DE102012218728B4 - Verfahren zur Überwachung eines Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators (6) einer Brennkraftmaschine (1), welcher in einem Abgasabführsystem (2) zum Abführen der Abgase vorgesehen ist, bei dem – stromaufwärts des Speicherkatalysators (6) eine erste Lambda-Sonde (3) zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess(t) angeordnet wird, – stromabwärts des Speicherkatalysators (6) eine zweite Lambda-Sonde (5) zur Erfassung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) angeordnet wird, – zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) die Brennkraftmaschine (1) für eine vorgebbare Zeitspanne Δtλ<1 in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt wird, in dem die beiden Sonden (3,5) fehlerfrei arbeiten, in der Art, dass die Sonden (3, 5) das tatsächlich im Abgas vorliegende Luftverhältnis wiedergeben, – A1 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ1,mess(t) – 1) dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt, – A2 = f (ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ2,mess(t) – 1)dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt, – das Verhältnis A2/A1 als Funktion der Zeit A2/A1(t) ermittelt wird, und – die maximale Steigung dieser Funktion d/dt[A2/A1(t)]max innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne Δtλ<1 ermittelt wird, wobei – von einer Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max einen vorgebbaren Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold übersteigt, und – von einer ausreichenden Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max kleiner ist als der vorgegebene Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine, welcher in einem Abgasabführsystem zum Abführen der Abgase vorgesehen ist, bei dem
    • – stromaufwärts des Speicherkatalysators eine erste Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess(t) angeordnet wird,
    • – stromabwärts des Speicherkatalysators eine zweite Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) angeordnet wird, und
    • – zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators die Brennkraftmaschine in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt wird.
  • Die KR 10 2011 063 140 A beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators. Hierfür sind Lambdasonden stromaufwärts und stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators vorgesehen. Die Unterschiede der stromaufwärts und stromabwärts gemessenen Lambdawerte werden verwendet, um die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators zu überprüfen.
  • Üblicherweise und im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Luftverhältnis λ definiert als das Verhältnis der dem mindestens einen Zylinder tatsächlich zugeführten Luftmasse mLuft,tat zu der stöchiometrischen Luftmasse mLuft,stöch, welche erforderlich wäre, um die dem mindestens einen Zylinder zugeführte Kraftstoffmasse mKraftstoff gerade vollständig zu oxidieren (stöchiometrischer Betrieb der Brennkraftmaschine λ bzw. λtat = 1).
  • Es gilt: λtat = mLuft,tat/mLuft,stöch bzw. mit den Massenströmen ṁ anstelle der Massen m: λtat = ṁLuft,tat/ṁLuft,stöch
  • Mit dem stöchiometrischen Luftbedarf Lstöch, der definiert ist zu: Lstöch = mLuft,stöch/mKraßstoff bzw. mit den Massenströmen ṁ anstelle der Massen m zu: Lstöch = ṁLuft,stöch/ṁKraßstoff
  • Gilt für das Luftverhältnis λtat bzw. λ: λtat = ṁLuft,tat/ṁKraftstoff·(1/Lstöch) bzw. λ = ṁLuft/ṁKraftstoff·(1/Lstöch) (1)
  • Nach dem Stand der Technik werden Brennkraftmaschinen zur Reduzierung der Schadstoffemissionen mit verschiedenen Abgasnachbehandlungssystemen ausgestattet.
  • Bei Ottomotoren kommen katalytische Reaktoren zum Einsatz, die unter Verwendung katalytischer Materialien, welche die Geschwindigkeit bestimmter Reaktionen erhöhen, eine Oxidation von HC und CO auch bei niedrigen Temperaturen sicherstellen. Sollen zusätzlich Stickoxide reduziert werden, kann dies durch den Einsatz eines Dreiwegkatalysators erreicht werden, der dazu aber einen in engen Grenzen ablaufenden stöchiometrischen Betrieb (λ ≈ 1) des Ottomotors erfordert. Dabei werden die Stickoxide NOx mittels der vorhandenen nicht oxidierten Abgaskomponenten, nämlich den Kohlenmonoxiden (CO) und den unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC), reduziert, wobei gleichzeitig diese Abgaskomponenten oxidiert werden.
  • Bei Brennkraftmaschinen, die mit einem Luftüberschuß betrieben werden, beispielsweise im Magerbetrieb arbeitende Ottomotoren, aber auch direkteinspritzende Dieselmotoren und auch direkteinspritzende Ottomotoren, können die im Abgas befindlichen Stickoxide prinzipbedingt, d. h. aufgrund der fehlenden Reduktionsmittel nicht reduziert werden.
  • Infolgedessen müssen Abgasnachbehandlungssysteme zur Reduzierung der Stickoxide vorgesehen werden, beispielsweise Speicherkatalysatoren (LNT – Lean NOx Trap). Dabei werden die Stickoxide zunächst – während eines mageren Betriebs der Brennkraftmaschine – im Katalysator absorbiert, d. h. gesammelt und gespeichert, um dann während einer Regenerationsphase beispielsweise mittels eines unterstöchiometrischen Betriebs (λ < 1) der Brennkraftmaschine bei Sauerstoffmangel reduziert zu werden, wobei die im Abgas befindlichen unverbrannten Kohlenwasserstoffe HC und das Kohlenmonoxid CO als Reduktionsmittel dienen. Weitere innermotorische Möglichkeiten zur Anreicherung des Abgases mit Reduktionsmittel, insbesondere mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen, bietet die Abgasrückführung (AGR) und – bei Dieselmotoren – die Drosselung im Ansaugtrakt. Eine Anreicherung des Abgases mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen kann auch mittels Nacheinspritzung von Kraftstoff in mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine realisiert werden. Ein Nachteil der letztgenannten Vorgehensweise ist insbesondere die Ölverdünnung. Auf innermotorische Maßnahmen kann verzichtet werden, wenn das Reduktionsmittel direkt in den Abgastrakt eingebracht wird, beispielsweise durch Einspritzen von zusätzlichem Kraftstoff stromaufwärts des LNT.
  • Während der Regenerationsphase werden die Stickoxide (NOx) freigegeben und im Wesentlichen in Stickstoffdioxid (N2), Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O) umgewandelt. Die Temperatur des Speicherkatalysators sollte vorzugsweise in einem Temperaturfenster zwischen 200°C und 450°C liegen, so dass einerseits eine schnelle Reduktion sichergestellt wird und andererseits keine Desorption ohne Konvertierung der wieder freigegebenen Stickoxide (NOx) stattfindet, was durch zu hohe Temperaturen ausgelöst werden kann.
  • Eine Schwierigkeit bei Verwendung eines Speicherkatalysators ergibt sich aus dem im Abgas enthaltenen Schwefel, der ebenfalls absorbiert wird und im Rahmen einer sogenannten Entschwefelung regelmäßig entfernt werden muß. Hierfür muß der Speicherkatalysator auf hohe Temperaturen, üblicherweise zwischen 600°C und 700°C, erwärmt und mit einem Reduktionsmittel versorgt werden.
  • Die für eine Entschwefelung erforderlichen hohen Temperaturen können den Speicherkatalysator schädigen, zur thermischen Alterung des Katalysators beitragen und die gewollte Konvertierung der Stickoxide gegen Ende seiner Lebensdauer deutlich mindern. Das Speichervermögen bzw. die Fähigkeit, Stickoxide zu speichern, nimmt mit zunehmender Betriebsdauer ab, was unter anderem auf die Kontamination des Speicherkatalysators mit Schwefel, d. h. auf die Einlagerung von Schwefel, zurückzuführen ist, aber auch auf thermische Alterung infolge der hohen Temperaturen.
  • Insbesondere die vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzwerte für Stickoxidemissionen könnten zukünftig eine On-Board-Diagnose (OBD) erforderlich machen, um die mit zunehmender Betriebsdauer des LNT zu erwartende Einschränkung der Funktionstüchtigkeit, d. h. Abnahme der Konvertierung, zu überwachen bzw. zu detektieren. Folglich sind Konzepte erforderlich, um die Funktionstüchtigkeit zu überwachen und unerwünscht hohe Schadstoffemissionen infolge eingeschränkter Funktionstüchtigkeit bzw. mangelnder Konvertierung zu vermeiden.
  • Die europäische Patentanmeldung EP 1 936 140 A1 beschreibt ein Verfahren der eingangs genannten Art, d. h. ein Verfahren zur Überwachung eines Speicherkatalysators unter Verwendung von zwei Lambda-Sonden, wobei ein meßtechnisches Fehlverhalten der Lambda-Sonden ausgenutzt wird. Überschreiten die unverbrannten Kohlenwasserstoffe im Abgas nämlich eine bestimmte Konzentration, liefert die Sonde einen höheren Wert für das Luftverhältnis λmess als tatsächlich vorliegt, beispielsweise bei einem unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) der Brennkraftmaschine und einer HC-Konzentration von 10.000 ppm im Abgas ein Luftverhältnis von λmess = 0,95 als Meßgröße, obwohl tatsächlich nur ein Luftverhältnis λtat = 0,85 vorliegt.
  • Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators wird die HC-Konzentration im Abgas gezielt in der Weise erhöht, dass die erste stromaufwärts des Speicherkatalysators angeordnete Sonde fehlerhaft arbeitet. Falls der Speicherkatalysator funktionsuntüchtig ist, d. h. das Speichervermögen zumindest eingeschränkt ist, werden weniger oder keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe mehr durch Freigabe von Stickoxid NOx oxidiert und die HC-Konzentration stromabwärts des Speicherkatalysators ist im Wesentlichen genau so groß wie stromaufwärts des Speicherkatalysators, weshalb beide Lambda-Sonden denselben – mit einem gleichgroßen Meßfehler behafteten – Wert für das Luftverhältnis liefern. Daher wird von einer Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen, falls die mittels Sonden ermittelten Luftverhältnisse λ1 , mess, λ2,mess im Wesentlichen gleichgroß sind und gilt λ1 , mess/λ2,mess ≈ 1.
  • Falls der Speicherkatalysator hingegen weiterhin funktionstüchtig ist, werden die im Abgas befindlichen unverbrannten Kohlenwasserstoffe zumindest teilweise beim Durchströmen im Speicherkatalysator oxidiert, weshalb die HC-Konzentration im Abgas stromabwärts des Speicherkatalysators geringer sein wird als stromaufwärts des Katalysators. Insofern wird von einer zumindest teilweisen Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen, falls die beiden Luftverhältnisse λ1 , mess, λ2,mess unterschiedlich groß sind mit λ1 , mess/λ2,mess > 1. Das mit der zweiten, stromabwärts des Speicherkatalysators angeordneten Sonde ermittelte Luftverhältnis λ2 , mess muß dabei nicht zwingend frei sein von einem Meßfehler. Die Abweichung des Luftverhältnisses λ2 , mess vom tatsächlich vorliegenden Luftverhältnis λtat ist aber zumindest geringer als stromaufwärts des Speicherkatalysators.
  • Nachteilig an dem in der EP 1 936 140 A1 beschriebenen Verfahren ist, dass eine deutliche Anfettung (λ « 1) vorgenommen werden muß, nämlich eine Anreicherung des Abgases mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen in einer Größenordnung, die zu einem meßtechnischen Fehlverhalten der Lambda-Sonde führt. Dabei wird deutlich mehr Kraftstoff eingespritzt als mit der bereitgestellten Luftmenge überhaupt verbrannt werden kann. Dies ist unter energetischen Aspekten, insbesondere hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine, aber grundsätzlich auch hinsichtlich der Schadstoffemissionen als nachteilig anzusehen.
  • Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren aufzuzeigen, mit dem die Funktionstüchtigkeit eines Speicherkatalysators überwacht werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine, welcher in einem Abgasabführsystem zum Abführen der Abgase vorgesehen ist, bei dem
    • – stromaufwärts des Speicherkatalysators eine erste Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess(t) angeordnet wird,
    • – stromabwärts des Speicherkatalysators eine zweite Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) angeordnet wird,
    • – zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators die Brennkraftmaschine für eine vorgebbare Zeitspanne Δtλ<1 in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ > 1) überführt wird, in dem die beiden Sonden fehlerfrei arbeiten, in der Art, dass die Sonden das tatsächlich im Abgas vorliegende Luftverhältnis wiedergeben,
    • – A1 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ1,mess(t) – 1)dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt,
    • – A2 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·1/λ2,mess(t) – 1) dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt,
    • – das Verhältnis A2/A1 als Funktion der Zeit A2/A1(t) ermittelt wird, und
    • – die maximale Steigung dieser Funktion d/dt[A2/A1(t)]max innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne Δtλ<1 ermittelt wird, wobei
    • – von einer Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max einen vorgebbaren Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold übersteigt, und
    • – von einer ausreichenden Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max kleiner ist als der vorgegebene Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold.
  • Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators für eine vorgebbare Zeitspanne Δtλ<1 in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt, d. h. eine Anfettung vorgenommen.
  • Im Gegensatz zu dem in der EP 1 936 140 A1 beschriebenen Verfahren wird aber keine deutliche Anfettung (λ << 1), sondern nur eine leichte Anfettung (λ < 1) vorgenommen, und zwar in einer Größenordnung, die zu keinem meßtechnischen Fehlverhalten der Lambda-Sonden führt.
  • Eine umfänglich begrenzte Anfettung, d. h. Anreicherung des Abgases mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen, in der Art, dass die Sonden fehlerfrei arbeiten, ist nicht nur ein wesentlicher Vorteil, sondern vielmehr eine zwingend notwendige Voraussetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens, um eine Aussage über die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators liefern zu können, und unterscheidet das vorgeschlagene Verfahren vom Stand der Technik.
  • Die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird im Rahmen der Figurenbeschreibung ausführlich erörtert und in diesem Zusammenhang auch die Verfahrensschritte im Einzelnen.
  • Erfindungsgemäß wird der Umstand ausgenutzt, dass beim Durchströmen eines in der Funktionstüchtigkeit eingeschränkten Speicherkatalysators keine oder weniger im Abgas befindliche unverbrannte Kohlenwasserstoffe durch die Freigabe von Stickoxiden NOx oxidiert werden, weshalb sich die HC-Konzentration im Abgas nicht oder nur in geringerem Ausmaß ändert.
  • Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Freigabe von Stickoxiden im Speicherkatalysator und die damit einhergehenden Oxidationsvorgänge Einfluß haben auf das stromabwärts von der zweiten Lambda-Sonde erfaßte Luftverhältnis λ2,mess(t). Bei einem voll funktionstüchtigen Speicherkatalysator werden die infolge Anfettung stromaufwärts des Katalysators im Abgas befindlichen unverbrannten Kohlenwasserstoffe beim Durchströmen des Katalysators vollständig oxidiert, so dass sich stromabwärts des Katalysators keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe im Abgas befinden und die zweite Sonde ein Luftverhältnis λ2,mess(t) ≈ 1 erfaßt, d. h. detektiert, als wäre die Brennkraftmaschine stöchiometrisch, d. h. ohne Kraftstoffüberschuß, betrieben worden.
  • Wird nun das Luftverhältnis λ2,mess(t) über die vorgegebene Zeitspanne Δtλ<1 observiert, wird eine mehr oder weniger schnelle Abnahme des Luftverhältnisses λ2,mess(t) zu beobachten sein, wobei der Verlauf der Funktion λ2,mess(t) über die Zeit vom Speichervermögen des LNT beeinflußt ist. Ist die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators eingeschränkt, d. h. das Speichervermögen deutlich herabgesetzt, wird der LNT nach Einleitung der Anfettung nur kurze Zeit fähig sein, unverbrannte Kohlenwasserstoffe durch Freigabe von NOx zu oxidieren, wobei das stromabwärts erfaßte Luftverhältnisses λ2,mess(t) vergleichsweise schnell abnimmt und sich mehr der weniger schnell dem stromaufwärts erfaßten Luftverhältnisses λ1,mess(t) annähert.
  • Die vorstehend gemachten Ausführungen verdeutlichen, dass sich schon anhand des zeitlichen Verlaufs des Luftverhältnisses λ2,mess(t) während der Phase der Anfettung Aussagen hinsichtlich der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators treffen ließen. Dafür wären aber eine vergleichsweise lange Beobachtungsdauer und damit eine langanhaltende Anfettung erforderlich, üblicherweise eine Viertel Minute und mehr, d. h. eine vorgebbare Zeitspanne Δtλ>1 > 15 Sekunden.
  • Anhand der zeitlichen Funktionen λ1,mess(t) und λ2,mess(t) lassen sich aber auch Integrale A1 und A2 über Δtintegral bestimmen, mit: A1 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ1,mess(t) – 1) dt und A2 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ2,mess(t) – 1)dt
  • Dabei steht ṁLuft(t) für den der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführten Luftmassenstrom und Δtintegral stellt das Integrationsintervall dar, über welches integriert wird.
  • Die Gleichungen für die Integrale A1 und A2 lassen sich anhand der eingangs erwähnten Gleichung (1) herleiten. Zunächst wird diese Gleichung nach dem Kraftstoffmassenstrom ṁKraftstoff aufgelöst. Es gilt: ṁKraftstoff = (ṁLuft/Lstöch)·(1/ λ)
  • Für die gegenüber einer stöchiometrischen Verbrennung zu viel eingespritzte Kraftstoffmenge Δ m Kraftstoff gilt: ΔṁKraftstoff = ṁKraftstoff – ṁKraftstoff,stöch = (ṁLuft/Lstöch)·(1/λ) – (ṁLuft/Lstöch)·(1/λstöch) und mit λstöch = 1 ΔṁKraftstoff = (ṁLuft/Lstöch)·(1/λ – 1)
  • In Abhängigkeit von der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators werden beim Durchströmen des Katalysators mehr oder weniger unverbrannte Kohlenwasserstoffe oxidiert, weshalb die Masse ΔṁKraftstoff an unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas variieren kann bzw. variiert, d. h. stromaufwärts und stromabwärts des Katalysators unterschiedliche Werte ΔṁKraftstoff vorliegen. Es gilt: ΔṁKraftstoff,1 = (ṁLuft/Lstöch)·(1/λ1,mess – 1) bzw. ΔṁKraftstoff,2 = (ṁLuft/Lstöch)·(1/λ2,mess – 1)
  • Eine Integration über die Zeit Δtintegral führt zu den Parametern A1 und A2: Es gilt: A1 = ∫ΔṁKraftstoff,1 dt = ∫(ṁLuft/Lstöch)·(1/λ1,mess – 1)dt bzw. A2 = ∫ΔṁKraftstoff,2 dt = ∫(ṁLuft/Lstöch)·(1/λ2,mess – 1)dt
  • Das Zeitintervall Δtintegral, über welches integriert wird, liegt vorzugsweise im Bereich von Millisekunden und ist damit um Größenordnungen kleiner als die vorgebbare Zeitspanne Δtλ<1 der Anfettung.
  • Unter Verwendung der auf diese Weise bestimmten Parameter A1 und A2 läßt sich das Verhältnis A2/A1 ebenfalls als Funktion der Zeit A2/A1(t) ermitteln. Eine Beurteilung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators kann dann nach absolvierter Anfettung anhand des Verhältniswertes A2/A1(t – Δtλ<1) erfolgen. Je größer dieser Wert ist, desto stärker ist die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators eingeschränkt und desto geringer ist das noch verfügbare Speichervermögen des Katalysators.
  • Aufbauend auf dem zuvor Gesagten geht das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt weiter und zieht die zeitliche Veränderung des Verhältniswertes A2/A1(t) heran, um die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators zu beurteilen.
  • Nach Einleitung der Anfettung wird innerhalb einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne Δtλ<1 die maximale Steigung der Funktion d/dt[A2/A1(t)]max ermittelt, d. h. das Maximum der ersten zeitlichen Ableitung. Im Gegensatz zu dem Verhältniswert A2/A1, der erst nach einer vergleichsweise langen Beobachtungsdauer und damit erst nach einer lang andauernden Anfettung eine Aussage über die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators zuläßt, kann eine derartige Beurteilung anhand der zeitlichen Änderung d/dt[A2/A1(t)]max dieses Verhältniswertes vergleichsweise schnell erfolgen, vorzugsweise innerhalb weniger Sekunden.
  • Von einer Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators wird ausgegangen, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max einen vorgebbaren Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold übersteigt. Andernfalls, wenn nämlich die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max kleiner ist als dieser vorgegebene Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold, wird von einer ausreichenden Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen.
  • Anhand des Wertes d/dt[A2/A1](t)]threshold kann festgelegt und vorgegeben werden, welche Qualitätsanforderung im Einzelfall an die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators gestellt wird.
  • Dadurch wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich ein verbessertes Verfahren aufgezeigt, mit dem die Funktionstüchtigkeit eines Speicherkatalysators überwacht werden kann.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik erfordert das erfindungsgemäße Verfahren nur eine leichte Anfettung (λ > 1) und diese nur für eine vergleichsweise kurze Zeitspanne von maximal wenigen Sekunden.
  • Weitere vorteilhafte Verfahrensvarianten gemäß den Unteransprüchen werden im Folgenden erläutert.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 1 > λ > 0.9 überführt wird.
  • Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 1 > λ > 0.95, vorzugsweise mit 1 > λ > 0.975, überführt wird.
  • Vorteilhaft sind besonders Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 0.96 > λ > 0.93 überführt wird.
  • Die Festlegung des Luftverhältnisses λ für den unterstöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine erfordert einen Kompromiß. Einerseits soll eine so geringe Anfettung wie möglich vorgenommen werden, da ein meßtechnisches Fehlverhalten der Lambda-Sonde zu vermeiden ist und sich die Nachteile der Anfettung mit zunehmender Anfettung in stärkerer Ausprägung manifestieren. Andererseits muß das Abgas mittels Anfettung in einem solchen Umfang mit unvollständig oxidierten Verbrennungsprodukten, insbesondere unverbrannten Kohlenwasserstoffen, angereichert werden, dass im Speicherkatalysator unter Desorption von Stickoxiden ein relevanter Anteil oxidiert werden kann und eine meßbare Veränderung des Luftverhältnisses λ herbeigeführt wird, die Voraussetzung für das Verfahren zur Überwachung des Speicherkatalysators ist.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators für eine Zeitspanne Δtλ<1 > 2 Sekunden in einen unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird.
  • Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators für eine Zeitspanne Δtλ<1 < 1 Sekunden in einen unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird.
  • Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators für eine Zeitspanne Δtλ<1 < 0.5 Sekunden in einen unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird.
  • Für die Festlegung der Mindestdauer der durchzuführenden Anfettung, nämlich die Zeitspanne Δtλ<1, gilt Ähnliches wie bereits weiter oben für die Ausprägung der Anfettung dargelegt. Einerseits soll die Anfettung so kurz wie möglich sein, so dass die Nachteile der Anfettung nur so lange wie unbedingt notwendig in Kauf genommen werden müssen. Andererseits muß die Anfettung ausreichend lange anhalten bzw. durchgeführt werden, um aussagekräftige Daten generieren zu können.
  • Eine nur kurz andauernde Anfettung ist auch vorteilhaft, weil die Brennkraftmaschine während der Durchführung des Verfahrens im unterstöchiometrischen Betrieb nicht hinsichtlich anderer Anforderungen und Zielsetzungen betrieben werden kann, insbesondere nicht stöchiometrisch bzw. überstöchiometrisch betrieben werden kann.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine während des unterstöchiometrischen Betriebs bei Durchführung des Verfahrens stationär betrieben wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Luftverhältnis λ1,mess(t) nicht infolge einer Änderung der Betriebsparameter variiert und das mittels Sonde ermittelte Luftverhältnis λ2,mess(t) nur infolge der im Speicherkatalysator ablaufenden Reaktionen variiert, d. h. die zeitliche Änderung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) aus der Oxidation der unvollständig verbrannten Abgasbestandteile resultiert.
  • Da die für das Verfahren relevanten Parameter, nämlich das Luftverhältnis λ und die Zeitspanne Δtλ<1 für den unterstöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine sowie der Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold vorgegeben werden müssen und in der Regel betriebspunktspezifisch sind, ist es sinnvoll und vorteilhaft, eine begrenzte Anzahl an Betriebspunkten im Motorkennfeld für die Durchführung des Verfahrens auszuwählen bzw. vorzusehen, um nicht für sämtliche Kennfeldpunkte Parameter in der Motorsteuerung hinterlegen zu müssen.
  • Vorteilhaft sind daher auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine in einen vorgebbaren Betriebspunkt überführt wird, bevor die Brennkraftmaschine in den unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt wird.
  • Vorteilhaft sind dabei Verfahrensvarianten, bei denen der vorgegebene Betriebspunkt aus einer begrenzten Liste von k Betriebspunkten ausgewählt wird.
  • Vorteilhaft sind auch Verfahrensvarianten, bei denen die Brennkraftmaschine während des unterstöchiometrischen Betriebs bei Durchführung des Verfahrens instationär betrieben wird. Dies schafft mehr Freiheiten beim unterstöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine während der Durchführung des Verfahrens.
  • Grundsätzlich gestattet das erfindungsgemäße Verfahren auch den instationären Betrieb der Brennkraftmaschine während der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Katalysators, denn die für die Parameter A1 und A2 aufgestellten Gleichungen berücksichtigen auch einen sich mit der Zeit verändernden Luftmassenstrom ṁLuft(t) mit A1 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ1,mess(t) – 1)dt und A2 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ2,mess(t) – 1) dt
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen zur Bestimmung von A1 und A2 mittels Integration ein Integrationsintervall Δtintegral ≤ 100 Millisekunden verwendet wird.
  • Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen zur Bestimmung von A1 und A2 mittels Integration ein Integrationsintervall Δtintegral ≤ 10 Millisekunden verwendet wird.
  • Je kleiner das Zeitintervall Δtintegral gewählt wird, desto genauer können A1 und A2 und damit die Funktion A2/A1(t) ermittelt werden und desto größer ist die Qualität der Überwachung des Speicherkatalysators.
  • Eine Brennkraftmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder und mindestens einem NOx-Speicherkatalysator, der in einem Abgasabführsystem zum Abführen der Abgase aus dem mindestens einen Zylinder vorgesehen ist, bei der
    • – stromaufwärts des Speicherkatalysators eine erste Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess(t) angeordnet ist,
    • – stromabwärts des Speicherkatalysators eine zweite Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) angeordnet ist, und
    • – eine Motorsteuerung zur Erfassung und Verarbeitung der Luftverhältnisse λ1,mess(t), λ2,mess(t) vorgesehen ist.
  • Das bereits für das erfindungsgemäße Verfahren Gesagte gilt auch für die Brennkraftmaschine, weshalb an dieser Stelle im Allgemeinen Bezug genommen wird auf die hinsichtlich der Verfahrensvarianten gemachten Ausführungen.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen ein für die Durchführung des Verfahrens vorgegebener Betriebspunkt in einer in der Motorsteuerung gespeicherten Liste von k Betriebspunkten hinterlegt ist Im Folgenden wird die Erfindung anhand der 1 und 2a bis 2d näher beschrieben. Hierbei zeigen:
  • 1 schematisch eine Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mitsamt Abgasabführsystem, Speicherkatalysator und Lambda-Sonden zur Durchführung des Verfahrens,
  • 2a in einem Diagramm die Luftverhältnisse λ1,mess(t), λ2,mess(t) über der Zeit t während der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit eines funktionstüchtigen Speicherkatalysators,
  • 2b in einem Diagramm die Luftverhältnisse λ1,mess(t), λ2,mess(t) über der Zeit t während der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit eines funktionstüchtigen Speicherkatalysators,
  • 2c in einem Diagramm den Verhältniswert A2/A1(t) über der Zeit t während der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit für verschieden stark gealterte Speicherkatalysatoren, und
  • 2d in einem Diagramm die zu den in 2c dargestellten Funktionen A2/A1(t) gehörenden Ableitungen d/dt über der Zeit t.
  • 1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 1 mit vier Zylindern und einem Abgasabführsystem 2, mit dem die Abgase der Zylinder abgeführt werden.
  • Im Abgasabführsystem 2 ist ein als Abgasnachbehandlungssystem 4 dienender Speicherkatalysator 6 vorgesehen, welcher die Fähigkeit besitzt, Stickoxide NOx unter Anwesenheit von unvollständig oxidierten Verbrennungsprodukten zu reduzieren. Stromaufwärts und stromabwärts des Speicherkatalysators 6 ist jeweils eine Lambda-Sonde 3, 5 zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess, λ2,mess im Abgasabführsystem 2 angeordnet.
  • Die 2a und 2b zeigen jeweils in Gestalt eines Diagramms die Luftverhältnisse λ1,mess(t), λ2,mess(t) über der Zeit t während der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit eines funktionstüchtigen Speicherkatalysators. Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators wird nur eine leichte Anfettung (λ ≈ 0.92) vorgenommen, die zu keinem meßtechnischen Fehlverhalten der Lambda-Sonden führt.
  • Das stromaufwärts des Speicherkatalysators mittels Lambda-Sonde erfaßte Luftverhältnis λ1,mess(t) ist nahezu über die gesamte Zeit des unterstöchiometrischen Betriebs (λ < 1) der Brennkraftmaschine größer als das stromabwärts des Speicherkatalysators mittels Lambda-Sonde erfaßte Luftverhältnis λ2,mess(t). Im funktionstüchtigen Speicherkatalysator werden unter Desorption von Stickoxiden unvollständig verbrannte Abgasbestandteile, insbesondere unverbrannte Kohlenwasserstoffe, oxidiert, wodurch das Luftverhältnis λ zunimmt und zwar anfangs der Überprüfung stärker und anschließend immer weniger bis die gespeicherten Stickoxide aufgebraucht sind und nicht mehr als Oxidationsmittel vorliegen.
  • Während in 2a die Fläche zwischen λ = 1 und λ1,mess(t) über die Dauer des unterstöchiometrischen Betriebs (λ < 1) durch Einfärbung kenntlich gemacht ist, wurde in 2b die Fläche zwischen λ = 1 und λ2,mess(t) durch Einfärbung kenntlich gemacht. Die Flächen sind ein Maß für die im Abgas befindlichen – quasi überschüssigen – unverbrannten Kohlenwasserstoffe.
  • Auch wenn die Brennkraftmaschine vorliegend gemäß den 2a und 2b für Δtλ<1 > 15 Sekunden in den unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird, bedeutet dies nicht, dass für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein derart lang andauernder unterstöchiometrischer Betrieb, erforderlich ist. Vielmehr dient dies nur dazu, die Vorteile gegenüber anderen Verfahren aufzuzeigen.
  • 2c zeigt in einem Diagramm den Verhältniswert A2/A1(t) über der Zeit t während der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit für verschieden stark gealterte Speicherkatalysatoren.
  • Die Parameter A1 und A2 lassen sich unter Verwendung der sich zeitlich ändernden Luftverhältnisse λ1,mess(t) und λ2,mess(t) und eines vorzugebenden Zeitintervalls Δtintegral für die Integration schrittweise bestimmen, wobei Δtintegral gleichzeitig die Schrittweite darstellt und ṁLuft(t) den der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmassenstrom. Es gilt: A1 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ1,mess(t) – 1)dt und A2 = ∫(Luft(t)/Lstöch)·(1/λ2,mess(t) – 1)dt
  • Unter Verwendung der auf diese Weise bestimmten Parameter A1 und A2 läßt sich schrittweise das Verhältnis A2/A1 als Funktion der Zeit A2/A1(t) ermitteln, wie es in 2c für verschieden stark gealterte Speicherkatalysatoren dargestellt ist. Für einen stationären Betrieb mit ṁLuft(t) constant gilt: A2/A1 = (∫(1/λ2,mess(t) – 1)dt)/(∫(1/λ1,mess(t) – 1)dt)
  • Andernfalls, bei einem instationären Betrieb, ist die Änderung des Luftmassenstroms ṁLuft(t) zu berücksichtigen.
  • Eine Beurteilung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators kann schon anhand des Verhältniswertes A2/A1(t) erfolgen. Vorteilhafterweise werden die Verhältniswerte nach Verstreichen einer Mindestdauer, vorliegend 9 Sekunden, verglichen, um aussagekräftige reproduzierbare Werte zu generieren, die sich deutlich voneinander unterscheiden. Je größer der Verhältniswert ist, desto stärker ist die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators eingeschränkt und desto geringer ist das noch verfügbare Speichervermögen des Katalysators.
  • Die mit einem Pfeil kenntlich gemachte Kurve zeigt den Verhältniswert A2/A1(t) desjenigen Speicherkatalysators, dessen Funktionstüchtigkeit am stärksten eingeschränkt ist.
  • 2d zeigt in einem Diagramm die zu den in 2c dargestellten Funktionen A2/A1(t) gehörenden Ableitungen d/dt über die Zeit t.
  • Wird die zeitliche Veränderung d/dt[A2/A1(t)] des Verhältniswertes A2/A1(t) herangezogen, um die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators zu beurteilen, können schon nach einem vergleichsweise kurz andauernden unterstöchiometrischen Betrieb zuverlässige Aussagen getroffen werden, da sich die Ableitungen stärker und schneller ändern und voneinander unterscheiden als die Verhältniswerte. Vorliegend reicht bereits eine Anfettungsdauer Δtλ<1 von weniger als einer Sekunde. Dies ist dadurch begründet, dass das stromabwärts des Katalysators erfaßte Luftverhältnis λ2,mess nach Starten der Überprüfung mit zunehmend eingeschränkter Funktionstüchtigkeit schneller abnimmt. Je stärker die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators eingeschränkt ist, desto deutlicher ist das Speichervermögen herabgesetzt. Bei einem in der Funktionstüchtigkeit stärker eingeschränkten Speicherkatalysator ist die Steigung der Funktion d/dt[A2/A1(t)] schon unmittelbar nach Einleitung der Anfettung größer als bei einem Katalysator mit weniger eingeschränkter Funktionstüchtigkeit.
  • Nach Einleitung der Anfettung wird innerhalb einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne Δtλ<1 die maximale Steigung der Funktion d/dt[A2/A1(t)]max erreicht und ermittelt. Übersteigt diese maximale Steigung d/dt[A2/A1(t)]max einen vorgegebenen Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold, wird von der Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen. Dies ist gemäß 2d bei der mit einem Pfeil kenntlich gemachten Kurve des in der Funktionstüchtigkeit am stärksten eingeschränkten Speicherkatalysators der Fall.
  • Die übrigen Katalysatoren, bei deren Kurven die maximale Steigung d/dt[A2/A1(t)]max kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert d/dt[A2/A1(t)]threshold, wird von einer noch ausreichenden Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Abgasabführsystem
    3
    ersteLambda-Sonde
    4
    Abgasnachbehandlungssystem
    5
    zweite Lambda-Sonde
    6
    Speicherkatalysator
    A1
    Parameter, Integral über Δtintegral
    A2
    Parameter, Integral über Δtintegral
    A2/A1
    Verhältniswert
    A2/A1(t)
    Verhältniswert A2/A1 als Funktion der Zeit t
    CO
    Kohlenmonoxid
    d/dt[A2/A1(t)]max
    maximale Steigung der Funktion A2/A1(t)
    d/dt[A2/A1(t)]threshold
    vorgegebener Grenzwert für d/dt[A2/A1(t)]max
    HC
    unverbrannte Kohlenwasserstoffe
    Lstöch
    stöchiometrischer Luftbedarf
    m
    Masse
    mKraftstoff
    in die Zylinder eingebrachte Kraftstoffmasse
    mLuft,stöch
    stöchiometrische Luftmasse
    mLuft,tat
    tatsächlich in die Zylinder eingebrachte Luftmasse
    mLuft
    zugeführte Luftmasse
    ṁ
    Massenstrom
    ṁKraftstoff
    in die Zylinder eingebrachter Kraftstoffmassenstrom
    ṁLuft,tat
    in die Zylinder eingebrachter Luftmassenstrom
    ṁLuft
    zugeführter Luftmassenstrom
    ppm
    Parts per million
    t
    Zeit
    Δtintegral
    Integrationsintervall, über welches zur Bestimmung von A1 bzw. A2 integriert wird
    Δtλ<1
    vorgegebene Zeitspanne für den unterstöchiometrischen Betrieb
    λ
    Luftverhältnis
    λ1,mess
    stromaufwärts des Speicherkatalysators mittels Lambda-Sonde erfaßtes Luftverhältnis
    λ2,mess
    stromabwärts des Speicherkatalysators mittels Lambda-Sonde erfaßtes Luftverhältnis
    λtat
    tatsächliches Luftverhältnis

Claims (14)

  1. Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators (6) einer Brennkraftmaschine (1), welcher in einem Abgasabführsystem (2) zum Abführen der Abgase vorgesehen ist, bei dem – stromaufwärts des Speicherkatalysators (6) eine erste Lambda-Sonde (3) zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess(t) angeordnet wird, – stromabwärts des Speicherkatalysators (6) eine zweite Lambda-Sonde (5) zur Erfassung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) angeordnet wird, – zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) die Brennkraftmaschine (1) für eine vorgebbare Zeitspanne Δtλ<1 in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt wird, in dem die beiden Sonden (3,5) fehlerfrei arbeiten, in der Art, dass die Sonden (3, 5) das tatsächlich im Abgas vorliegende Luftverhältnis wiedergeben, – A1 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ1,mess(t) – 1) dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt, – A2 = f (ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ2,mess(t) – 1)dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt, – das Verhältnis A2/A1 als Funktion der Zeit A2/A1(t) ermittelt wird, und – die maximale Steigung dieser Funktion d/dt[A2/A1(t)]max innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne Δtλ<1 ermittelt wird, wobei – von einer Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max einen vorgebbaren Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold übersteigt, und – von einer ausreichenden Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max kleiner ist als der vorgegebene Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 1 > λ > 0.9 überführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 1 > λ > 0.95 überführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 1 > λ > 0.975 überführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 0.96 > λ > 0.93 überführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) für eine Zeitspanne Δtλ<1 < 2 Sekunden in einen unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) für eine Zeitspanne Δtλ<1 < 1 Sekunden in einen unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) für eine Zeitspanne Δtλ<1 < 0.5 Sekunden in einen unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) während des unterstöchiometrischen Betriebs bei Durchführung des Verfahrens stationär betrieben wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) in einen vorgebbaren Betriebspunkt überführt wird, bevor die Brennkraftmaschine (1) in den unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Betriebspunkt aus einer begrenzten Liste von k Betriebspunkten ausgewählt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) während des unterstöchiometrischen Betriebs bei Durchführung des Verfahrens instationär betrieben wird.
  13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung von A1 und A2 mittels Integration ein Integrationsintervall Δtintegral ≤ 100 Millisekunden verwendet wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung von A1 und A2 mittels Integration ein Integrationsintervall Δtintegral ≤ 10 Millisekunden verwendet wird.
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