DE4433988A1

DE4433988A1 - Detektion der Betriebsfähigkeit eines katalytischen Konverters durch Licht-Aus-Zeitbestimmung

Info

Publication number: DE4433988A1
Application number: DE4433988A
Authority: DE
Inventors: Charles F Aquino; John E Bradley; Ferdinand E Tabe
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1994-09-23
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2014-09-24
Also published as: GB2282467B; DE4433988C2; JPH07158424A; GB9419862D0; GB2282467A; US5419122A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Geräte zum Detektieren der Betriebsfähigkeit eines katalytischen Konver ters und insbesondere, wenn auch von einem allgemeinen Stand punkt aus nicht ausschließlich, mit der On-Board(Im-Fahr zeug)-Überwachung der Betriebsfähigkeit eines katalytischen Konverters.

VORGESCHICHTE DER ERFINDUNG

Im typischen Fall verwenden moderne Kraftfahrzeugmotoren ei nen katalytischen Konverter zum Herabsetzen der von ihnen erzeugten Abgasemissionen. Solche Konverter wirken zum chemi schen Verändern des von den Motoren erzeugten Gasgemisches und tragen damit zum Erfüllen der verschiedenen, die Abgas emissionen regelnden Umweltbestimmungen bei. Bei ordnungsge mäßem Betrieb können moderne katalytische Konverter die Kon zentration der drei hauptsächlichen unerwünschten Abgase, Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxide und verschiedene Stickoxi de, um etwa 90% herabsetzen.

Zum Bestimmen der Betriebsfähigkeit eines katalytischen Kon verters gibt es mehrere Verfahren. Ein Verfahren beinhaltet das unmittelbare Messen des Wirkungsgrades des Konverters unter Verwendung von Abgasemissionssensoren. Ein anderes Ver fahren beinhaltet das Bestimmen der Wirkung des katalyti schen Konverters im wesentlichen auf der Grundlage von Mes sungen von dessen Sauerstoffspeicherfähigkeit. Ein Konverter mit verringerter Sauerstoffspeicherfähigkeit kann jedoch bei Behandlung des Abgases mit annehmbarem Wirkungsgrad arbei ten. Das heißt, daß die behandelten Abgase trotz dieser her abgesetzten Sauerstoffspeicherfähigkeit insbesondere durch wirkungsvolle Verwendung der im Abgas enthaltenen Sauerstoff anteile den Emissionsanforderungen genügen. In solchen Fäl len könnte eine genaue Prüfung des Wirkungsgrades des kataly tischen Konverters weniger unmittelbar auf die Sauerstoff speicherfähigkeit bezogen sein.

Ein anderes, in dem SAE-Papier Nr. 900062 beschriebenes Ver fahren, Detection of Catalyst Performance Using On-Board Diagnostics (Detektion des Katalysatorverhaltens unter Ver wendung einer On-Board-Diagnose), verwendet zum Detektieren des Sauerstoffgehaltes im Abgas zwei Abgassauerstoff(EGO)- Sensoren, von denen einer strömungsauf- und einer strömungs abwärts des katalytischen Konverters angeordnet ist. Das Sy stem verwendet Testsignale in Form eines durch Störungen im Kraftstoffregelsystem hervorgerufenen Ausschlages eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf beiden Seiten des stöchio metrischen Verhältnisses mit vorgegebenen Geschwindigkeiten oder Frequenzen. Eine Bestimmung der Wirkung des katalyti schen Konverters kann durch Vergleich der Differenz in den Ansprechschemen zwischen den strömungsaufwärts und den strö mungsabwärts angeordneten EGO-Sensoren erfolgen. Bei einem solchen System hängen die Überwachungsergebnisse von den Sig nalen von zwei EGO-Sensoren ab, die aufgrund von entweder Herstellungstoleranzen oder unterschiedlicher Alterung über einer bestimmten Anwendungszeit unterschiedliche Charakte ristika haben können. Ein solches System verlangt weiter die Verwendung von mehreren EGO-Sensoren.

Folglich besteht ein Bedarf an einem Verfahren zum Bestimmen der Betriebsfähigkeit eines katalytischen Konverters mit ei ner On-Board-Fahrzeugdiagnose in einer zuverlässigen und ein fachen Weise.

ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bestimmung der Betriebsfähigkeit eines katalytischen Konver ters auf einem Fahrzeug unter Verwendung einer On-Board(Im- Fahrzeug)-Diagnose. Gemäß dem Hauptgegenstand der Erfindung detektiert ein elektronischer Motorkontroller in einer bevor zugten Ausführungsform bei Zündung des Motors über ein strö mungsaufwärtiges und ein strömungsabwärtiges Thermoelement oder eine andere temperaturempfindliche Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Widerstands-Temperaturvorrichtung (RTD), die Temperatur des in den katalytischen Konverter ein- und des aus diesem austretenden Abgases. Aus der detektierten Tempe ratur der in den katalytischen Konverter ein- und der aus diesem austretenden Abgase errechnet der elektronische Motor kontroller dann die für das im katalytischen Konverter ent haltene katalytische Material zum Licht-Aus (light-off) er forderliche Zeitdauer. Diese Zeitdauer wird dann mit einem Schwellwert verglichen und, falls die für das katalytische Material zum Licht-Aus erforderliche Zeitdauer größer als der Schwellwert ist, wird der nichtbetriebsfähige Zustand des Konverters gesetzt. Falls auf der anderen Seite die Licht-Aus-Zeit unter dem Schwellwert liegt, wird der Konver ter als betriebsfähig angesehen.

Das oben beschriebene Konverter-Prüfverfahren führt zu einem in starkem Maße vorteilhaften Verfahren zum Bestimmen der Betriebsfähigkeit des katalytischen Konverters unter Verwen dung einer On-Board-Fahrzeugdiagnose in einer zuverlässigen und genauen Weise. Das oben beschriebene Konverter-Prüfver fahren läßt sich jedesmal beim Start des Motors durchführen, und der katalytische Konverter hat sich auf eine Temperatur unter der, bei der Licht-Aus auftritt, abgekühlt. Folglich bestimmen bestimmte bevorzugte Ausführungsformen zum Vorteil in einer zuverlässigen und genauen Weise die Betriebsfähig keit des katalytischen Konverters tatsächlich jedesmal beim Start des Motors. Falls der Konverter als nichtbetriebsfähig angesehen wird, wird der Fahrzeugbetreiber dann die zweckent sprechende Handlung vornehmen und damit die sich aus dem Be trieb eines Fahrzeugs mit einem nichtbetriebsfähigen kataly tischen Konverter ergebenden erhöhten Emissionen vermeiden.

Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Er findung werden bei einer Betrachtung der folgenden ins ein zelne gehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung besser verstanden. Im Verlauf dieser Be schreibung wird auf die beigehefteten Zeichnungen häufig Be zug genommen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Schaubild eines Verbrennungsmo tors und eines nach den Grundlagen der Erfindung auf gebauten elektronischen Motorkontrollers.

Fig. 2 ist ein Schaubild mit der begrifflichen Darstellung der Arbeitsweise eines katalytischen Konverters der in der bevorzugten Ausführungsform verwendeten Bau art.

Fig. 3 ist ein Fließbild mit der Darstellung der Arbeitswei se einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 4 ist eine Graphik mit der Darstellung des Wärmeflusses von der Luft dividiert durch die Stärke der Erhöhung der Katalysatortemperatur als eine Funktion der Kata lysatortemperatur über der Zeit für einen katalyti schen Konverter der bei der bevorzugten Ausführungs form verwendeten Bauart.

INS EINZELNE GEHENDE BESCHREIBUNG

Fig. 1 der Zeichnungen zeigt ein nach den Grundlagen der Er findung aufgebautes System. Eine Kraftstoffpumpe 12 pumpt Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 10 über eine Kraftstoff leitung 13 zu einer Gruppe von Kraftstoffeinspritzdüsen 14, die Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor 11 einspritzen. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 14 sind von herkömmlicher Bau art und so angeordnet, daß sie Kraftstoff in genauen Mengen in die ihnen zugeordneten Zylinder einspritzen. Der Kraft stofftank 10 enthält mit Vorteil flüssige Kraftstoffe wie Gasolin, Methanol oder eine Zusammenstellung dieser Kraft stoffarten.

Ein auf dem Abgassystem 31 des Motors 11 angeordneter beheiz ter Abgassauerstoff(HEGO)-Sensor 30 detektiert den Sauer stoffgehalt des vom Motor 11 erzeugten Abgases und führt ei nem elektronischen Motorkontroller (EEC) 100 ein hierfür re präsentatives Signal 8 zu. Noch andere, allgemein bei 101 gezeigte Sensoren liefern zusätzliche Informationen über das Motorverhalten zum EEC 100, wie zum Beispiel die Kurbelwel lenstellung, Winkelgeschwindigkeit, Drosselklappenstellung usw. Die Information von diesen Sensoren wird durch den EEC 100 zum Steuern des Motorbetriebs verwendet.

Ein am Lufteinlaß des Motors 11 angeordneter Luft-Massen stromdetektor 15 detektiert die Menge der den Zylindern zur Verbrennung zugeführten Luft und führt dem EEC 100 ein Luft stromsignal 16 zu. Der EEC 100 implementiert die in Fig. 1 in Blockdiagrammform innerhalb der gestrichelten Linie 100 gezeigten Funktionen. Die EEC-Funktionen 100 werden vorzugs weise durch einen oder mehrere Mikrokontroller implemen tiert, die jeweils aus einer oder mehreren integrierten Schaltungen bestehen, die einen Prozessor, einen Lesespei cher (ROM), der die von dem Prozessor und den Konfigurations daten ausgeführten Programme speichert, Schaltungen zum Hand haben peripherer Daten und einen Direktzugriffs-Schreib/Lese speicher zum dynamischen Speichern sich ändernder Daten aus bilden. Diese Mikrokontroller enthalten im typischen Fall eingebaute Analog/Digitalwandler-Fähigkeiten, die für das Übersetzen analoger Signale aus den Sensoren und ähnlicher Signale in digital ausgedrückte Werte nützlich sind, wie auch Zeitgeber/Zähler zum Erzeugen von zeitlich bemessenen Unterbrechungen.

Der in dem EEC 100 enthaltene Kraftstoff- und Zündsteuermo dul 40 empfängt das HEGO-Signal 8, das die Menge des im Ab gas enthaltenen Sauerstoffs anzeigt, das Luftstromsignal 16 und verschiedene andere Signale 51 und errechnet die den Ein spritzdüsen 14 zuzuführende Menge Kraftstoff. Der Modul 40 steuert auch die Zündzeit des in jedem Zylinder des Motor verbrannten Luft/Kraftstoff-Gemisches.

Der den katalytischen Konverter überwachende Modul 50 über wacht den Betrieb des katalytischen Konverters 32 im allge meinen periodisch und informiert den Kraftstoff- und Zünd steuermodul 40 in bezug auf die Betriebsfähigkeit des Konver ters 32. Der Überwachungsmodul 50 arbeitet unter Regelung des Kraftstoff- und Zündsteuermoduls 40 über eine Vielzahl von Signalen 52. Ein strömungsaufwärtiges Thermoelement 60 und ein strömungsabwärtiges Thermoelement 70 übertragen Sig nale 61 bzw. 71 auf den Überwachungsmodul 50. Die Thermoele mente 60 und 70 sind von bekannter Bauart und so angeordnet, daß sie die Temperatur der an ihnen vorbeiströmenden Luft detektieren. Das strömungsaufwärtige Thermoelement 60 ist so angeordnet, daß es die Temperatur der in den Konverter 32 strömenden Luft detektiert, und das stromabwärtige Thermoele ment 70 ist so angeordnet, daß es die Temperatur der aus dem Konverter 32 austretenden Luft detektiert. Jedes Thermoele ment überträgt ein Signal, das die von ihm detektierte Tempe ratur des Abgases anzeigt.

Fig. 2 der Zeichnungen zeigt begrifflich die Strömung des Abgases entlang der Thermoelemente 60 und 70 und durch den katalytischen Konverter 32, bevor dieser seine Betriebstempe ratur erreicht. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 wird eine aufgeheizte Luftmasse vom Motor 11 an dem strömungsaufwärti gen Thermoelement 60 vorbeigedrückt, das die Temperatur der aufgeheizten Luftmasse bei deren Eintritt in den Konverter 32 detektiert und über die Signalleitung 61 ein diese Tempe ratur darstellendes Signal überträgt. Beim Durchdrücken der aufgeheizten Luftmasse durch den Konverter strömt die Wärme von der Luft zu dem im Konverter enthaltenen katalytischen Material. Das strömungsabwärtige Thermoelement 70 detektiert die Temperatur der Luftmasse bei deren Austritt aus dem Kon verter und überträgt ein diese Temperatur darstellendes Sig nal über die Signalleitung 71.

Die Wärmeströmung von der Luftmasse zum Katalysator gemäß der Darstellung in Fig. 2 zeigt eine Beziehung zu der Ge schwindigkeit der Erhöhung der Katalysatortemperatur (dT_cat/ dt), wie dies in Fig. 4 dargestellt wird, die sich bei einem Licht-Aus (light-off) des Katalysators plötzlich ändert. Bei der hier verwendeten Terminologie bedeutet Licht-Aus-Zeit die Zeit, die dazu erforderlich ist, daß das Katalysatormate rial eine Temperatur erreicht, bei der die im Katalysatorma terial enthaltenen Verbrennungshilfsstoffe mit den Bestand teilen der aufgeheizten Luftmasse reagieren und Wärme erzeu gen. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Licht-Aus- Zeit als diejenige Zeit bestimmt, die dazu erforderlich ist, daß der katalytische Konverter chemisch aktiv wird. Ein rich tig arbeitender katalytischer Konverter weist eine Licht- Aus-Zeit auf, die in einem bekannten Bereich liegt. Folglich kann der Konverter als nichtbetriebsfähig angesehen werden, falls die Licht-Aus-Zeit außerhalb des bekannten Bereiches liegt.

Fig. 4 der Zeichnungen zeigt die Schwankungen beim Wärmeüber gang von der Luft (Abgas) in bezug auf die Geschwindigkeit der Erhöhung der Katalysatortemperatur für einen katalyti schen Konverter der bei der bevorzugten Ausführungsform ver wendeten Bauart. Die horizontale Achse stellt die von der Motorkurbel an verflossene Zeit dar. Wie aus Fig. 4 ersicht lich ist, zeigt das Verhältnis aus der Geschwindigkeit des Wärmeüberganges Q_air und der Geschwindigkeit der Änderung der Katalysatortemperatur, Dt_cat/DT, für etwa sechs Sekunden einen Startübergang, worauf es um einen Wert von annähernd 0,7 schwingt. Wie bei 401 bei annähernd zwanzig Sekunden ge zeigt wird, wird das katalytische Material im Konverter che misch aktiv, und das Verhältnis fällt anschließend drama tisch und zeigt Katalysator-Licht-Aus an.

Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detektiert vorteilhafterweise die Licht-Aus-Zeit des Konver ters und prüft, ob die Zeit im vorgegebenen Bereich liegt. Falls die Licht-Aus-Zeit für den Konverter im vorgegebenen Bereich liegt, wird er als betriebsfähig angesehen. Falls die Licht-Aus-Zeit für den Konverter jedoch außerhalb des Bereiches liegt, wird der Konverter als nichtbetriebsfähig angesehen und ein nichtbetriebsfähiger Zustand des Konver ters wird gesetzt. Das Setzen dieses Zustandes führt dazu, daß der EEC 100 dem Fahrer des Fahrzeugs den nichtbetriebsfä higen Zustand des Konverters anzeigt.

Fig. 3 der Zeichnungen zeigt allgemein die von der bevorzug ten Ausführungsform zum Bestimmen der Betriebsfähigkeit des katalytischen Konverters durchzuführenden Schritte. Die in Fig. 3 gezeigten Schritte werden kurz nach dem Start des Mo tors und nach dem Abkühlen des Konverters auf eine Tempera tur, unter der Licht-Aus erfolgt, durchgeführt und werden bis zum Erlangen von Katalysator-Licht-Aus fortgesetzt.

Zuerst wird, wie bei 301 ersichtlich, die Geschwindigkeit des Wärmeüberganges von der erhitzten Luftmasse auf das Kata lysatormaterial Q_air unter Verwendung der folgenden Bezie hung:

errechnet, wobei
Q_air die Geschwindigkeit des Wärmeüberganges von der erhitz ten Luftmasse auf den Katalysator in BTU/Stunde ist,
_air die Massenströmungsgeschwindigkeit der Luft durch den Konverter in lbs/hour (Gewicht/Zeit) ist,
c_air eine die spezifische Wärme von Luft darstellende Kon stante ist,
T_i die Temperatur der in den katalytischen Konverter ein strömenden erhitzten Luftmasse, wie sie von der strö mungsaufwärtigen Thermozelle 60 detektiert wird, ist und
T_o die Temperatur der aus dem katalytischen Konverter her ausströmenden Luftmasse, wie sie von der strömungsabwär tigen Thermozelle 70 detektiert wird, ist.

Sobald die Geschwindigkeit des Wärmeüberganges bekannt ist, wird die Temperatur des Katalysators, T_cat, bestimmt. Dies wird bei 302 gezeigt. Mit Vorteil wird dieser Wert unter Ver wendung der Standardform der Beziehung für Wärmeleitung be stimmt, der die folgende Form annimmt:

wobei
Q wie oben beschrieben ist,
A die Gesamtoberfläche des Auspuffrohres und des Katalysa tormaterials zwischen der strömungsaufwärtigen und der strömungsabwärtigen Thermozelle ist,
C₁ eine Konstante ist, die den Wärmeübergang von der aufge heizten Luftmasse auf das Katalysatormaterial dar stellt,
α eine Konstante mit einem annähernden Wert von 0,5 für laminare Strömung und einem annähernden Wert von 0,9 für turbulente Strömung ist,
_air wie oben beschrieben ist,
T_avg der Durchschnitt von T_i und T_o ist und
T_cat die Temperatur des Katalysators ist.

Die Variablen T_cat1 und T_cat2 erlauben die Speicherung der beiden Werte von T_cat, die an verschiedenen Punkten in der zeitlichen Ordnung bestimmt werden, um zu ermöglichen, daß bei 304 die Änderungsgeschwindigkeit von T_cat in bezug auf die Zeit errechnet wird.

Bei 303 erfolgt eine Bestimmung, ob die Stufen 301 und 302 zum Bestimmen der ersten und zweiten Werte von T_cat -- T_cat1 und T_cat2 zweimal durchgeführt wurden. Falls die Stufen 301 und 302 nur einmal durchgeführt wurden, das heißt durch ei nen ersten Durchgang, werden sie dann wieder zum Bestimmen eines zweiten Wertes von T_cat durchgeführt. Falls die Werte für T_cat1 und T_cat2 jedoch bestimmt wurden, wird die Ände rungsgeschwindigkeit der Temperatur des katalytischen Mate rials gegenüber der Zeit - DT_cat/Dt bestimmt, wie dies bei 304 ersichtlich ist.

Die Massenströmungsgeschwindigkeit der Luft durch den Konver ter, _air, wie dies in Gleichung (2) ersichtlich ist, wird in der bevorzugten Ausführungsform zum Berücksichtigen der besonderen Abgasgeometrie und der Geschwindigkeit der Mas sen-Luftströmung des Abgassystems des Motors auf die 0,9-te Potenz angehoben. Dieser Wert wird empirisch durch Beobach tungen von Änderungen in Q_air abgeleitet, während sich _air vor einem Katalysator Licht-Aus ändert, und schwankt während des Aufwärmens bei Motoren mit unterschiedlichen Abgassystem geometrien oder Luftströmungsgeschwindigkeiten.

Die in Gleichung (2) gezeigte Beziehung, die den Wärmefluß von der aufgeheizten Luftmasse zum Katalysatormaterial zeigt, kann auch als eine Funktion der Geschwindigkeit des Anstieges der Temperatur des Katalysatormaterials in der fol genden Weise ausgedrückt werden:

wobei
Q_air wie oben beschrieben ist,
_cat die Masse des Katalysatormaterials ist,
eine die spezifische Wärme des Katalysatormaterials darstellende Konstante ist und
dT_cat/dt die Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur des Ka talysatormaterials gegenüber der Zeit ist.

Eine andere Anordnung der Gleichung (3) führt zu folgendem:

Die in den Gleichungen (3) und (4) ausgedrückte Beziehung nimmt an, daß die aufgeheizte Luftmasse die einzige Wärme quelle ist und folglich nur für die Zeitdauer bis zum Kataly sator-Licht-Aus gültig ist. Wie aus Gleichung (4) ersicht lich ist, da sich während dieses Zeitabschnittes weder die Masse des Katalysators m_cat noch die spezifische Wärme des Katalysators C_Pcat ändert, bleibt die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Wärmeüberganges von der aufgeheizten Luftmasse auf das Katalysatormaterial Q_air und der Geschwin digkeit der Änderung der Temperatur des Katalysatormaterials dT_cat/dt vor dem Katalysator-Licht-Aus im wesentlichen kon stant. Bei Licht-Aus wird die Menge auf der linken Seite der Gleichung (4) abzunehmen beginnen und zeigt damit Licht-Aus an.

Das Verhältnis aus der Geschwindigkeit des Wärmeüberganges von der aufgeheizten Luftmasse auf das Katalysatormaterial und die Geschwindigkeit der Änderung der Temperatur des Kata lysatormaterials (die Menge auf der linken Seite der Glei chung (4)) wird, wie dies bei 305 dargestellt ist, gegen vor bestimmte Kriterien geprüft, um festzustellen, ob es die in Fig. 4 bei 401 gezeigte Absenkung darstellt. Vorzugsweise wird diese Stufe mehrere Male durchgeführt, um eine robuste Bestimmung darüber zu erhalten, ob die in Fig. 4. bei 401 ge zeigte Absenkung erfolgt ist. Falls dies zutrifft, werden die Stufen 301-305 wieder durchgeführt. Falls das Verhältnis außerhalb des Bereiches liegt, wird angenommen, daß Katalysa tor-Licht-Aus eingetreten ist, und die Licht-Aus-Zeit wird dann bei 306 bestimmt. Bei 307 wird die errechnete Licht- Aus-Zeit gegenüber einem Schwellwert T_max geprüft, und falls sie unter T_max liegt, wird der Konverter als betriebsfähig angesehen, 309, und falls die errechnete Licht-Aus-Zeit grö ßer als T_max ist, wird ein nichtbetriebsfähiger Zustand des Konverters bei 308 gesetzt.

Es leuchtet ein, daß die spezifischen Mechanismen und Techni ken, wie sie beschrieben wurden, nur zur Erläuterung einer Anwendung der Grundlagen der Erfindung dienen. Zahlreiche Abwandlungen können an den beschriebenen Verfahren und Gerä ten ohne Verlassen des wahren Wesens und Umfanges der Erfin dung vorgenommen werden.

Claims

1. Verfahren zum Bestimmen der Betriebsfähigkeit eines kata lytisches Material enthaltenden katalytischen Konverters, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:
Bestimmen der während eines Kaltstarts für das kata lytische Material bis zum Licht-Aus erforderlichen Zeit,
Vergleichen dieser Zeit mit einem Schwellwert und
Feststellen, daß der Konverter fehlerhaft ist, falls die Zeit den Schwellwert übersteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe des Bestimmens der für das katalytische Mate rial während eines Kaltstarts bis zum Licht-Aus erforder lichen Zeit die folgenden Stufen umfaßt:

(a) Durchdrücken einer aufgeheizten Luftmasse durch den Konverter,
(b) Bestimmen einer anfänglichen Wärmeübertragungsge schwindigkeit von der aufgeheizten Luftmasse auf das kata lytische Material,
(c) Bestimmen einer anfänglichen Geschwindigkeit der Änderung der Temperatur des katalytischen Materials,
(d) Bilden eines ersten Verhältnisses aus der anfäng lichen Wärmeübertragungsgeschwindigkeit und der anfängli chen Geschwindigkeit der Änderung der Temperatur,
(e) Bestimmen einer nachfolgenden Wärmeübertragungs geschwindigkeit von der aufgeheizten Luftmasse auf das katalytische Material,
(f) Bestimmen einer nachfolgenden Geschwindigkeit der Änderung der Temperatur des katalytischen Konverters,
(g) Bilden eines zweiten Verhältnisses aus der nach folgenden Wärmeübertragungsgeschwindigkeit und der nach folgenden Geschwindigkeit der Änderung der Temperatur,
(h) Vergleichen des zweiten Verhältnisses mit dem ersten Verhältnis zum Feststellen eines Trends dieser Ver hältnisse,
(i) Wiederholen der Stufen (a) bis (h), bis der Trend der Verhältnisse eine vorbestimmte Absenkung zeigt, und
(j) Bestimmen der für den Katalysator bis zum Licht-Aus während eines Kaltstarts erforderlichen Zeit als die Zeit von der Durchdrückstufe zu der für die Absenkung erforder lichen Zeit.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Stufe des Bestim mens der anfänglichen Wärmeübertragungsgeschwindigkeit von der aufgeheizten Luftmasse auf das katalytische Mate rial die folgenden Stufen umfaßt:
Detektieren der Temperaturdifferenz zwischen der Tem peratur der aufgeheizten Luftmasse vor dem Eintritt in den Konverter und der Temperatur der aufgeheizten Luftmas se nach dem Austritt aus dem Konverter,
Bestimmen der Strömungsgeschwindigkeit der aufgeheiz ten Luftmasse durch den Konverter,
Bestimmen der Wärmeübertragungsgeschwindigkeit von der aufgeheizten Luftmasse zum katalytischen Material als eine Funktion der Temperaturdifferenz und der Strömungsge schwindigkeit der aufgeheizten Luftmasse.

4. In Kombination
ein Verbrennungsmotor zum Verbrennen eines Luft/ Kraftstoff-Gemisches,
ein katalytischer Konverter mit katalytischen Mit teln zum Ändern der Zusammensetzung des durch die Verbren nung des Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugten Abgases,
Mittel zum Bestimmen der Betriebsfähigkeit des kata lytischen Konverters, bestehend aus:
einem Mittel, das auf das Abgas zum Bestimmen der Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur des katalyti schen Mittels anspricht,
einem Mittel, das auf die Geschwindigkeit der Änderung der Temperatur anspricht, zum Bestimmen der für das katalytische Mittel zum Erreichen eines chemisch akti ven Zustandes erforderlichen Zeit,
einem Mittel, das auf die für das katalytische Mittel zum Erreichen des chemisch aktiven Zustandes erfor derliche Zeit anspricht, zum Vergleichen dieser Zeit mit einer Schwellwertzeit und
einem Mittel, das auf den Vergleich anspricht, zum Setzen eines katalytischen Konverters in einen nicht betriebsfähigen Zustand, falls die für das katalytische Mittel zum Erreichen des chemisch aktiven Zustandes erfor derliche Zeit größer als die Schwellwertzeit ist.

5. Die Erfindung nach Anspruch 4, bei der das Mittel zum Be stimmen der Geschwindigkeit der Änderung der Temperatur des katalytischen Mittels die folgenden Merkmale auf weist:
ein erstes Mittel zum Detektieren der Temperaturdif ferenz zwischen der Temperatur des Abgases vor dem Eintre ten in den Konverter und der Temperatur des Abgases nach dem Austritt aus dem Konverter,
ein zweites Mittel zum Bestimmen der Luft-Massen stromgeschwindigkeit des Abgases durch den Konverter,
ein drittes Mittel, das auf die Temperaturdifferenz und die Massenstromgeschwindigkeit anspricht, zum Bestim men der Wärmeübergangsgeschwindigkeit vom Abgas zum kata lytischen Mittel,
ein viertes Mittel, das auf die Wärmeübergangsge schwindigkeit anspricht, zum Bestimmen einer ersten Tempe ratur des katalytischen Mittels,
ein fünftes Mittel, das auf das erste, zweite und dritte Mittel anspricht, zum Bestimmen einer nachfolgen den Temperatur des katalytischen Mittels von der Wärme übergangsgeschwindigkeit und
ein sechstes Mittel, das auf das vierte und das fünf te Mittel anspricht, zum Bestimmen der anfänglichen Ge schwindigkeit der Änderung der Temperatur des katalyti schen Materials als eine Funktion der ersten Temperatur und der nachfolgenden Temperatur.