WO1998044246A1 - Verfahren zur überwachung des sekundärluftmassenstroms einer abgasreinigungsanlage - Google Patents

Verfahren zur überwachung des sekundärluftmassenstroms einer abgasreinigungsanlage Download PDF

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WO1998044246A1
WO1998044246A1 PCT/DE1998/000651 DE9800651W WO9844246A1 WO 1998044246 A1 WO1998044246 A1 WO 1998044246A1 DE 9800651 W DE9800651 W DE 9800651W WO 9844246 A1 WO9844246 A1 WO 9844246A1
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secondary air
measurement signal
difference
air pump
air mass
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Hong Zhang
Klaus Bayerle
Franck Hacker
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring the secondary air mass flow of an exhaust gas cleaning system according to the preamble of claim 1.
  • Secondary air is supplied to the exhaust tract of an internal combustion engine in order to improve the exhaust gas quality of the internal combustion engine.
  • the secondary air mass flow must be monitored to ensure compliance with statutory exhaust gas regulations.
  • DE 41 20 891 AI describes an internal combustion engine with a secondary air pump, in which the delivery rate of the secondary air pump is monitored. For this purpose, the actual performance at defined operating points is compared with the target performance.
  • the object of the invention is to detect an error in the supply of the secondary air mass to the exhaust system.
  • An important advantage of the invention is that the secondary air mass flow measured by the secondary air mass meter is compared with predetermined, plausible values and a malfunction of the secondary air mass meter is identified in this way.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine with an exhaust gas cleaning system
  • FIG. 2 shows a program sequence for carrying out the method
  • FIG. 3 shows measurement signal curves of the secondary air mass meter.
  • Figure 1 shows an internal combustion engine 1, which is connected to an intake tract 2 and an exhaust tract 3.
  • the exhaust tract 3 is led to a catalyst 4.
  • a secondary air line 5 is connected to the exhaust tract 3 via a controllable secondary air valve 13.
  • the secondary air line 5 on the engine block is preferably connected to the exhaust tract directly after the exhaust valves.
  • the secondary air valve 13 is preferably arranged directly on the engine block.
  • a secondary air pump 6 is arranged, which sucks in secondary air via a secondary air mass meter 7 and pumps it into / exhaust duct 3.
  • a control device 8 is provided, which is connected via data and control lines to the internal combustion engine 1, the secondary air pump 6, the secondary air valve 13 and the secondary air mass meter 7.
  • the control unit 8 is also connected to a data memory 9 via a data line.
  • An air mass meter 10 is introduced in the intake tract 2 and measures the engine air mass drawn in by the internal combustion engine 1.
  • the air mass meter 10 is connected via a signal line connected to the control unit 8.
  • a lambda sensor 11 for measuring the air / fuel ratio is provided in the exhaust tract 3 and is connected to the control unit 8 via a signal line.
  • the control unit 8 is connected to an accelerator pedal sensor 12 via a second signal line.
  • the control unit 8 controls the injection of the internal combustion engine 1 as a function of the measured exhaust gas values and the intake engine air mass, taking into account the driver's request, which is measured via the accelerator pedal sensor 12.
  • the control unit 8 switches the secondary air pump 6 in such a way that the catalytic converter 4 is optimally heated, depending on the intake air mass of the engine and on the air / fuel ratio in the exhaust tract 3 in dependence on data stored in the data memory 9.
  • the control unit 8 uses the secondary air mass meter 7 to determine the secondary air mass flow actually conveyed by the secondary air pump 6 as the secondary air mass per second.
  • control unit 8 starts internal combustion engine 1 and then checks at program point 21 whether secondary air pump 6 is switched on. If this is not the case, a branch is made to program item 22 and at program item 22 the secondary air mass flow from the secondary air mass meter 7 is measured and compared with a first threshold value, which is preferably less than 3 kg / h. If the measured secondary air mass flow is greater than the first threshold value, a malfunction of the secondary air mass meter 7 is subsequently detected at program point 23. This is preferably stored in an error memory in data memory 9 and / or displayed to the driver. The control unit 8 then blocks the secondary air pump 6 by means of a data entry in the data memory 9 and operates the internal combustion engine without a secondary air supply.
  • a first threshold value which is preferably less than 3 kg / h.
  • the query at program point 21 shows that the secondary air pump is switched on, then at program point 24, after a start-up time of preferably 3 seconds for the secondary air pump 6, the secondary air mass flow is measured and compared with a second threshold value, which is preferably greater than 10 kg / h . If the secondary air mass flow is less than the second threshold value, the program then branches to program point 25.
  • a second threshold value which is preferably greater than 10 kg / h .
  • the minimum and maximum delivered secondary air mass flow Lmin, Lmax is measured.
  • the differential current is compared with a first differential threshold DIF1, which is preferably 7 kg / h. If the query at program point 25 shows that the differential flow is greater than the first differential threshold DIF1, then at program point 28 it is determined by the control unit 8 that the secondary air pump and the secondary air mass meter 7 are functioning correctly. In the data memory 9 it is stored in a fault memory that the secondary air valve 13 or the secondary air line 5 are blocked. The program then branches to program item 30.
  • control unit 8 preferably uses the next five occurring load change processes, i.e. in braking or acceleration processes, the minimum and maximum secondary air mass flow is determined during a load change and the differential current is formed.
  • a load change is defined, for example, by a change in the intake air mass of 30 kg / h or a change in speed of 1000 revolutions / minute.
  • the control unit 8 compares the five differential currents with a second differential threshold. If the comparison shows that at least three of the five differential currents are greater than the second differential threshold DIF2, then at program point 42 the control unit 8 recognizes that the secondary air pump 6 is defective and a corresponding error entry is made in the data memory 9. The engine operation is then continued, with the secondary air pump being blocked.
  • the second differential threshold is preferably 2 kg / h.
  • control unit 8 recognizes that secondary air mass meter 7 and secondary air pump 6 are functioning correctly. In addition, it is found that the secondary air valve 13 is open.
  • a throughput diagnosis is then carried out at program point 30.
  • the secondary air mass flow delivered by the secondary air pump 6 and measured by the secondary air mass meter 7 is compared with a theoretically calculated secondary air mass flow.
  • the secondary air mass flow is calculated as a function of the exhaust gas back pressure, which prevails in exhaust tract 3 and is proportional to the intake engine air mass.
  • the power with which the control device 8 controls the secondary air pump 6 is taken into account. From the comparison between the control After the secondary air pump 6 and the exhaust gas back pressure 3, a secondary air mass flow that is theoretically to be promoted is calculated. If the calculated and the measured secondary air mass flow differ by a predetermined value, a malfunction of the secondary air supply is recognized.
  • program point 30 After program point 30, a branch is made to program point 32, in which there is a wait until the secondary air pump 6 is switched off. After the secondary air pump 6 has been switched off, a diagnosis is carried out at program point 33 in a development of the invention, in which a jamming of the secondary air valve 13 is checked. With simple systems, the secondary air valve is not diagnosed.
  • the secondary air valve 13 is checked essentially in two different ways.
  • the control unit 8 switches on the secondary air pump 6 at program point 34 and closes the secondary air valve 13.
  • the control unit 8 determines an average value of the measurement signal of the secondary air mass meter 7 during a predetermined time interval and compares the averaged measurement signal with a third threshold value.
  • the comparison at program point 35 shows that the mean value of the secondary air mass flow is less than the third threshold value
  • the secondary air valve 13 is recognized as functioning correctly and then switched to normal engine operation. If it is found at program point 35 that the mean value of the secondary air mass flow is greater than the third threshold value, then at program point 36 it is determined by control unit 8 that secondary air valve 13 is stuck in the open state. This is stored in the data memory 9 as an error entry and / or displayed to the driver. Then the normal engine operation is started.
  • a branch is made from program item 33 to program item 38, in which the control unit 8 switches on the secondary air pump 6 and opens the secondary air valve 13.
  • the control unit 8 determines the next five occurring load change processes, i.e. in braking or acceleration processes, a minimum and a maximum secondary air mass flow during a load change and forms the differential current from the minimum and the maximum secondary air mass flow of a load change.
  • control unit 8 compares the five
  • Differential currents each with a third differential threshold DIF3. If the comparison shows that at least three of the five differential currents are greater than the third differential threshold DIF3, the control unit 8 recognizes at program point 40 that the secondary air valve 13 is stuck in the open state. This is stored as an error entry in the data memory 9 and / or displayed to the driver. The engine operation is then continued without a secondary air supply.
  • Residual currents less than three greater than the third dif- are reference threshold DIF3 it is then recognized at program point 40 by control unit 8 that secondary air valve 13 is closed. The engine operation is then continued.
  • only a differential current is determined during a load change and this is compared with the third differential threshold and an open-jamming secondary air valve 13 is identified from this comparison.
  • FIG. 3 shows, depending on the time T, the function of the secondary air pump 6 in FIG. 3a, the measurement signal of the secondary air mass meter 7 for various operating states in FIGS. 3b, 3c and in 3d.
  • the internal combustion engine 1 is started at the time 0.
  • the secondary air pump 6 is not yet switched on and therefore the control signal for the secondary air pump 6 shown in FIG. 3a has the value 0.
  • the secondary air pump 6 is switched on by the control unit 8 at the time TS.
  • the control signal in FIG. 3a changes from the value 0 to the value 1.
  • the secondary air pump 6 is switched off again by the control unit 8 at the time TE.
  • the measurement signal of the secondary air mass meter 7 is shown in FIG. 3b.
  • the measurement signal is at the value 0.
  • the measurement signal rises to an operating value and falls back to the value 0 at the switch-off time TE.
  • the measurement signal measured by the secondary air mass meter 7 corresponds to the value which is theoretically the secondary air mass to be delivered by the control unit 8. was calculated.
  • the signal in FIG. 3b thus corresponds to a secondary air mass meter 7 that is functioning correctly.
  • Figure 3c shows a measurement signal of the secondary air mass meter 7, which is above the first threshold S1, although the secondary air pump 6 is not turned on. This is an error in accordance with program item 23.
  • FIG. 3d shows a measurement signal of the secondary air mass meter 7, which drops shortly after switching on the secondary air pump 6 again.
  • the differential current is below the first differential threshold DIF1.
  • FIG. 3d represents an error case according to program point 26.
  • Another possibility of checking the error is to integrate the measurement signal of the secondary air mass meter 7 over time. If the function is correct, the integrated value increases steadily from the switch-on time TS. In the event of a malfunction, the integrated value remains at a constant value.

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Abstract

Es wird ein Verfahren beschrieben zur Überwachung einer Sekundärluftzufuhr, der von einer Sekundärluftpumpe (6) einem Abgastrakt (3) einer Brennkraftmachine (1) von dem Katalysator (4) zugeführt wird, und der von einem Sekundärluftmassenmesser (7) gemessen wird. Die zeitliche Änderung des Messignals des Sekundärluftmassenmessers (7) wird mit plausiblen Messwerten verglichen und aus dem Vergleich eine Fehlfunktion der Sekundärluftzufuhr erkannt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Überwachung des Sekundärluftmassenstroms einer Abgasreinigungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Sekundärluftmassenstroms einer Abgasreinigungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sekundärluft wird dem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine zugeführt, um die Abgasqualität der Brennkraftmaschine zu verbessern. Zur Einhaltung gesetzlicher Abgasvorschriften ist der Sekundärluftmassenstrom zu überwachen.
DE 41 20 891 AI beschreibt eine Brennkraftmaschine mit einer Sekundärluftpumpe, bei der die Förderleistung der Sekundärluftpumpe überwacht wird. Hierzu wird die Ist-Leistung an definierten Betriebspunkten mit der Soll-Leistung verglichen.
Die Aufgabe der Erfindung beruht darin, einen Fehler in der Zufuhr der Sekundärluftmasse zum Abgastrakt zu erkenne .
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung be- steht darin, daß der vom Sekundärluftmassenmesser gemessene Sekundärluftmassenstrom mit vorgegebenen, plausiblen Werten verglichen wird und auf diese Weise eine Fehlfunktion des Sekundärluftmassenmessers erkannt wird.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen :
Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungsanlage, Figur 2 einen Programmablauf zur Durchführung des Verfahrens und Figur 3 Meßsignalverläufe des Sekundärluftmassenmessers .
Figur 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1, die an einen Ansaugtrakt 2 und einen Abgastrakt 3 angeschlossen ist . Der Abgastrakt 3 ist zu einem Katalysator 4 geführt. Zwischen der Brennkraftmaschine 1 und dem Katalysator 4 ist eine Sekundär- luftleitung 5 über ein steuerbares Sekundärluftventil 13 an den Abgastrakt 3 angeschlossen. Vorzugsweise ist die Sekundärluftleitung 5 am Motorblock direkt nach den Auslaßventilen an den Abgastrakt angeschlossen. Das Sekundärluftventil 13 ist dabei vorzugsweise direkt am Motorblock angeordnet. An der Sekundärluf leitung 5 ist eine Sekundärluftpumpe 6 angeordnet, die über einen Sekundärluftmassenmesser 7 Sekundärluft ansaugt und in den /Abgastrakt 3 pumpt . Es ist ein Steuergerät 8 vorgesehen, das über Daten- und Steuerleitungen mit der Brennkraftmaschine 1, der Sekundärluftpumpe 6, dem Sekun- därluftventil 13 und dem Sekundärluftmassenmesser 7 verbunden ist. Das Steuergerät 8 ist zudem über eine Datenleitung an einen Datenspeicher 9 angeschlossen.
Im Ansaugtrakt 2 ist ein Luftmassenmesser 10 eingebracht, der die von der Brennkraftmaschine 1 angesaugte Motorluftmasse mißt. Der Luftmassenmesser 10 ist über eine Signalleitung mit dem Steuergerät 8 verbunden. Weiterhin ist im Abgastrakt 3 ein Lambda-Sensor 11 zur Messung des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses vorgesehen, der über eine Signalleitung mit dem Steuergerät 8 in Verbindung steht. Zudem ist das Steuergerät 8 über eine zweite Signalleitung an einen Gaspedalgeber 12 angeschlosse .
Das Steuergerät 8 steuert in Abhängigkeit von den gemessenen Abgaswerten und der angesaugten Motorluftmasse die Einsprit- zung der Brennkraftmaschine 1, wobei der Fahrerwunsch, der über den Gaspedalgeber 12 gemessen wird, berücksichtigt wird. Zudem schaltet das Steuergerät 8 abhängig von der angesaugten Motorluftmasse und abhängig vom Luft-/KraftstoffVerhältnis im Abgastrakt 3 in Abhängigkeit von im Datenspeicher 9 abgeleg- ten Daten die Sekundärluftpumpe 6 in der Weise, daß der Katalysator 4 optimal aufgeheizt wird. Zur Kontrolle ermittelt das Steuergerät 8 über den Sekundärluftmassenmesser 7 den von der Sekundärluftpumpe 6 tatsächlich geförderten Sekundärluft- massenstrom als Sekundärluftmasse pro Sekunde.
Die Zufuhr der Sekundärluftmasse wird anhand des schematischen Programmablaufes der Figur 2 überwacht . Bei Programmpunkt 20 startet das Steuergerät 8 die Brennkraftmaschine 1 und überprüft anschließend bei Programmpunkt 21, ob die Se- kundärluftpumpe 6 eingeschaltet ist. Ist dies nicht der Fall, so wird nach Programmpunkt 22 verzweigt und bei Programmpunkt 22 der Sekundärluftmassenstrom vom Sekundärluftmassenmesser 7 gemessen und mit einem ersten Schwellwert verglichen, der vorzugsweise kleiner als 3 kg/h ist. Ist der gemessene Sekundärluftmassenstrom größer als der erste Schwellwert, so wird anschließend bei Programmpunkt 23 eine Fehlfunktion des Sekundärluftmassenmessers 7 erkannt. Dies wird vorzugsweise im Datenspeicher 9 in einem Fehler- Speicher abgelegt und/oder dem Fahrer angezeigt. Anschließend wird vom Steuergerät 8 durch einen Dateneintrag im Datenspeicher 9 die Sekundärluftpumpe 6 gesperrt und die Brennkraftmaschine ohne eine Sekundärluftzufuhr betrieben.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 22, daß der gemessene Sekundärluftmassenstrom kleiner als der erste Schwellwert ist, so wird anschließend nach Programmpunkt 21 zurückverzweigt .
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 21, daß die Sekundärluftpumpe eingeschaltet ist, so wird anschließend bei Programmpunkt 24 nach einer Anlaufzeit von vorzugsweise 3 Sekunden der Sekundärluftpumpe 6 der Sekundärluftmassenstrom gemessen und mit einem zweiten Schwellwert verglichen, der vor- zugsweise größer als 10 kg/h ist. Ist der Sekundärluftmassenstrom kleiner als der zweite Schwellwert, so wird anschließend nach Programmpunkt 25 verzweigt.
Während der Anlaufzeit der Sekundärluftpumpe wird der minimal und der maximal geförderte Sekundärluftmassenstrom Lmin,Lmax gemessen. Die Differenz zwischen dem minimalen und der maximalen Sekundärluftmassenstrom stellt den Differenzstrom LD dar: LD = Lmax-Lmin. Bei Programmpunkt 25 wird der Differenzstrom mit einer ersten Differenzschwelle DIF1 verglichen, die vorzugsweise 7 kg/h beträgt. Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 25, daß der Differenz - ström größer als die erste Differenzschwelle DIF1 ist, so wird anschließend bei Programmpunkt 28 vom Steuergerät 8 festgestellt, daß die Sekundärluftpumpe und der Sekundärluft- massenmesser 7 korrekt funktionieren. Im Datenspeicher 9 wird in einem Fehlerspeicher abgelegt, daß das Sekundärluftventil 13 oder die Sekundärluftleitung 5 verstopft sind. Anschließend wird nach Programmpunkt 30 verzweigt.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 25, daß der Differenzstrom LD kleiner als die erste Differenzschwelle DIF1 ist, so wird anschließend bei Programmpunkt 26 vom Steuergerät 8 festgestellt, daß entweder die Sekundärluftpumpe 6 oder der Sekundärluftmassenmesser 7 defekt ist . Dies wird in einem Fehlerspeicher im Datenspeicher 9 festgehalten.
Anschließend wird bei Programmpunkt 29 vom Steuergerät 8 vorzugsweise bei den nächsten fünf auftretenden Lastwechselvorgängen, d.h. bei Brems- oder Beschleunigungsvorgängen, der minimale und der maximale Sekundärluftmassenstrom jeweils während eines Lastwechsels ermittelt und der Differenzstrom gebildet. Ein Lastwechsel wird beispielsweise durch eine Änderung der angesaugten Motorluftmasse von 30 kg/h oder eine Drehzahländerung von 1000 Umdrehungen/Minute definiert.
Beim folgenden Programmpunkt 31 vergleicht das Steuergerät 8 die fünf Differenzströme jeweils mit einer zweiten Differenzschwelle. Ergibt der Vergleich, daß von den fünf Differenzströmen mindestens drei größer als die zweite Differenz- schwelle DIF2 sind, so wird anschließend bei Programmpunkt 42 vom Steuergerät 8 erkannt, daß die Sekundärluftpumpe 6 defekt ist und ein entsprechender Fehlereintrag in den Datenspeicher 9 vorgenommen. Anschließend wird mit dem Motorbetrieb fortgefahren, wobei die Sekundärluftpumpe gesperrt ist. Die zweite Differenzschwelle beträgt vorzugsweise 2 kg/h.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 31, daß weniger als drei Differenzströme größer als die zweite Differenzschwelle sind, so wird anschließend bei Programmpunkt 43 erkannt, daß der Sekundärluftmassenmesser 7 defekt ist. Das Steuergerät nimmt einen entsprechenden Fehlereintrag in den Datenspeicher 9 vor. /Anschließend wird mit dem Motorbetrieb fortgefahren, ohne die Sekundärluftpumpe 6 einzuschalten.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 24, daß der gemessene Sekundärluftmassenstrom größer als der zweite Schwellwert ist, so wird anschließend nach Programmpunkt 27 verzweigt. Bei Programmpunkt 27 erkennt das Steuergerät 8, daß der Sekundärluftmassenmesser 7 und die Sekundärluftpumpe 6 korrekt funktionieren. Zudem wird festgestellt, daß das Sekundärluft- ventil 13 geöffnet ist.
Anschließend wird bei Programmpunkt 30 eine Durchsatzdiagnose durchgeführt. Bei der Durchsatzdiagnose wird der von der Sekundärluftpumpe 6 geförderte und vom Sekundärluftmassenmesser 7 gemessene Sekundärluftmassenstrom mit einem theoretisch berechneten Sekundärluftmassenstrom verglichen. Die Berechnung des Sekundärluftmassenstromes erfolgt in Abhängigkeit vom Abgasgegendruck, der im Abgastrakt 3 vorherrscht und proportional zur angesaugten Motorluftmasse ist. Zudem wird die Lei- stung berücksichtigt, mit dem das Steuergerät 8 die Sekundärluftpumpe 6 ansteuert . Aus dem Vergleich zwischen der Ansteu- erleistung der Sekundärluftpumpe 6 und dem /Abgasgegendruck 3 wird ein entsprechend theoretisch zu fördernder Sekundärluft- massenstrom berechnet. Unterscheiden sich der berechnete und der gemessene Sekundärluftmassenstrom um einen vorgegebenen Wert, so wird eine Fehlfunktion der Sekundärluftzufuhr erkannt .
Nach Programmpunkt 30 wird zu Programmpunkt 32 verzweigt, bei dem gewartet wird, bis die Sekundärluftpumpe 6 abgeschaltet wird. Nach dem Abschalten der Sekundärluftpumpe 6 wird bei Programmpunkt 33 in einer Weiterbildung der Erfindung eine Diagnose durchgeführt, bei der ein Klemmen des Sekundärluft- ventiles 13 überprüft wird. Bei einfachen Systemem wird keine Diagnose des Sekundärluftventiles durchgeführt .
Das Sekundärluftventil 13 wird im wesentlichen auf zwei verschiedene Arten überprüft. Beim ersten Verfahren schaltet das Steuergerät 8 bei Programmpunkt 34 die Sekundärluftpumpe 6 ein und schließt das Sekundärluftventil 13. Dann ermittelt bei Programmpunkt 35 das Steuergerät 8 einen Mittelwert des Meßsignals des Sekundärluftmassenmessers 7 während eines vorgegebenen Zeitintervalls und vergleicht das gemittelte Meßsignal mit einem dritten Schwellwert.
Ergibt der Vergleich bei Programmpunkt 35, daß der Mittelwert des Sekundärluftmassenstromes kleiner als der dritte Schwell- wert ist, so wird anschließend bei Programmpunkt 37 das Sekundärluftventil 13 als korrekt funktionierend erkannt und anschließend in den normalen Motorbetrieb geschaltet. Wird bei Programmpunkt 35 festgestellt, daß der Mittelwert des Sekundärluftmassenstromes größer als der dritte Schwell- wert ist, so wird anschließend bei Programmpunkt 36 vom Steuergerät 8 festgestellt, daß das Sekundärluftventil 13 im of- fenen Zustand klemmt. Dies wird im Datenspeicher 9 als Fehlereintrag abgelegt und/oder dem Fahrer angezeigt. Anschließend wird in den normalen Motorbetrieb übergegangen.
Beim zweiten Verfahren zur Überprüfung des Sekundärluftventi- les 13 wird von Programmpunkt 33 nach Programmpunkt 38 verzweigt, bei dem das Steuergerät 8 die Sekundärluftpumpe 6 einschaltet und das Sekundärluftventil 13 öffnet. Anschließend ermittelt das Steuergerät 8 bei den nächsten fünf auftretenden Lastwechselvorgängen, d.h. bei Brems- oder Be- schleunigungsvorgängen, jeweils einen minimalen und einen maximalen Sekundärluftmassenstrom während eines Lastwechsels und bildet jeweils den Differenzstrom aus dem minimalen und dem maximalen Sekundärluftmassenstrom eines Lastwechsels.
Bei Programmpunkt 39 vergleicht das Steuergerät 8 die fünf
Differenzstöme jeweils mit einer dritten Differenzschwelle DIF3. Ergibt der Vergleich, daß von den fünf Differenzströmen mindestens drei größer als die dritte Differenzschwelle DIF3 sind, so erkennt bei Programmpunkt 40 das Steuergerät 8, daß das Sekundärluftventil 13 im offenen Zustand klemmt. Dies wird als Fehlereintrag im Datenspeicher 9 abgelegt und/oder dem Fahrer angezeigt. Anschließend wird der Motorbetrieb ohne eine Sekundärluftzufuhr weitergeführt.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 39, daß von den fünf
Differenzströmen weniger als drei größer als die dritte Dif- ferenzschwelle DIF3 sind, so wird anschließend bei Programmpunkt 40 vom Steuergerät 8 erkannt, daß das Sekundärluftventil 13 geschlossen ist. Anschließend wird der Motorbetrieb fortgeführt. In einer einfachen Ausführung wird nur ein Dif- ferenzstrom während eines Lastwechsels ermittelt und dieser mit der dritten Differenzschwelle verglichen und aus diesem Vergleich ein offen klemmendes Sekundärluftventil 13 erkannt.
Figur 3 zeigt in Abhängigkeit von der Zeit T die Funktion der Sekundärluftpumpe 6 in Figur 3a, das Meßsignal des Sekundärluftmassenmessers 7 für verschiedene Betriebszustände in den Figuren 3b, 3c und in 3d.
Zum Zeitpunkt 0 wird die Brennkraftmaschine 1 gestartet . Zu diesem Zeitpunkt ist die Sekundärluftpumpe 6 noch nicht eingeschaltet und deshalb weist das in Figur 3a dargestellte Steuersignal für die Sekundärluftpumpe 6 den Wert 0 auf. Die Sekundärluftpumpe 6 wird vom Steuergerät 8 zum Zeitpunkt TS eingeschaltet. Dabei geht das Steuersignal in Figur 3a vom Wert 0 auf den Wert 1 über. Die Sekundärluftpumpe 6 wird zum Zeitpunkt TE vom Steuergerät 8 wieder abgeschaltet .
Parallel zur Funktionsweise der Sekundärluftpumpe 6 ist in Figur 3b das Meßsignal des Sekundärluftmassenmessers 7 darge- stellt. Zwischen der Zeit 0 und dem Einschaltzeitpunkt TS der Sekundärluftpumpe 6 befindet sich das Meßsignal auf dem Wert 0. Nach dem Einschaltzeitpunkt TS steigt das Meßsignal auf einen Betriebswert an und fällt zum AusschaltZeitpunkt TE wieder auf den Wert 0 ab. In diesem Fall entspricht das vom Sekundärluftmassenmesser 7 gemessene Meßsignal dem Wert, der vom Steuergerät 8 als zu fördernde Sekundärluftmasse theore- tisch berechnet wurde. Damit entspricht das Signal der Figur 3b einem Sekundärluftmassenmesser 7, der korrekt funktioniert .
Figur 3c zeigt ein Meßsignal des Sekundärluftmassenmessers 7, das über der ersten Schwelle Sl liegt, obwohl die Sekundärluftpumpe 6 nicht eingeschaltet ist. Dies ist ein Fehlerfall entsprechend Programmpunkt 23.
Figur 3d zeigt ein Meßsignal des Sekundärluftmassenmessers 7, das kurz nach dem Einschalten der Sekundärluftpumpe 6 wieder abfällt. Der Differenzstrom liegt dabei unter der ersten Differenzschwelle DIF1. Somit stellt Figur 3d einen Fehlerfall entsprechend Programmpunkt 26 dar.
Eine weitere Möglichkeit der Fehlerüberprüfung besteht darin, das Meßsignal des Sekundärluftmassenmessers 7 über die Zeit zu integrieren. Bei einer korrekten Funktionsweise steigt der integrierte Wert ab dem EinschaltZeitpunkt TS stetig an. Bei einer Fehlfunktion bleibt der integrierte Wert bei einem konstanten Wert stehen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Überwachen eines Sekundärluftmassenstromes, der von einer Sekundärluftpumpe (6) einem Abgastrakt (3) einer Brennkraftmaschine (1) vor dem Katalysator (4) zugeführt wird, und der von einem Sekundärluftmassenmesser (7) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet,
- daß das Meßsignal des Sekundärluftmassenmessers (7) erfaßt wird, und - daß die zeitliche Änderung des Meßsignales ermittelt wird, und daß eine Fehlfunktion der Sekundärluftzufuhr erkannt wird, wenn die Änderung nicht einer vorgegebenen Änderung entspricht .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei eingeschalteter Sekundärluftpumpe (6) und bei geöffnetem Sekundärluftventil (13) während eines Lastwechsels der Brennkraftmaschine (1) das Meßsignal ermittelt wird, und daß eine Fehlfunktion der Sekundärluftzufuhr erkannt wird, wenn sich das Meßsignal während des Lastwechsels weniger als einen vorgegebenen Wert ändert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein maximales und ein minimales Meßsignal während eines Last- echseis der Brennkraftmaschine (1) ermittelt werden, daß die Differenz aus dem maximalen und dem minimalen Meßsignal mit einem zweiten Differenzschwellwert verglichen werden, daß eine Fehlfunktion des Sekundärluftmassenmessers (7) er- kannt wird, wenn die Differenz kleiner als der zweite Differenzschwellwert ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlfunktion der Sekundärluftpumpe (6) erkannt wird, wenn die Differenz größer als der zweite Differenzschwellwert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Sekundärluftventil (13) ein maximales und ein minimales Meßsignal während der Anlaufzeit der Sekundärluft- pumpe (6) ermittelt werden, daß die Differenz aus dem maximalen und dem minimalen Meßsignal mit einem ersten Differenzschwellwert verglichen wird, daß eine Fehlfunktion der Sekundärluftpumpe (6) oder des Sekundärluftmassenmessers (7) erkannt wird, wenn der Differenz- wert kleiner als der erste Differenzschwellwert ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossen klemmendes Sekundärluftventil (13) oder eine verstopfte Sekundärluftleitung (5) erkannt wird, wenn die Diffe- renz größer als der erste Differenzschwellwert ist und kleiner als ein zweiter Schwellwert ist, der größer als der erste Differenzschwellwert ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Sekundärluftventil (13) und eingeschalteter
Sekundärluftpumpe (6) das Meßsignal des Sekundärluftmassenmessers (7) mit einem zweiten Schwellwert verglichen wird, daß ein maximales und ein minimales Meßsignal während der Anlaufzeit nach dem Start der Sekundärluftpumpe (6) ermittelt werden, wenn das Meßsignal kleiner als der zweite Schwellwert ist, daß die Differenz aus dem maximalen und dem minimalen Meßsignal mit einem ersten Differenzschwellwert verglichen wird, daß ein geschlossen klemmendes Sekundärluftventil (13) oder eine verstopfte Sekundärluftleitung (5) erkannt wird, wenn die Differenz größer als der erste Differenzschwellwert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal für den Vergleich mit dem zweiten Schwellwert erst nach einer vorgegebenen Anlaufzeit der Sekundärluftpumpe (β) gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Sekundärluftventil (13) und eingeschalteter Sekundärluftpumpe (6) das Meßsignal des Sekundärluftmassenmessers (7) über die Zeit aufintegriert wird, und daß eine Fehlfunktion der Sekundärluftzufuhr erkannt wird, wenn das integrierte Meßsignal außerhalb vorgegebener Wertebereiche liegt.
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