
  • b) sich innerhalb einer bestimmten Zeitdauer mit nicht mehr als einer vorgegebenen Änderungsgeschwindigkeit ändert; oder
  • c) sich mit hoher Änderungsgeschwindigkeit unter den akzeptablen Grenzwert bewegt hat und eine vorgegebene Änderungsgeschwindigkeit für eine kurze, vorbestimmte Dauer (z. B. 0,5 Sekunden) nicht überschreitet.
Diese vorstehend angegebenen Bedingungen a) bis c) können einzeln oder alternativ zueinander angewandt werden, je nachdem, ob nur ein Bestanden-/Nichtbestanden- Test oder ein Test mit Fehleranalyse durchgeführt werden soll.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßigerweise in Verbindung mit den Abgasarten Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoff angewandt, es ist jedoch auch möglich, zusätzlich die Stickoxyde nach dem gleichen Verfahren zu messen und auszuwerten.
Als verschiedene Testmoden für den Motor werden zweckmäßigerweise ein Hochgeschwindigkeits-Modus, ein Niedriggeschwindigkeits-Modus und ein Leerlauf-Modus angewandt, und zwar vorzugsweise in dieser Reihenfolge, um am Schluß für den Leerlauf-Modus einen warmgelaufenen, sauberen Motor vorliegen zu haben.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Chassis-Dynamometers mit einer Leistungs- Absorptions-Einheit (Bremseinheit), welche Einrichtung zur Ausführung der einzelnen Moden des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Motorabgas-Belastungen verwendet werden kann;
Fig. 2 ein schematisches Diagramm der Baugruppen eines Abgasanalysators zur Messung des Gehalts an CO, HC, NO x und O₂;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Analog-Digital-Umsetzers, in welchem die Analogsignale aus dem Gasanalysator in digitale Signale umgesetzt werden;
Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Vergleichsschaltung zum Vergleich der gemessenen Werte mit den annehmbaren Werten;
Fig. 5 ein schematisches Diagramm eines Teiles einer Stabilisierschaltung für das Belastungs- und Gassignal, die innerhalb der Schaltung aus Fig. 4 verwendet werden kann;
Fig. 6 ein schematisches Diagramm des übrigen Teiles der Stabilisierschaltung aus Fig. 5; und
Fig. 7 ein graphisches Diagramm zur Erläuterung des Betriebsverhaltens der Stabilisierungsschaltungen aus Fig. 5 und 6.
Das in Fig. 1 dargestellte Chassis-Dynamometer 2 weist ein hydraulisches Leistungsabsorptionsgerät (Bremsgerät) 4 auf, mit dem der nicht dargestellte Fahrzeugmotor belastet werden kann. Ein Einlaß 6 gestattet die Einführung von Wasser in den Arbeitskreislauf des Absorptionsgeräts 4, welches aus einem Auslaß 8 das Gerät verlassen kann, so daß während der Ausführung der Tests ein dauernder Wasserstrom durch das Absorptionsgerät fließt. Die üblichen nicht dargestellten Bremsluftbohrungen bleiben offen, so daß in dem Wasserkreislauf Lufttaschen sich nicht ausbilden können und sichergestellt bleibt, daß der unter Test befindliche Motor unter konstantem Geschwindigkeits/ Leistungs-Verhältnis gehalten wird.
Eine Antriebswalze 10 ist direkt mit der Welle 11 des Absorptionsgeräts 4 verbunden und parallel zu einer frei mitlaufenden Walze 12 angeordnet. Die Räder 14 (von denen nur eines dargestellt ist) des Fahrzeugs ruhen zwischen der Antriebswalze 10 und der angetriebenen Walze 12 auf. Ein Tachometer-Generator 16 wird von einem Riemen 18 von der angetriebenen Walze 12 angetrieben und ist mit einem Geschwindigkeitsmesser 20 verbunden, welcher dem Operator die simulierte Straßengeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt, die von den Fahrzeugrädern 14 eingenommen wird. Das Absorptionsgerät 4 belastet den Motor automatisch, so daß eine vorgegebene Motorgeschwindigkeit einer bestimmten Last entspricht.
Der in Fig. 2 schematisch dargestellte Analysator für das Motorabgas enthält ein Probenrohr 58, das in das Abgasrohr 60 des Fahrzeuges oder des zu prüfenden Motors eingeführt wird. Die dem Konditionierer 62 zugeführte Gasprobe wird dort konditioniert und von mitgenommenen Feststoffen und Flüssigkeiten befreit, und eine Pumpe 64 fördert das Gas kontinuierlich durch den Gaskonditionierer 62 in einen CO-Analysator 66, einen HC-Analysator 68 und gegebenenfalls in einen NO x -Analysator 70 und einen O₂-Analysator 210. Die entsprechenden Werte werden durch Zeiger 42, 50, 56 bzw. 214 von Anzeigeinstrumenten 40, 46, 52 bzw. 212 angezeigt. Der Abgasanalysator liefert Ausgangssignale an die Leitungen 216, 218, 220 und 222, die die quantitativen Messungen der Abgasemissionen an CO, HC, NO x und O₂ darstellen.
Bei der Prüfung von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor bzw. von Verbrennungsmotoren selbst auf einem Prüfstand etwa in der Art nach der Fig. 1 werden verschiedene Testmoden durchlaufen. Die Anzahl der verwendeten Moden hängt von der mit dem Test verfolgten Absicht ab. Die Ausführung von Tests wird wesentlich dadurch vereinfacht, daß ein Dynamometer 2 verwendet wird, das die zu einer gewählten Geschwindigkeit gehörende Belastung von selbst entsprechend einer geeigneten Leistungs/Geschwindigkeits-Charakteristik einstellt. Die Bedienungsperson braucht also dann nur noch die betreffende Geschwindigkeit des ausgewählten Testmodus einzustellen, und die dazugehörige Belastung stellt sich automatisch ein.
Als Testmoden für den Verbrennungsmotor werden vorzugsweise ein Hochgeschwindigkeits-Modus (Modus 1), ein Niedriggeschwindigkeits-Modus (Modus 2) und ein Leerlauf- Modus (Modus 3) eingestellt, wobei die Moden vorzugsweise in dieser Reihenfolge ablaufen. Bei einem gegebenen Motor entspricht dem Hochgeschwindigkeits- Modus z. B. eine Drehzahl des Motors von 1700 bis 3200 UpM, während der Niedriggeschwindigkeits-Modus etwa bei 40% der beim Hochgeschwindigkeits-Modus gewählten Drehzahl durchgeführt wird. Die Belastungseinheit 4 des Dynamometers 2 (Fig. 1) wird zweckmäßigerweise so eingestellt, daß im Hochgeschwindigkeits-Modus ca. 35 bis 75% des maximalen Drehmomentes des Motors eingestellt wird, während im Niedriggeschwindigkeits-Modus z. B. weniger als 50% der im Hochgeschwindigkeits-Modus gewählten Belastung eingestellt wird.
Die in den nacheinander ablaufenden Testmoden 1, 2 und 3 ermittelten Werte für die einzelnen Abgase werden notiert oder automatisch registriert. Im Falle einer Fehlerdiagnose mit den Ergebnissen "bestanden" bzw. "nicht bestanden" werden die ermittelten Abgaswerte mit Sollwerten verglichen, und es brauchen nur die bestanden- oder nicht bestanden-Signale für die einzelnen Abgasarten registriert werden. Ein Vergleich dieser Signale mit typischen Ausfallmustern ermöglicht eine grobe Fehlerdiagnose.
Die Ausgangssignale aus dem Abgasanalysator werden in Digitalsignale durch Schaltungen umgesetzt, die in Fig. 3 dargestellt sind. Die CO-, HC-, NO x -, und O₂-Signale werden durch Verstärker 217, 219, 221 und 223 verstärkt und Analog/Digital-Umsetzern 224, 225, 226 und 227 - wie dargestellt - zugeführt. Die Analogsignale, die die gemessenen Werte von CO, HC, NO x und O₂ repräsentieren, werden auf Leitungen 230, 231, 232 und 233 ausgegeben. Die Digitalsignale, die die gemessenen Werte von CO, HC, NO x und O₂ repräsentieren, werden auf Leitungen 234, 235, 236 und 237 ausgegeben. Analogsignale aus dem Geschwindigkeitsmesser oder Tachometergenerator 16 werden auf Leitung 238 einem Verstärker 240 und einem Analog/Digital-Umsetzer 241 zugeführt. Ein Analogsignal, daß die gemessenen Werte der Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert, wird auf Leitung 242 ankommen und ein Digitalsignal, das die gemessene Geschwindigkeit repräsentiert, wird auf Leitung 243 geliefert.
Fig. 4 zeigt die Schaltungsteile, mit denen die gemessenen Werte von CO, HC, NO x und O₂ mit den annehmbaren Werten verglichen werden. Die Schaltungsteile aus Fig. 4 können dazu dienen, ein das Bestehen oder Nichtbestehen des Tests repräsentierendes Signal für jedes betrachtete Gas mit oder ohne Datenabfall der gemessenen Werte bei jedem vorgeschriebenen Testmodus zu liefern. Wenn die amtlichen Normen eine Bewertung der Mengen von NO x oder O₂ in dem Abgas bei hoher Geschwindigkeit, niedriger Geschwindigkeit oder Leerlauf nicht vorschreiben, dann werden während dieser Tests die zugehörigen Schaltungsteile aus Fig. 4 nicht benutzt.
Das die gemessene Geschwindigkeit (Belastung) repräsentierende Signal aus dem Tachometer-Generator 16 auf Leitung 243 wird mit einem Signal verglichen, das die obere Grenzgeschwindigkeit und untere Grenzgeschwindigkeit repräsentiert, wobei der Vergleich in einem Subtrahierer 360 ausgeführt wird, der ein Ausgangssignal (d. h. hohen Signalpegel) liefert, wenn das gemessene Signal einen Wert zwischen den erwähnten Grenzsignalen besitzt. Die Eingänge zum Subtrahierer 360, die mit Speicherelementen 321 und 322 verbunden sind, werden hier zusammen auch als der Referenz-Geschwindigkeits-Eingangsbereich bezeichnet. Das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 360 wird einer Zeitgeberschaltung 362 und einem Gatter 363 zugeführt. Die Zeitgeberschaltung öffnet das Gatter 363 nur nachdem der Subtrahierer 360 kontinuierlich ein Ausgangssignal über ein vorbestimmtes Zeitintervall hin kontinuierlich produziert hat, d. h. über 1 bis 5 Sekunden hin. Das Gatter 363 überträgt nach Vorbereitung das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 360 einem CO-Geschwindigkeitsgatter 364, welches das Eingangssignal an den Ausgang weiterleitet. Das Ausgangssignal aus dem Gatter 363 wird auch als das Geschwindigkeits-Auslösesignal bezeichnet. Das Geschwindigkeits-Auslösesignal wird auch Gattern 365, 366 und 367 für HC, NO x und O₂ zugeführt.
Die gemessenen CO-, HC-, NO x - und O₂-Signale werden Stabilisierschaltungen 370, 371, 372, 373 zugeführt. Die Stabilisierschaltungen übertragen die gemessenen Gassignale an die zugehörigen Geschwindigkeitsgatter nur, nachdem diese Signale über ein vorbestimmtes Zeitintervall hin innerhalb gewisser Grenzen aufgehört haben, zu schwanken, um sicherzustellen, daß die Signale eine verläßliche quantitative Messung des jeweiligen Gases in dem Abgas repräsentieren. Ein Beispiel einer derartigen Stabilisierschaltung ist in Fig. 5 und 6 gezeigt und wird später beschrieben.
Die stabilisierten Gassignale aus den Stabilisierschaltungen 370, 371, 372 und 373 werden Subtrahierern 380, 381, 382 und 383 über die Gatter 364, 365, 366 und 367 zugeführt. Das Gatter 364 wird durch das Geschwindigkeits-Auslösesignal geöffnet und überträgt das stabilisierte CO-Signal zu dem Subtrahierer 380. Die Gatter 365, 366 und 367 werden durch das Auftreten sowohl des Geschwindigkeits-Auslösesignals wie des stabilisierten CO-Signals geöffnet und übertragen die HC-, NO x -Signale an die jeweiligen Subtrahierer. Ehe somit eines der Gassignale mit den annehmbaren Grenzwerten verglichen wird, muß die Geschwindigkeit, die durch den Tachometer-Generator 16 gemessen wurde, innerhalb des voreingestellten Bereichs (beispielsweise 3 MPH) über ein gegebenes Zeitintervall hin (z. B. 2 oder 3 Sekunden) verbleiben und das CO-Signal muß sich stabilisiert haben. Die Subtrahierer 380, 382 und 383 enthalten jeweils ein Paar von Ausgangsleitungen, die mit P und F bezeichnet sind. Die Subtrahierer 380, 382 und 383 vergleichen die jeweiligen stabilisierten Gassignale mit voreingestellten annehmbaren Grenzwerten, die in Speicherelementen 326, 329, 330, 335 und 341 gespeichert sind. Jeder Subtrahierer liefert ein Ausgangssignal (hoher Pegel) a) auf Ausgangsleitung P, wenn der gemessene Gaswert unterhalb des annehmbaren Grenzwertes bleibt, der durch das Signal aus dem jeweiligen Speicherelement repräsentiert wird und b) auf Ausgangsleitung F, wenn das gemessene Gassignal über dem annehmbaren Grenzwert liegt.
Der Subtrahierer 381 ist dualer Subtrahierer und kann von der gleichen Art sein wie der duale Subtrahierer 360 mit der Ausnahme, daß er drei Ausgangsleitungen P, M und F aufweist. Ein Ausgangssignal wird auf Leitung P gegeben, wenn das stabilisierte HC-Signal unter dem annehmbaren Grenzwert liegt, der durch das Signal aus dem Speicherelement 329 repräsentiert wird. Ein Ausgangssignal wird auf Leitung M erzeugt, wenn das gemessene HC-Signal größer als der annehmbare Grenzwert, jedoch kleiner ist als ein mittlerer Wert (d. h. 150% des HC-Grenzwertes), der durch das Signal aus dem Speicherelement 330 repräsentiert wird. Das Ausgangssignal auf Leitung F erscheint, wenn das gemessene HC-Signal das Signal aus dem Speicherelement 330 überschreitet. Der M-Ausgang aus dem Subtrahierer 381 wird zusammen mit den Ausgangssignalen aus den Leitungen P und F aus dem Subtrahierer 380 auf ein Paar UND-Gatter 385 und 386 gegeben. Die Ausgangssignale P und F aus dem Subtrahierer 381 werden auf ODER-Gatter 387 und 388 gegeben. Die Ausgänge der ODER-Gatter 387 und 388, die jeweils mit P′ und F′ bezeichnet sind, repräsentieren die Eingangssignale für eine Gatterschaltung 391. Ein Signal von hohem Pegel erscheint auf Leitung P′, wenn der gemessene Wert von HC (1) unter dem annehmbaren Grenzwert (Speicherelement 329) liegt, oder (2) über dem annehmbaren Grenzwert, jedoch unter dem voreingestellten Zuwachs (d. h. 150%) liegt, der durch den Inhalt des Speicherelements 330 bestimmt ist und wenn der gemessene Wert von CO seinen annehmbaren Grenzwert überschritten hat. Ein Signal von hohem Pegel erscheint auf Leitung F′, wenn der gemessene Wert von HC (1) zwischen dem annehmbaren Grenzwert und dem voreingestellten Zuwachs (Inhalt des Speicherelements 330) liegt und der gemessene Wert von CO unter der annehmbaren Grenze liegt, oder wenn (2) der Wert von HC über dem annehmbaren Grenzwert liegt und über dem voreingestellten Zuwachs liegt.
Gatterschaltungen 390, 391, 392 und 393 prüfen bei entsprechender Vorbereitung durch Verzögerungs-Netzwerke 394, 395, 396, 397 die Ausgangssignale aus dem Subtrahierer und aktivieren Leuchten über das Bestehen oder Nicht-Bestehen der Tests (markiert mit P und F) in Abhängigkeit von einem Signal mit hohem Pegel auf Leitung P oder F aus dem jeweiligen Subtrahierer.
Die Verzögerungs- Netzwerke 394 bis 397 nehmen das jeweilige stabilisierte Gassignal aus den Gattern 364, 365, 366 und 367 auf und öffnen entsprechende Gatterschaltungen kurz nachdem das stabilisierte Gassignal dem jeweiligen Subtrahierer zugeführt worden ist, um sicherzustellen, daß die Ausgangssignale aus den Subtrahierern einen genauen Vergleich des jeweiligen Gases mit den annehmbaren Grenzwerten repräsentieren.
Die das Nichtbestehen bezeichnenden Signale aus den Gatterschaltungen werden auf Speicherelemente 400, 401, 402 und 403 gegeben. Die tatsächlichen Werte der stabilisierten Gassignale werden einem Computer zugeführt, um einen Ausdruck zu erhalten.
Das Verfahren zum Messen an Vergleichen von CO und HC (NO x und O₂ wenn gewünscht) mit den annehmbaren Grenzwerten und des Treffens von Bestehen- oder Nichtbestehen-Entscheidungen, die anzeigen, welches der Gase die annehmbaren Grenzwerte überschritten hat, wird mit der Vorrichtung nach Fig. 4 beim langsamen Testmodus und Leerlaufmodus wiederholt. Auf Wunsch können diese Gase ebenfalls beim Hochgeschwindigkeitsmodus geprüft werden. Beim langsamen Modus wird das dem dualen Subtrahierer 360 zugeführte Geschwindigkeitsbereichs-Signal die für die jeweilige Fahrzeugklasse eingefaßt. Wenn das Fahrzeug mit einem NO x -Steuergerät ausgerüstet ist, dann kann die Arbeitsweise des Geräts geprüft werden, und zwar ehe zu dem Leerlaufmodus übergegangen wird. In dem Leerlaufmodus sollte die Geschwindigkeit NULL betragen und der Testmechaniker wird die Bremsen anlegen und somit verhindern, daß sich die Dynamometerwalzen drehen. Der duale Subtrahierer 360 wird im Leerlaufmodus mit Bereichsreferenz-Signalen versorgt, die eine Geschwindigkeit von 0 bis 1 oder 2 Meilen pro Stunde repräsentieren.
Bei dem langsamen und Leerlauf-Modus können die gemessenen Werte von NO x und CO für die Abschätzung der Effektivität des NO x -Steuergerätes, mit dem das Fahrzeug ausgerüstet ist, und zur Verwendung während des Sauerstofftests gespeichert werden. Die Bestehen-Nichtbestehen-Signale werden für jeden Testmodus gespeichert und dienen beim Abschluß der Tests in einer Analyse-Diagramm-Matrix dazu, einen gedruckten Bericht zur Information des Testmechanikers über die Schäden auszugeben und Anleitungen zur Reparatur und/ oder Einstellung zu geben.
Fig. 5 und 6 zeigen eine Gas-Stabilisiereinrichtungs- Schaltung zur Verwendung in der Schaltung nach Fig. 4. Diese Schaltung ist vom analogen Typ und enthält ein Paar Operations-Verstärker 632 und 634. Eine Analog-Spannung, die die gemessene Geschwindigkeit repräsentiert, wird einem Eingang jedes Verstärkers 632 und 634 zugeführt. Analog-Spannungen, die die oberen und unteren Geschwindigkeitsgrenzen repräsentieren, werden den anderen Eingängen der Verstärker 632 und 634 zugeführt. Jeder Verstärker liefert ein Ausgangs- Signal von niedrigem Pegel, wenn das gemessene Geschwindigkeitssignal zwischen die oberen und unteren Grenzgeschwindigkeits- Signale fällt, und ein hochpegeliges Ausgangssignal, wenn das gemessene Geschwindigkeitssignal über oder unter den Grenzwerten liegt. Die Ausgänge der Verstärker 632 und 634 werden über ein NOR- Gatter 635 einer Zeitgeberschaltung zugeleitet, die einen Operationsverstärker 636, einen Kondensator 637, Widerstände und eine Diode enthält. Wenn jedes Eingangssignal für das NOR-Gatter 635 niedrig ist, liefert das Gatter einen hohen Ausgang, das das Laden des Kondensators 637 beginnen läßt. Ein Eingang des Verstärkers 636 ist mit dem Kondensator 637 und der andere Eingang 638 ist mit einer geeigneten Referenz-Spannung verbunden.
Der Verstärker 636 liefert ein niedriges Ausgangssignal, bis das Eingangssignal, das vom Kondensator 637 zugeführt wird, gleich der Referenzspannung ist, und dann steigt das Ausgangssignal des Verstärkers an. Die Zeitverzögerung zwischen dem Auftreten eines hochpegeligen Signals am Ausgang des NOR-Gatters 635 und einem hochpegeligen Signal am Ausgang des Verstärkers 636 wird durch die Größe der Referenzspannung bestimmt, die an einem Anschluß 638 anliegt. Die Zeitverzögerung ist somit einstellbar und kann auf eine geeignete Zeitspanne von beispielsweise 2 Sekunden justiert werden, wodurch sichergestellt wird, daß sich die Fahrzeuggeschwindigkeit stabilisiert hat, d. h. konstant geworden ist. Das hohe Ausgangssignal aus dem Verstärker 636 wird als Geschwindigkeits-Auslösesignal angesehen und wird von einem Inverter 639 einem Eingang 640 eines Flip-Flops 641 zugeführt.
Die Gas-Stabilisier-Schaltung für CO, die die restlichen Schaltungskomponenten aus Fig. 5 umfaßt, wird jetzt beschrieben. Diese Schaltung überträgt das gemessene CO-Signal zu einer Vergleicherschaltung, die das gemessene CO-Signal mit einer annehmbaren Grenze vergleicht, wenn eine der drei folgenden Bedingungen vorliegt:
  • (1) Das gemessene CO-Signal hat wenigstens momentan das Verändern innerhalb einer angegebenen Rate von Veränderungsgrenzen beendet, und eine vorbestimmte Zeitspanne von z. B. 10 Sekunden ist abgelaufen.
  • (2) Das gemessene CO-Signal beendete Schwankungen innerhalb einer vorgegebenen Rate von Veränderungsgrenzen über ein vorbestimmtes Zeitintervall von beispielsweise 3 Sekunden hin.
  • (3) Das gemessene CO-Signal ist unter den annehmbaren Grenzwert mit einer vorgegebenen hohen Veränderungsrate abgefallen und blieb bei der gegebenen Veränderungsrate über eine kurze, voreingestellte Zeitspanne hin von z. B. 500 Millisekunden.
Die Bedingung (1) betrifft solche Fälle, bei denen das Gassignal weiterhin fluktuiert und liefert ein Gassignal, das über eine relativ lange Zeitspanne von z. B. 10 Sekunden gemittelt ist, um sicherzustellen, daß ein Mittelwert beim Vergleich verwendet wird. Die Bedingung (2) betrifft Fälle, bei denen das Gassignal innerhalb eines relativ schmalen Bereichs von Veränderungsgrenzen stabil bleibt, der es ermöglicht, daß das Gassignal über eine kurze Zeitspanne von beispielsweise 3 Sekunden gemittelt werden kann. Die Bedingung (3) betrifft Fälle, bei denen das Gassignal sich mit großer Geschwindigkeit vermindert und unter den annehmbaren Wert abfällt und damit eine Sicherheit schafft, daß das Gassignal unterhalb des Grenzwertes bleiben wird.
Der Sinn dieser drei Bedingungen besteht in der Reduzierung der gesamten Test-Zeit auf ein Minimum, wobei dennoch gültige Daten für den beabsichtigten Zweck zur Verfügung gestellt werden können. Wenn beispielsweise in Gebrauch befindliche Fahrzeuge nur daraufhin getestet werden sollen, ob sie in Ordnung sind oder den Test nicht bestanden haben, können die drei Bedingungen verwendet werden. Wenn jedoch die gemessenen Gaswerte zur Bestimmung einer statistischen Abschätzung der Schadstoff-Emission gesammelt werden sollen, sollte nur Bedingung (1) verwendet werden.
Um zu bestimmen, ob das Gassignal das Fluktuieren innerhalb gegebener Grenzen beendet hat, wird das gemessene CO-Signal in analoger Form über einen Kondensator 643 einem Eingang eines Verstärkers 644 zugeführt. Das Ausgangssignal aus dem Verstärker 644 ist ein Analog-Signal, das die Veränderungs- Geschwindigkeit des gemessenen CO-Signals repräsentiert. Die Veränderungs-Geschwindigkeit oder das differenzierte CO-Signal aus dem Verstärker 644 wird einem Eingang eines Paares von Operationsverstärkern 647 und 648 zugeführt. Dem anderen Eingang des Verstärkers 647 wird eine Referenz-Spannung für die obere Veränderungsgeschwindigkeit und dem anderen Eingang des Verstärkers 648 eine Referenzspannung betreffend die untere Veränderungsgeschwindigkeit zugeführt. Der Verstärker 647 liefert ein niedriges Ausgangssignal, wenn die Referenzspannung positiver ist als das differenzierte CO-Signal. Der Verstärker 648 liefert ein niedriges Ausgangssignal, wenn die an ihn angelegte Referenzspannung negativer ist als das differenzierte CO-Signal.
Das niedrige Geschwindigkeits-Auslöse-Signal aus dem Inverter 639 wird einem Eingang eines NOR-Gatters 650 zugeführt. Die Verstärker 647 und 648 geben außerdem niedrige Signale auf das NOR-Gatter 650, wenn das differenzierte CO-Signal zwischen der oberen Veränderungsgeschwindigkeitsgrenze und der unteren Veränderungsgeschwindigkeitsgrenze bleibt. Die drei niedrigen Eingänge für das NOR-Gatter 650 schaffen ein hohes Ausgangssignal für den anderen Eingang 651 des Flip- Flops 641. Dieses hohe Signal am Anschluß 651 triggert das Flip-Flop 641, das ein hohes Signal an seinem Ausgangsanschluß 652 liefert.
Das hohe Ausgangssignal aus dem Flip-Flop 641 wird einer ersten Gas-Zeitgeberschaltung zugeleitet, die einen Operationsverstärker 654 und einen Kondensator 655 sowie Widerstände und eine Diode enthält. Eine Referenzspannung wird dem Anschluß 656 des Verstärkers 654 zugeleitet und die Größe dieser Referenzspannung bestimmt die Zeitverzögerung zwischen einem hohen Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 652 und am Ausgangsanschluß 657 des Verstärkers 654. Diese Zeitverzögerung kann beispielsweise 10 Sekunden betragen. Ein hohes Ausgangssignal aus dem Verstärker 654 schließt einen FET- Schalter 658. Der Schalter 658 verbindet, wenn er geschlossen ist, das gemessene CO-Signal auf Leitung 230 und eine Signal- Mittelschaltung 659 in Reihe mit einem Eingang eines Operations- Verstärkers 660. Der andere Eingang des Operations- Verstärkers 660 wird an ein Analog-Signal gelegt, das den annehmbaren Wert für CO für den jeweiligen Testmodus repräsentiert. Der Verstärker 660 liefert ein hohes Ausgangssignal auf eine Ausgangsleitung 661, wenn das ermittelte CO-Signal unterhalb des annehmbaren Grenzwertes liegt und erzeugt ein niedriges Ausgangssignal an der Ausgangsleitung 661, wenn der gemittelte Wert von CO die annehmbare Grenze übersteigt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 660 wird über eine Gatterschaltung 662 Leuchten P und F, wie bereits erörtert, zugeführt, die das Bestehen und den Ausfall des Testes anzeigen, und im einzelnen den Testingenieur informieren, ob das gemessene CO-Signal unterhalb der annehmbaren CO-Grenze geblieben ist oder diese überstiegen hat.
Die Zeitgeberschaltung enthält einen Verstärker 654, der somit das gemessene CO-Signal durch die Mittelschaltung 659 (= Mittelwert bildende Schaltung) mit dem Vergleicher verbindet, und zwar eine vorgegebene Zeitspanne nachdem das gemessene CO-Signal das Fluktuieren wenigstens momentan innerhalb einer Veränderungsgeschwindigkeit beendete, die durch das obere Veränderungs-Geschwindigkeits-Grenzsignal und das untere Veränderungs-Geschwindigkeits-Grenzsignal bestimmt wird, welche den Verstärkern 647 und 648 zugeleitet werden. Liegt das gemessene CO-Signal momentan in dem Bereich zwischen dem oberen Veränderungsgeschwindigkeits-Grenzwert und dem unteren Veränderungsgeschwindigkeits-Grenzwert und überschreitet dann die eine oder andere der genannten Grenzen, wird das NOR-Gatter 650 einen niedrigen Ausgang liefern. Dieses niedrige Ausgangssignal wird den Zustand des Flip-Flops 641 nicht verändern und somit ermöglichen, daß der Schalter 658 nach der Zeitverzögerung von beispielsweise 10 Sekunden schließt, welche durch die Größe der Referenzspannung am Anschluß 656 bestimmt ist.
Die Schaltung, die ein stabilisiertes Gassignal unter der Bedingung (2) liefert, wird jetzt erläutert. Ein hohes Signal am Anschluß 651, das daraus resultiert, daß das gemessene CO-Signal in die Veränderungsgeschwindigkeit- Bereichsgrenze fällt, läßt die Ladung eines Kondensators 671 beginnen, welcher eine zweite Gaszeitgeber-Schaltung mit einem Verstärker 670 bildet. Die Zeitverzögerung der zweiten Gaszeitgeber-Schaltung von z. B. 3 Sekunden wird durch die Größe der Referenzspannung bestimmt, die an einem Anschluß 672 liegt. Wenn der Ausgang des NOR-Gatters 650 über diejenige Zeitspanne hin hoch bleibt, die zum Laden des Kondensators 671 auf die Referenzspannung am Anschluß 672 benötigt wird, dann wird der Verstärker 670 einen hohen Ausgang liefern und einen FET-Schalter 675 (= Feldeffekt-Transistor-Schalter) schließen. Das Schließen des Schalters 675 führt zu einer Reihenschaltung des gemessenen CO-Signals mit einer zweiten Signalmittelschaltung 676 sowie mit einem Eingang des Verstärkers 660. Wenn somit das gemessene CO-Signal innerhalb des Bereiches bleibt, der durch das obere Grenzwert-Signal und das untere Grenzwert- Signal für die Veränderungsgeschwindigkeit bestimmt ist, und zwar über die Zeitspanne hin, die für die zweite Gaszeitgeber- Schaltung von z. B. 3 Sekunden erforderlich ist, dann wird angenommen, daß das CO-Signal stabilisiert ist, welches dann mit der annehmbaren CO-Grenze verglichen wird. Wenn das gemessene CO-Signal überschreitet und danach in den Veränderungsgeschwindigkeits-Bereich während der Zeitverzögerung der zweiten Gaszeitgeber-Schaltung fällt, dann wird diese Schaltung zurückgesetzt.
Die Schaltung, die das stabilisierte Gassignal entsprechend der Bedingung (3) liefert, wird jetzt beschrieben. Diese Schaltung umfaßt einen Operations-Verstärker 680, der als ein Eingangssignal das differenzierte CO-Signal empfängt und dieses mit einer Referenz-Spannung vergleicht, die an einem Eingang 681 liegt. Die Amplitude dieser Referenzspannung bestimmt die Größe der Veränderungsgeschwindigkeit des CO-Signals, die erforderlich ist, um einen hohen Ausgang aus dem Operationsverstärker 684 zu liefern. Der Operations-Verstärker 684 vergleicht das gemessene CO-Signal mit dem annehmbaren CO- Grenzwert und erzeugt ein hohes Ausgangssignal, wenn das gemessene CO-Signal unter das Grenzwertsignal für einen angemessenen CO-Gehalt gefallen ist. Somit erzeugt das UND- Gatter 682 ein hohes Signal an seinem Ausgang, wenn die drei Bedingungen erfüllt sind, nämlich (a) der gemessene Wert des CO fiel unter den Grenzwert für einen annehmbaren CO-Gehalt, (b) die gemessene Geschwindigkeit blieb innerhalb des Bereichs, der durch den oberen und unteren Geschwindigkeitsgrenzwert gegeben ist, und (c) der gemessene Wert von CO fällt mit großer Geschwindigkeit, die durch die Größe der an den Anschluß 681 angelegten Referenzspannung bestimmt ist.
Der Ausgang des UND-Gatters 682 wird einer dritten Gaszeitgeberschaltung zugeleitet, die einen Verstärker 690 und einen Kondensator 691 enthält. Die Amplitude der Referenzspannung, die an einen Anschluß 692 des Verstärkers 690 gelegt wird, bestimmt die Zeitverzögerung zwischen dem Auftreten eines hohen Ausgangssignals aus dem UND-Gatter 682 und einem hohen Ausgangssignal am Ausgang des Verstärkers 690. Diese Zeitverzögerung kann beispielsweise ½ bis 1 Sekunde betragen. Das hohe Ausgangssignal aus dem Verstärker 690 schließt einen dritten FET-Schalter 695, der das gemessene CO-Signal einem Eingang des Verstärkers 660 zuführt, so daß ein Vergleich ermöglicht wird zwischen dem gemessenen CO-Gehalt und dem Grenzwert für einen angemessenen CO- Gehalt.
Es können eine oder mehrere der Gaszeitgeber- Schaltungen je nach Wunsch benutzt werden. Wenn die tatsächlichen Werte des Gases aufgezeichnet werden sollen, braucht die dritte Gaszeitgeber-Schaltung nicht benutzt zu werden.
Das Ausgangssignal aus dem Verstärker 660 wird der Gatter- Schaltung 662 zugeführt, die Leuchten zur Anzeige des Bestehens oder des Ausfalls des Tests beaufschlagt. Die Gatterschaltung 662 wird eine kurze Zeitspanne später aktiviert, nachdem das stabilisierte Gassignal dem Vergleichsverstärker 660 zugeführt wurde, um sicherzustellen, daß der Verstärker den Vergleich tatsächlich ausgeführt hat.
Die Gatterschaltung 662 empfängt ein Betätigungssignal auf Leitung 663 aus einem Verstärker 700, der einen Teil einer Zeitgeberschaltung mit Kondensator 702 bildet. Die Größe einer Referenzspannung einem Anschluß 703 bestimmt die Zeitverzögerung der Zeitgeberschaltung.
Ein UND-Gatter 704 erzeugt einen hohen Ausgang, welcher die Zeitverzögerung für die Schaltung mit dem Verstärker 700 in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeits-Auslösesignal (hoher Ausgang aus Verstärker 636) und einem hohen Ausgangssignal aus einem der Verstärker 654, 670 und 690 durch das ODER-Gatter 705 anstößt. Somit wird die Gatterschaltung 662 eine kurze Zeitspanne nach dem Augenblick geöffnet, nachdem das Geschwindigkeits-Auslösesignal erzeugt worden ist und das gemessene CO-Signal sich wie erwähnt, stabilisiert hat.
Die Schaltung nach Fig. 6 arbeitet in gleicher Weise wie die eben beschriebene Schaltung und liefert ein stabilisiertes HC-Signal so daß die entsprechenden Bauteile die gleichen Bezugszeichen, jedoch mit Apostroph versehen, erhalten haben. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Schaltungen besteht in dem Umstand, daß das UND-Gatter 704′ einen dritten Eingang aufweist, der von dem Ausgang des Verstärkers 700 (Fig. 5) über Leitung 663 abgenommen wurde. Somit wird die Gatterschaltung 662 in der Schaltung aus Fig. 6 erst dann geöffnet, wenn sowohl das gemessene CO-Signal als auch das gemessene HC-Signal sich stabilisiert haben. Die Schaltung aus Fig. 6 kann auch dazu dienen, stabilisierte NO x - und O₂-Signale zu liefern.
Die Betriebsweise der Gasstabilisier-Schaltung aus Fig. 5 zeigt graphisch Fig. 7. Die Ordinate stellt hier die Amplitude des gemessenen Gassignals und die Abszisse die Zeit dar. Die Kurve 710 repräsentiert das zu messende Gassignal. Die Linie 712 stellt den annehmbaren Wert für dieses Gassignal und die Linie 714 und 716 stellen die obere und untere Grenze für die Veränderungsgeschwindigkeit dar, deren zugehörige Signale den Verstärkern 647 und 648 zugeführt wurden. Der Winkel zwischen diesen Geraden ist mit R bezeichnet. Die Linie 714 stellt die minimale Veränderungsgeschwindigkeit für die Messung bei hoher Geschwindigkeit (Bedingung 3) dar, die durch die Größe der Referenzspannung am Anschluß 681 bestimmt wird. Der Winkel zwischen Gerade 714 und der Vertikalen 718 ist mit Φ bezeichnet.
Das gemessene Gassignal wird zum Zwecke des nachfolgenden Vergleichs mit dem annehmbaren Grenzwert als stabibilisiert betrachtet, wenn (a) das Gassignal sich mit einer Geschwindigkeit innerhalb des Winkels Φ vermindert, unter die annehmbare Gasgrenze 712 absinkt und weiter mit der annehmbaren Veränderungsgeschwindigkeit über die Zeitspanne hin abfällt, die durch die dritte Gaszeitgeber-Schaltung (Bedingung 3) bestimmt ist, oder (b) wenn das Gassignal sich nicht mit einer Geschwindigkeit vermindert, die durch den Winkel Φ bestimmt ist, jedoch in den Winkel R während der Zeitspanne fällt, die durch die zweite Zeitgeberschaltung (Bedingung Nr. 2) bestimmt ist, oder wenn (c) das Gassignal momentan in den Winkel R fällt und die erste Zeitgeberschaltung ausläuft, d. h. beispielsweise 10 Sekunden abgelaufen sind (Bedingung 1). Die Signalmittelwert bildenden Schaltungen 656 und 676 sind mit verschiedenen Zeitkonstanten (beispielsweise 10 Sekunden und 3 Sekunden) ausgestattet, um sicherzustellen, daß das gemessene Signal ein zeitlich gewichteter Mittelwert des tatsächlichen Signals ist. Auf Wunsch können die analogen Signale aus den Schaltern 658, 675 und 695 (Fig. 5) in digitale Signale durch Verwendung geeigneter Analog/Digital-Umsetzer umgesetzt und Subtrahierern 380, etc. aus Fig. 4 zugeführt werde, um einen digitalen Vergleich der gemessenen Gaswerte mit den annehmbaren Grenzwerten wie oben erörtert zu ermöglichen.
Mit Vorstehendem wurde eine Vorrichtung zur automatischen Beurteilung der Abgas-Emission von Fahrzeugen bei vorgeschriebenen Tests beschrieben, die so ausgelegt ist, daß sie Schäden an der Maschine und/oder der Abgasanlage festzustellen gestattet.
Insgesamt wurde ein modales Testverfahren und eine zu dessen Ausführung geeignete Vorrichtung beschrieben, die bei Fahrzeug-Herstellern, Reparatur-Werkstätten, Diagnose-Zentren und dergleichen zur schnellen, genauen und wiederholbaren Messung der Haupt-Luftschadstoffe, d. h. Kohlenmonoxide (CO) und Kohlenwasserstoffe (HC) aus den Motorabgasen verwendet werden kann. Die quantitative Messung der Stickstoffoxide (NO x ) und des Sauerstoff-Gehalts (O₂) kann auf Wunsch ebenfalls vorgenommen werden. Während der Sauerstoff kein Luftschadstoff ist, ist die Messung einer Konzentration im Abgas von Wert zur Gewinnung einer verläßlichen Diagnose- Aussage. Die Motoren werden bei vorgeschriebenen Testmoden (gewöhnlich drei, nämlich hohe Drehzahl, niedrige Drehzahl und Leerlauf) betrieben, bei denen eventuell vorhandene Schäden sich mit größter Wahrscheinlichkeit an der Abgas-Zusammensetzung offenbaren. CO und HC (NO x und Sauerstoff, falls erwünscht) -Bestimmungen werden bei jedem Testmodus vorgenommen und auf einer Berichtskarte aufgezeichnet. Die gemessenen Testwerte der Luftschadstoffe werden bei jedem Testmodus mit vorgeschriebenen zulässigen Werten verglichen. Beispielsweise können die gemessenen Werte auf einer Berichtskarte augezeichnet werden, die die zulässigen Werte bereits enthält. Ein zu hoher Wert an gemessenem Luftschadstoff bei einem der vorgeschriebenen Testmoden zeigt einen Schaden des Motors an und rechtfertigt dessen Zurückweisung. Für eine Neueinstellung oder Reparatur zur Behebung der Schäden wird durch eine Diagnosekarte eine Empfehlung für die Reparatur angegeben, wobei auf der Diagnosekarte noch einmal der aus der Berichtskarte entnehmbare Zurückweisungsgrund angegeben ist und zusätzliche Angaben über die wahrscheinlichen Fehler und Anleitungen zu deren Behebung enthalten sind.
Eine Bremsvorrichtung mit abgeschlossener Füllung ermöglicht es, daß die Maschine mit einer wiederholbaren, vorbestimmten Belastung automatisch bei einer vorgeschriebenen Testgeschwindigkeit bei jedem Modus belastet wird, und zwar entsprechend einer im wesentlichen kubischen Leistung/ Drehzahlkurve. Ein Maschinen-Beurteilungstest kann durch Verwendung drei üblicherweise vorgeschriebener Testmoden in Verbindung mit einem vierten Modus ausgeführt werden, bei dem der Motor mit Vollgas läuft. Der letztgenannte Test erfordert ein Leistungsabsorptions-Gerät, das die Belastung für den Motor bei jeder gewünschten Drehzahl zu variieren gestattet. Ausgeklügeltere zusätzliche Einrichtungen ermöglichen eine automatische Anzeige sowie ein Ausdrucken der gemessenen CO- und HC-Werte, sowie einen in rot gehaltenen Ausdruck für zu hohe Schadstoff-Gehalte, die eine Beanstandung des Motors rechtfertigen.

Claims (11)

1. Verfahren zum Prüfen und Auswerten der Abgaswerte verschiedener Abgasarten eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, um festzustellen, ob diese bei verschiedenen, nacheinander durchlaufenen Testmoden mit unterschiedlichen Belastungen des Motors innerhalb vorgeschriebener Grenzwerte liegen, wobei die Auswertung erst dann erfolgt, wenn der Motor in dem jeweiligen Testmodus für eine bestimmte Zeitdauer die erforderliche Testgeschwindigkeit bzw. Testdrehzahl eingehalten hat; unter Verwendung einer von dem Motor angetriebenen Belastungseinheit mit von der Geschwindigkeit und Fahrzeugklasse abhängig einstellbaren Belastungswerten und einer an den Auspuff anschließbaren Abgas-Analysiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Testmodus die für jede Abgasart von der Abgasmeßvorrichtung gelieferten Ausgangssignale darauf geprüft werden, ob ihre Änderungsgeschwindigkeit vorgegebene Kriterien erfüllt, und daß diese die Kriterien erfüllenden Werte als stabil gelten und mit den vorgeschriebenen Grenzwerten zur Ableitung von Bestanden- oder Fehlersignalen für jede Abgasart verglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das für jede Abgasart gelieferte Ausgangssignal als stabil gilt, wenn es sich wenigstens momentan mit nicht mehr als einer vorgegebenen Änderungsgeschwindigkeit ändert und wenn eine vorgegebene Zeitdauer (z. B. 10 Sekunden) seit Beginn des jeweiligen Testmodus abgelaufen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das für jede Abgasart gelieferte Ausgangssignal als stabil gilt, wenn es sich innerhalb einer bestimmten Zeitdauer mit nicht mehr als einer vorgegebenen Änderungsgeschwindigkeit ändert.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das für jede Abgasart gelieferte Ausgangssignal als stabil gilt, wenn es sich mit hoher Änderungsgeschwindigkeit unter den akzeptablen Grenzwert bewegt hat und eine vorgegebene Änderungsgeschwindigkeit für eine kurze, vorbestimmte Dauer (z. B. 0,5 Sekunden) nicht überschreitet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das für jede Abgasart gelieferte Ausgangssignal als stabil gilt, wenn mindestens eine der Bedingungen der Ansprüche 2, 3 oder 4 erfüllt ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als verschiedene Abgasarten Kohlenmonoxyd (CO) und Kohlenwasserstoff (HC) gemessen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Abgasart zusätzlich Stickoxyde (NO x ) gemessen werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als verschiedene Testmoden für den Motor ein Hochgeschwindigkeits-Modus, ein Niedriggeschwindigkeits-Modus und ein Leerlauf- Modus in dieser Reihenfolge durchlaufen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochgeschwindigkeits- Modus in einem Drehzahlbereich des Motors von 1700-3200 UpM und der Niedriggeschwindigkeits- Modus bei 40% der beim Hochgeschwindigkeits-Modus gewählten Drehzahl durchgeführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungseinheit im Hochgeschwindigkeits-Modus auf 35-75% des maximalen Drehmoments des Motors und im Niedriggeschwindigkeits- Modus auf weniger als 50% der im Hochgeschwindigkeits- Modus gewählten Belastung eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den verschiedenen Testmoden und für die einzelnen Abgasarten ermittelten Bestanden- oder Fehlersignale registriert und in einer Fehldiagnose im Vergleich zu typischen Ausfallmustern ausgewertet werden.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4005803A1 (de) * 1990-02-23 1990-08-09 Juergen Euskirchen Verfahren und anordnung zur erfassung und bewertung von abgasemissionen
DE4441432A1 (de) * 1994-11-22 1996-05-23 Roth Technik Gmbh Anordnung zur Überwachung der Funktionsfähigkeit von Katalysatoren und/oder Lambda-Sonden
DE19524532A1 (de) * 1995-03-28 1996-10-02 Richard Langlechner Abgastestvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534033A1 (de) * 1985-09-24 1987-04-02 Chassiotis Periklis G Verfahren zum bestimmen der schadstoffemission und des kraftstoffverbrauchs eines otto-motors
FR2919671B1 (fr) * 2007-08-03 2009-10-30 Sphere Tech Europ Sarl Procede de diagnostic d'un moteur a combustion interne par analyse des gaz d'echappement et dispositif de mise en oeuvre.
LU91630B1 (en) 2009-12-14 2011-06-15 Spheretech Internat Diagnostic method for diesel engine
JP5520359B2 (ja) * 2011-11-10 2014-06-11 株式会社堀場製作所 排ガス分析システム及び当該システム用プログラム
AT523049B1 (de) 2019-12-18 2021-05-15 Avl List Gmbh Verfahren und ein System zum Testen wenigstens einer Antriebstrangkomponente
FR3116117A1 (fr) * 2020-11-10 2022-05-13 Psa Automobiles Sa Procede de test d’un vehicule sur un banc d’essai
CN113702050B (zh) * 2021-08-20 2023-05-16 东风汽车集团股份有限公司 基于试验台架虚拟行驶的优化发动机排放的方法
CN114577482A (zh) * 2022-02-28 2022-06-03 东风汽车有限公司东风日产乘用车公司 台架测量车辆排放物方法、电子设备及存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1573917B2 (de) * 1966-09-30 1972-10-12 Universal Testproducts Inc., Chatsworth, Calif. (V.StA.) Teststand

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4005803A1 (de) * 1990-02-23 1990-08-09 Juergen Euskirchen Verfahren und anordnung zur erfassung und bewertung von abgasemissionen
DE4005803C2 (de) * 1990-02-23 1999-05-20 Rabe Juergen Verfahren und Anordnung zur Erfassung und Bewertung von Abgasemissionen
DE4441432A1 (de) * 1994-11-22 1996-05-23 Roth Technik Gmbh Anordnung zur Überwachung der Funktionsfähigkeit von Katalysatoren und/oder Lambda-Sonden
DE19524532A1 (de) * 1995-03-28 1996-10-02 Richard Langlechner Abgastestvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5217104A (en) 1977-02-08
CA1110087A (en) 1981-10-06
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GB1551920A (en) 1979-09-05
LU75468A1 (de) 1977-03-02
AU1634676A (en) 1978-02-02
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