DE102008040737A1

DE102008040737A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Dynamiküberwachung einer Breitband-Lambdasonde

Info

Publication number: DE102008040737A1
Application number: DE102008040737A
Authority: DE
Inventors: Andreas Michalske; Sascha-Juan Moran Auth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-01-28
Also published as: EP2310657A1; US20110184700A1; WO2010009964A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von dynamischen Eigenschaften einer Breitband-Lambdasonde, wobei mittels der Breitband-Lambdasonde ein gemessenes Lambdasignal bestimmt wird, das einer Sauerstoff-Konzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine entspricht, wobei der Brennkraftmaschine ein Beobachter zugeordnet ist, der aus Eingangsgrößen ein modelliertes Lambdasignal erzeugt und wobei aus der Differenz des modellierten Lambdasignals und des gemessenen Lambdasignals oder aus der Differenz aus einem aus dem modellierten Lambdasignal abgeleiteten Signal und einem aus dem gemessenen Lambdasignal abgeleiteten Signal ein Schätzfehler-Signal als Eingangsgröße eines in dem Beobachter einem Modell vorgeschalteten Reglers gebildet wird. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass ein Maß für die durch eine Totzeit und eine Reaktionszeit charakterisierten dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde aus einer Bewertung des Schätzfehler-Signals oder einer daraus abgeleiteten Größe bestimmt wird und dass das Maß für die dynamischen Eigenschaften mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen wird um zu bewerten, inwiefern die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde für einen vorgesehenen Betrieb der Brennkraftmaschine ausreichen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von dynamischen Eigenschaften einer Breitband-Lambdasonde, wobei mittels der Breitband-Lambdasonde ein gemessenes Lambdasignal bestimmt wird, das einer Sauerstoff-Konzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine entspricht, wobei der Brennkraftmaschine ein Beobachter zugeordnet ist, der aus Eingangsgrößen ein modelliertes Lambdasignal erzeugt und wobei aus der Differenz des modellierten Lambdasignals und des gemessenen Lambdasignals oder aus der Differenz aus einem aus dem modellierten Lambdasignal abgeleiteten Signal und einem aus dem gemessenen Lambdasignal abgeleiteten Signal ein Schätzfehler-Signal als Eingangsgröße eines in dem Beobachter einem Modell vorgeschalteten Reglers gebildet wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Überwachung von dynamischen Eigenschaften einer Breitband-Lambdasonde, wobei mittels der Breitband-Lambdasonde eine Sauerstoff-Konzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine bestimmt werden kann, wobei der Brennkraftmaschine ein Motor-Steuergerät zugeordnet ist, wobei ein Schaltkreis oder ein Programmablauf vorgesehen ist, der einen Beobachter beinhaltet, der aus Eingangsgrößen ein modelliertes Lambdasignal erzeugt und wobei aus der Differenz des modellierten Lambdasignals und eines mittels der Breitband-Lambdasonde gemessenen Lambdasignals oder aus der Differenz aus einem aus dem modellierten Lambdasignal abgeleiteten Signal und einem aus dem gemessenen Lambdasignal abgeleiteten Signal ein Schätzfehler-Signal als Eingangsgröße eines in dem Beobachter einem Modell vorgeschalteten Reglers gebildet wird.
In mit Dieselkraftstoff betriebenen Brennkraftmaschinen kann in einer lambda-basierten Regelung der Sauerstoffgehalt des Abgases mit einer Breitband-Lambdasonde gemes sen und über eine Abgasrückführung, den Ladedruck und den Einspritzbeginn die Abgasqualität optimiert werden. Diese Regelung kann weiterhin zur Optimierung des Verbrauchs der Brennkraftmaschine genutzt werden. Aufgrund von Alterungseffekten können sich die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde jedoch dahingehend verändern, dass deren Reaktionszeit und Totzeit zu einer ausreichend schnellen Bestimmung der Abgaszusammensetzung nicht mehr ausreichend ist, was zu einer erhöhten Schadstoffemission führen kann.
Zur Überwachung der dynamischen Eigenschaften von Breitband-Lambdasonden wird der Anstieg oder Abfall des Lambdasonden-Signals bei bestimmten Änderungen des Motorbetriebszustands ausgewertet. Als Maß für die dynamischen Eigenschaften wird dabei typischerweise eine der folgenden Größen verwendet: Verzögerungszeit einer Sprungantwort bei einer sprunghaften Änderung des Sauerstoffgehalts des Abgases, Gradient des Lambdasondensignals oder das Verhältnis der Steigungen einer gemessenen zu einer berechneten Änderung im Sauerstoff-Gehalt des Abgases. Die Verzögerungszeit der Sprungantwort wird dabei als Zeitkonstante oder t63-Zeit bezeichnet. Beispielhaft bei einer Verrußung des Sondenschutzrohrs oder einer Verglasung der Diffusionsbarriere verlängern sich diese Kennwerte.
Nach dem Stand der Technik wird eine Verlängerung der Zeit bis zu einer ersten Reaktion der Breitband-Lambdasonde auf einen Sprung in der Gemischzusammensetzung, die so genannte Totzeit, nicht bewertet. Totzeiten entstehen durch Transportvorgänge wie beispielhaft Gaslaufzeiten des Abgases vom Auslassventil der Brennkraftmaschine bis zur Breitband-Lambdasonde. Es ist zu erwarten, dass nach künftigen Vorschriften zur On-Board-Diagnose auch zu große Totzeiten der Breitband-Lambdasonde erkannt werden müssen. Es kann ausreichend sein, nicht die Totzeit als solche zu bestimmen, sondern lediglich ein Maß für die Totzeit mit vorgegebenen Grenzwerten zu vergleichen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches einen zuverlässigen Vergleich einer Sprungantwort einer Breitband-Lambdasonde bei einer sprunghaften Änderung des Sauerstoffgehalts des Abgases mit vorgegebenen Grenzwerten und somit eine Diagnose der dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde ermöglicht. Bevorzugt soll das Verfahren ohne Eingriffe in das Luft- oder Einspritzsystem verwirklicht werden. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen.
Vorteile der Erfindung
Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass ein Maß für die durch eine Totzeit und eine Reaktionszeit charakterisierten dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde aus einer Bewertung des Schätzfehler-Signals oder einer daraus abgeleiteten Größe bestimmt wird und dass das Maß für die dynamischen Eigenschaften mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen wird um zu bewerten, inwiefern die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde für einen vorgesehenen Betrieb der Brennkraftmaschine ausreichen. Die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde im Abgaskanal einer mit Dieselkraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine lassen sich durch eine Reaktion ihres Sauerstoff-Signals bei einem Sprung der Sauerstoffkonzentration im Abgas charakterisieren; diese Größe wird als Sauerstoff-Sprungantwort bezeichnet. Die Sauerstoff-Sprungantwort kann dabei durch eine Reaktionszeit oder t63-Zeit, das ist die Zeit von einer ersten Reaktion des Signals bis zur Erreichung von 63% des Endwerts, und eine Totzeit charakterisiert werden. Als Totzeit wird dabei eine Verschiebung des Signals zu größeren Zeitwerten bei gleicher Signalform bezeichnet. Das Verfahren kann als Software in einem Steuergerät der Motorsteuerung realisiert sein, wobei das Steuergerät einen elektronischen Speicher enthält und der Programmcode der Software auf einem maschinenlesbaren Speicher gespeichert ist.
Das aus der Differenz zwischen einem modellierten Lambdasignal und einem gemessenen Lambdasignal bestimmte Schätzfehler-Signal wird mit zunehmender Totzeit größer, da die Phasenverzögerung zu einer zunehmenden Differenz führt. Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass es als passives Verfahren ausgelegt sein kann und zur Durchführung des Verfahrens keine eigens vorgesehenen Sprünge im Lambda des Abgases vorgesehen werden müssen. Die Modellierung des Lambdasignals kann in einem so genannten „Fuel Mass Observer” (FMO) erfolgen, der ein Modell des zu regelnden und/oder zu steuernden Systems darstellt. Hierbei beinhaltet das Modell unter anderem ein Totzeitglied und ein Verzögerungsglied erster Ordnung um das Verhalten des Abgaskanals der Brennkraftmaschine und der Breitband-Lambdasonde zu beschreiben. Der FMO ist aus regelungstechnischer Sicht ein Beobachter, der zur Störgrößenaufschaltung verwendet werden kann. Diesem Beobachter wird als Eingangssignal über einen Regler das Schätzfehler-Signal zugeführt. Ändert sich das Verhalten des realen Systems durch Fehler oder Manipulation am Aufbau der Brennkraftmaschine und des Abgaskanals, führt dies zu Schätzfehlern und Stellgrößenausschlägen des Beobachters FMO. Es kann zur Durchführung des Verfahrens ausreichen, nur Teile des FMO in einer Motorsteuerung als Programmablauf oder Schaltkreis zu realisieren.
Eine Totzeit der Breitband-Lambdasonde führt zu einer zeitlichen Verschiebung zwischen dem modellierten Lambdasignal und dem gemessenen Lambdasignal. Die Fläche zwischen den Signal-Kurven nimmt mit steigender Totzeit und mit steigender Zeitkonstante zu, so dass das Maß für die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde aus einem über eine vorbestimmte Zeitdauer gebildeten Integral des Betrags oder des Quadrats des Schätzfehler-Signals bestimmt werden kann. Der Betrag oder das Quadrat des Schätzfehler-Signals wird verwendet, damit sich Flächen unter positiven und negativen Kurvenabschnitten nicht kompensieren können. Eine Überschreitung einer als kritisch anzusehenden Totzeit der Breitband-Lambdasonde kann mit einem Wert des Integrals verknüpft werden, der als ein erster Grenzwert verwendet werden kann.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf eine nicht ausreichende Dynamik der Breitband-Lambdasonde geschlossen und es wird eine Fehlermeldungs- und/oder eine Ersatzreaktion eingeleitet, wenn in mehreren Bestimmungen das Integral einen vorgegebenen ersten Grenzwert überschreitet. Es kann vorgesehen sein, dass die Fehlermeldungs- und/oder Ersatzreaktion nur eingeleitet wird, wenn bei mehrmaliger Bestimmung mehr Über- als Unterschreitungen des vorgegebenen Grenzwerts festgestellt werden.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass ein Zähler vorgesehen ist und dass der Zähler inkrementiert wird, wenn das Integral den vorgegebenen ersten Grenzwert überschreitet, dass der Zähler dekrementiert oder auf den Zählerstand Null gesetzt wird, wenn das Integral einen zweiten vorgegebenen Grenzwert unterschreitet und dass eine Fehlermeldungs- und/oder Ersatzreaktion eingeleitet wird, wenn der Zähler einen vorgegebenen Zählerstand erreicht. Durch Berücksichtigung von kleinen Werten des Integrals kann eine „Heilung” des Verhaltens der Breitband-Lambdasonde so berücksichtigt werden, dass ein wiederholtes Ein- und Ausschalten einer einen Fehlerzustand anzeigenden Signal-Leuchte (Malfunction Indicator Lamp) vermieden werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Grenzwert gleich sind, so dass der Zähler inkrementiert wird, wenn der Grenzwert überschritten wird und dekrementiert wird, wenn der Grenzwert unterschritten wird.
In einer Ausbildung des Verfahrens werden gleitend Integrale des Schätzfehler-Signals gebildet, indem die Integration über die vorgegebene Zeitdauer erfolgt und indem der Beginn der Integration auf einer Zeitachse verschoben wird. Der Startzeitpunkt eines Integrationsschritts kann innerhalb der Integrationsdauer des vorherigen Schritts liegen so dass sich die Zeiträume aufeinander folgender Integrationen überlappen. Nach bekannten Verfahren können die Werte des Schätzfehler-Signals hierzu einem Schieberegister oder einem Ringspeicher im Steuergerät zugeführt werden und in geeigneter Art verarbeitet werden. Die so gebildeten Integrale werden wie vorher beschrieben mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen.
Es kann vorgesehen sein, dass als das aus dem gemessenen Lambdasignal abgeleitete Signal das invertierte gemessene Lambdasignal oder ein Sauerstoff-Signal verwendet wird und dass als das aus dem modellierten Lambda-Signal abgeleitete Signal das invertierte modellierte Lambda-Signal oder ein modelliertes Sauerstoff-Signal verwendet wird.
Neben einer Totzeit erhöht auch eine erhöhte Reaktionszeit der Breitband-Lambdasonde das zur Bewertung benutzte Integral des Schätzfehler-Signals. Eine Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht daher vor, dass mit einem Verfahren nach dem Stand der Technik eine Reaktionszeit des gemessenen Lambdasignals der Breitband-Lambdasonde bestimmt wird und dass ein Beitrag einer verlängerten Reaktionszeit zu dem gebildeten Integral bei der Bewertung der Totzeit oder eines Maßes dafür berücksichtigt wird. Auf diese Weise lassen sich die zwei Komponenten Anstiegszeit und Totzeit in der Dynamik der Breitband-Lambdasonde voneinander trennen und getrennt bewerten.
Nach einer erfolgten Diagnose einer unzulässig erhöhten Totzeit und/oder Reaktionszeit kann vorgesehen sein, dass eine fehlerhafte Breitband-Lambdasonde dem Betreiber der Brennkraftmaschine signalisiert wird und/oder in einem Fehlerspeicher registriert wird. Das Signal kann dabei beispielhaft mittels einer „Malfunction Indicator Lamp” MIL erfolgen.
Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in welchem die Verfahrensschritte als Steuergerätprogramm abgelegt sind.
Das erfindungsgemäße Steuergerätprogramm sieht vor, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn es in einem Steuergerät abläuft.
Das erfindungsgemäße Steuergerät-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Verfahren aus, wenn das Programm in einem Steuergerät abläuft.
Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe der Erfindung wird gelöst, indem in dem Motor-Steuergerät ein Schaltkreis oder ein Programmablauf zur Bestimmung eines Maßes für die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde aus einer Bewertung des Schätzfehler-Signals oder einer daraus abgeleiteten Größe vorgesehen ist und dass ein Vergleich des Maßes für die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde mit vorgegebenen Grenzwerten zu einer Bewertung, inwiefern die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde für einen vorgesehenen Betrieb der Brennkraftmaschine ausreichen, vorgesehen ist.
Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung erreicht, dass neben der nach dem Stand der Technik bestimmbaren Reaktionszeit der Breitband-Lambdasonde auch deren Totzeit bewertet werden kann und bei Überschreitung vorgebbarer Grenzwerte dieses dem Fahrer signalisiert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 in einer schematischen Darstellung das technische Umfeld, in dem das Verfahren angewendet wird und
2 ein Diagramm mit dem zeitlichen Verlauf eines modellierten und eines gemessenen Lambdawerts.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt in einer schematischen Darstellung das technische Umfeld, in dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann, anhand einer möglichen Ausführungsform. Dabei beschränkt sich die Darstellung auf die für die Erklärung der Erfindung notwendigen Komponenten. Dargestellt ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einer Abgassonde in Form einer Breitband-Lambdasonde 25. Die Brennkraftmaschine 1 besteht aus einem Motorblock 23 mit vier Zylindern. Dem Motorblock 23 wird über einen Zuluftkanal 21 Frischluft und über eine Kraftstoff-Dosiereinrichtung 22 Kraftstoff, wie beispielhaft Diesel-Kraftstoff, zugeführt. Dem Motorblock 23 nachgeordnet ist ein Abgaskanal 27, in dem die Breitband-Lambdasonde 25 angeordnet ist, die ein gemessenes Lambdasignal 11 abgibt. Über eine Abgasrückführung 26 kann ein vorgebbarer Anteil Abgas der Zuluft im Zuluftkanal 21 beigemischt werden. Es kann auch ein Abgas-Turbolader zur Erhöhung des Ladedrucks der Zuluft vorgesehen sein. Die Kraftstoff-Dosiereinrichtung 22 und die Breitband-Lambdasonde 25 sind mit einem Motor-Steuergerät 24 verbunden. Sie bilden, gemeinsam mit dem Motorblock 23 und dem Abgaskanal 27, eine Regelstrecke 20. In einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform, kann der Lambdawert über den Luftpfad eingestellt werden. Neben der Kraftstoff-Dosiereinrichtung 22 können auch ein Ventil in der Abgasrückführung 26 und/oder eine Drosselklappe im Zuluftkanal 21 als Stellglied zur Einstellung des Lambdawerts verwendet werden.
Der Brennkraftmaschine 1 ist ein Beobachter 10 zugeordnet, der aus einem Regler 14 und einem Modell 15 besteht. Dem Modell 15 werden Eingangsgrößen 17 wie ein Fahrerwunsch und Messgrößen aus der Brennkraftmaschine 1 zugeführt aus denen im Modell 15 ein modelliertes Lambdasignal 16 bestimmt wird. Das Modell gibt Ausgangsgrößen 18 aus, von denen ein Teil dem Motorsteuergerät 24 zugeführt wird. Das modellierte Lambdasignal 16 wird in einer Subtraktionsstufe 12 von dem gemessenen Lambdasignal 11 subtrahiert und so ein Schätzfehler-Signal 13 gebildet, das dem Regler 14 zugeführt wird. Der Beobachter 10 ist ein Modell der Regelstrecke 20. Aus dem Schätzfehlersignal 13 wird erfindungsgemäß ein Maß für das dynamische Verhalten der Breitband-Lambdasonde 25 bestimmt.
2 zeigt ein Diagramm 30 in dem ein zeitlicher Verlauf eines Sauerstoffgehalts 40 im Abgas der Brennkraftmaschine 1 auf einer Lambda-Achse 31 entlang einer Zeitachse 37 aufgetragen ist. Weiterhin sind ein modellierter Lambdawert 41 und ein gemessener Lambdawert 42 eingetragen. Die Werte fallen von einem Anfangswert 32 aus bis zu einem Endwert 34. Am Beispiel des gemessenen Lambdawerts 42 ist eine Reaktionszeit 35 dargestellt, die die Zeitdauer zwischen einer ersten Reaktion des gemessenen Lambdawerts 42 und dem Zeitpunkt ist, zu dem 63% des Endwerts erreicht sind; diese Zeitdauer wird auch als t63 oder Zeitkonstante bezeichnet. Der 63%-Wert 33 ist auf der Signalachse 31 ausgehend vom Anfangswert 32 bezüglich des Endwerts 34 abgetragen. Weiterhin ist in dem Diagramm 30 eine Totzeit 36 eingezeichnet, die eine Verschiebung zwischen dem modellierten Lambdawert 41 und dem gemessenen Lambdawert 42 entlang der Zeitachse 37 ist, wobei der modellierten Lambdawert 41 und dem gemessenen Lambdawert 42 in diesem Fall die gleiche Reaktionszeit 35 aufweisen.
Bei der dargestellten sprunghaften Änderung des Sauerstoffgehalts 40 ergibt sich aufgrund der in dem Beobachter 10 vorhandenen Parameter der zeitlich gegenüber dem Sauerstoffgehalt 40 verzögerte und in der Reaktionszeit 35 vergrößerte Verlauf der modellierten Lambdawerts 41; dieser zeitliche Verlauf entspricht dem Verlauf bei einer intakten Breitband-Lambdasonde 25. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Integral des Betrags der Differenz zwischen dem gemessenen Lambdawert 42 und dem modellierten Lambdawert 41 über einen vorgegebenen Zeitraum gebildet und zur Bestimmung eines Maßes für die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde 25 benutzt. Dieses Maß kann mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen werden um zu bewerten, inwiefern die dynamischen Eigenschaften der Breitbandsonde, wie beispielhaft die Totzeit 36, den Anforderungen genügen. Das Verfahren ist auch anwendbar, wenn Änderungen der Last, beispielhaft durch einen Fahrerwunsch, zu einer Änderung des Sauerstoffgehalts im Abgas führen.
Steigt nun die Totzeit 36 der Breitband-Lambdasonde 25 so ist deren gemessener Lambdawert 42 gegenüber dem modellierten Lambdawert 41 zeitlich nach größeren Zeiten entlang der Zeitachse 35 verschoben und das gebildete Integral steigt an. Ebenso führt eine Vergrößerung der Reaktionszeit 35 des gemessenen Lambdawerts 41 zu einer Vergrößerung des zur Bewertung der Dynamik der Breitband-Lambdasonde 25 verwendeten Integrals. Durch Vergleich mit vorgebbaren Grenzwerten kann die erfindungsgemäße Überwachung verwirklicht werden.
Das beispielhaft für den Dieselmotor gezeigte Verfahren ist auch mit anderen Formen einer Brennkraftmaschine, wie beispielsweise einem Ottomotor, Mischformen zwischen Otto- und Dieselmotor, einer Kombination verschiedener Antriebe sogenannte „Hybride” oder Gasmotoren möglich.

Claims

Verfahren zur Überwachung von dynamischen Eigenschaften einer Breitband-Lambdasonde (25), wobei mittels der Breitband-Lambdasonde (25) ein gemessenes Lambdasignal (11) bestimmt wird, das einer Sauerstoff-Konzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine (1) entspricht, wobei der Brennkraftmaschine (1) ein Beobachter (10) zugeordnet ist, der aus Eingangsgrößen (17) ein modelliertes Lambdasignal (16) erzeugt und wobei aus der Differenz des modellierten Lambdasignals (16) und des gemessenen Lambdasignals (11) oder aus der Differenz aus einem aus dem modellierten Lambdasignal (16) abgeleiteten Signal und einem aus dem gemessenen Lambdasignal (11) abgeleiteten Signal ein Schätzfehler-Signal (13) als Eingangsgröße eines in dem Beobachter (10) einem Modell (15) vorgeschalteten Reglers (14) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Maß für die durch eine Totzeit (36) und eine Reaktionszeit (35) charakterisierten dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde (25) aus einer Bewertung des Schätzfehler-Signals (13) oder einer daraus abgeleiteten Größe bestimmt wird und dass das Maß für die dynamischen Eigenschaften mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen wird um zu bewerten, inwiefern die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde (25) für einen vorgesehenen Betrieb der Brennkraftmaschine (1) ausreichen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß für die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde (25) aus einem über eine vorbestimmte Zeitdauer gebildeten Integral des Betrags oder des Quadrats des Schätzfehler-Signals (13) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlermeldungs- und/oder Ersatzreaktion eingeleitet wird, wenn in mehreren Bestimmungen das Integral einen vorgegebenen ersten Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zähler inkrementiert wird, wenn das Integral den vorgegebenen ersten Grenzwert überschreitet, dass der Zähler dekrementiert oder auf den Zählerstand Null gesetzt wird, wenn das Integral einen zweiten vorgegebenen Grenzwert unterschreitet und dass eine Fehlermeldungs- und/oder Ersatzreaktion eingeleitet wird, wenn der Zähler einen vorgegebenen Zählerstand erreicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Integration über die vorgegebene Zeitdauer erfolgt und dass der Beginn der Integration auf einer Zeitachse (37) verschoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als das aus dem gemessenen Lambdasignal (11) abgeleitete Signal das invertierte gemessene Lambdasignal oder ein Sauerstoff-Signal verwendet wird und dass als das aus dem modellierten Lambda-Signal (16) abgeleitete Signal das invertierte modellierte Lambda-Signal oder ein modelliertes Sauerstoff-Signal verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reaktionszeit (35) des gemessenen Lambdasignals (11) der Breitband-Lambdasonde (25) bestimmt wird und dass ein Beitrag einer verlängerten Reaktionszeit (35) zu dem gebildeten Integral bei der Bestimmung der Totzeit (36) oder eines Maßes dafür berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine fehlerhafte Breitband-Lambdasonde (25) dem Betreiber der Brennkraftmaschine (1) signalisiert wird und/oder in einem Fehlerspeicher registriert wird.
Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das Programm auf einem Computer oder Steuergerät ausgeführt wird.
Vorrichtung zur Überwachung von dynamischen Eigenschaften einer Breitband-Lambdasonde (25), wobei mittels der Breitband-Lambdasonde (25) ein gemessenes Lambdasignal (11) bestimmt werden kann, das einer Sauerstoff-Konzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine (1) entspricht, wobei der Brennkraftmaschine (1) ein Motor-Steuergerät (24) zugeordnet ist, wobei ein Schaltkreis oder ein Programmablauf vorgesehen ist, der einen Beobachter (10) beinhaltet, der aus Eingangsgrößen (17) ein modelliertes Lambdasignal (16) erzeugt und wobei aus der Differenz des modellierten Lambdasignals (16) und eines mittels der Breitband-Lambdasonde (25) gemessenen Lambdasignals (11) oder aus der Differenz aus einem aus dem modellierten Lambdasignal (16) abgeleiteten Signal und einem aus dem gemessenen Lambdasignal (11) abgeleiteten Signal ein Schätzfehler-Signal (13) als Eingangsgröße eines in dem Beobachter (10) einem Modell (15) vorgeschalteten Reglers (14) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Motor-Steuergerät (24) ein Schaltkreis oder ein Programmablauf zur Bestimmung eines Maßes für die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde (25) aus einer Bewertung des Schätzfehler-Signals (13) oder einer daraus abgeleiteten Größe vorgesehen ist und dass ein Vergleich des Maßes für die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde (25) mit vorgegebenen Grenzwerten zu einer Bewertung, inwiefern die dynamischen Eigenschaften der Breitband-Lambdasonde (25) für einen vorgesehenen Betrieb der Brennkraftmaschine (1) ausreichen, vorgesehen ist.