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DE4433988C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Betriebsfähgikeit eines katalytischen Konverters - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Betriebsfähgikeit eines katalytischen Konverters

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DE4433988C2 DE4433988A DE4433988A DE4433988C2 DE 4433988 C2 DE4433988 C2 DE 4433988C2 DE 4433988 A DE4433988 A DE 4433988A DE 4433988 A DE4433988 A DE 4433988A DE 4433988 C2 DE4433988 C2 DE 4433988C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Betriebsfähigkeit eines katalytischen Konver­ ters und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, auf eine On-Board(Im-Fahr­ zeug)-Überwachung der Betriebsfähigkeit eines katalytischen Konverters.
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 auf der Grundlage von Mes­ sungen von dessen Sauerstoffspeicherfähigkeit. Ein Konverter mit verringerter Sauerstoffspeicherfähigkeit kann jedoch bei der Behandlung des Abgases immer noch 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: "Detection of Catalyst Performance Using On-Board Diagnostics (Detektion des Katalysatorverhaltens unter Verwendung einer On-Board-Diagnose)" beschriebenes Ver­ fahren 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.
Aus der älteren Anmeldung gemäß der DE 42 11 092 A1 sind Verfahren zum Untersuchen des Konversionszeitpunktes von Katalysatoren bekannt. Ein Verfahren geht dahin, den Katalysator auf Grund der festgestellten Temperatur bei Konvertierungsbeginn zu beurteilen, die mit einer Vergleichstemperatur verglichen wird. Bei einem zweiten Verfahren wird der Katalysator bei vorgegebenen Betriebsbedingungen betrieben, und es wird der Zeitraum bis zum Erreichen einer Vergleichstemperatur, die über der Konvertierungsbeginn- Temperatur eines neuen Katalysators liegt, bestimmt und dieser Zeitraum mit Vergleichszeitspannen verglichen. Bei einem dritten Verfahren wird die Temperatur mittels eines Modells abgeschätzt.
Aus der EP 0 442 648 A2 ist ein Verfahren zum Überwachen des Betriebs eines katalytischen Konverters bekannt, bei dem die Temperatur des Abgases eines Verbrennungsmotors stromauf­ wärts und stromabwärts des Katalysators gemessen wird und die Temperaturdifferenz zwischen diesen gemessenen Temperaturen zur Bildung eines Wärmeflußintegrals verarbeitet wird, dessen Anstiegszeit mit einem Zeit-Schwellwert verglichen werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zu schaffen, mit Hilfe derer die Bestimmung der Be­ triebsfähigkeit eines katalytischen Konverters auch im Rahmen einer On-Board (Im Fahrzeug)-Diagnostik durchgeführt wer­ den kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit Hilfe eines Verfahrens mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1 und mit Hilfe einer Vor­ richtung mit den Merkmalen nach dem Anspruch 4 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß 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 bis zum Konversionsbeginn des Katalysators nach einem Kaltstart er­ forderliche Zeitdauer. Diese Zeitdauer wird dann mit einem Schwellwert verglichen. Falls die bis zum Konversionsbeginn des Katalysators erforderliche Zeitdauer größer als der Schwellwert ist, wird der Konverter als fehlerhaft funktionierend angenommen. Falls auf der anderen Seite die Zeitdauer unter dem Schwellwert liegt, wird der Konver­ ter als betriebsfähig angesehen.
Dieses Konverter-Prüfverfahren führt zu einer vorteilhaften Bestimmung der Betriebsfähigkeit des katalytischen Konverters im Rahmen einer On-Board-Fahrzeugdiagnose in einer zuverlässigen und genauen Weise. Es läßt sich jedesmal beim Kaltstart des Motors durchführen. 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.
Die 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. Es zeigt
Fig. 1 ein schematisches Schaubild eines Verbrennungsmo­ tors und eines nach den Grundlagen der Erfindung auf­ gebauten elektronischen Motorkontrollers,
Fig. 2 ein Schaubild zur Darstellung der Arbeitsweise eines katalytischen Konverters, wie er in einer bevorzugten Ausführungsform verwendet wird,
Fig. 3 ein Fließbild zur Darstellung der Arbeitswei­ se einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 4 eine Graphik zur Darstellung des Wärmeflusses von der Luft auf den Konverter dividiert durch die Temperaturänderungsrate des Konverters bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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 Benzin, 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, 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 Motors 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 die Strömung des Abgases entlang der Thermoelemente 60 und 70 und durch den katalytischen Konverter 32.
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 zum Konverter und zu dem 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 Si­ gnal über die Signalleitung 71.
Der Wärmefluß von der Luftmasse zum Katalysator gemäß der Darstellung in Fig. 2 zeigt eine Beziehung zu der Änderungsrate der Katalysatortemperatur dTcat/ dt, die in Fig. 4 dargestellt wird und die sich beim Konversionsbeginn des Katalysators plötzlich ändert. In der hier verwendeten Terminologie ist der Konversionsbeginn definiert als die Zeit, die 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 der Zeitpunkt des Konversionsbeginns als diejenige Zeit bestimmt, die dazu erforderlich ist, daß der katalytische Konverter chemisch aktiv wird. Ein rich­ tig arbeitender katalytischer Konverter weist einen Konversionsbeginn auf, der in einem bestimmten Bereich liegt. Folglich kann der Konverter als nichtbetriebsfähig angesehen werden, falls der Konversionsbeginn außerhalb dieses Bereiches liegt.
Fig. 4 der Zeichnungen zeigt die Schwankungen beim Wärmefluß von der Luft (Abgas) zum Konverter in bezug auf die Änderungsrate der Katalysatortemperatur für einen katalyti­ schen Konverter bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die horizontale Achse stellt die seit dem Anlassen des Motors verflossene Zeit dar. Wie aus Fig. 4 ersicht­ lich ist, zeigt das Verhältnis des Wärmeflusses Qair und der Änderungsrate der Katalysatortemperatur Dtcat/DT für etwa sechs Sekunden einen Startübergang, worauf es um einen Wert von annähernd 0,7 schwingt. Wie bei 401 annähernd zwanzig Sekunden nach dem Start ge­ zeigt wird, wird das katalytische Material im Konverter dann che­ misch aktiv und das Verhältnis fällt drama­ tisch. Dies zeigt den Konversionsbeginn an.
Die beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt den Zeitpunkt des Konversionsbeginns des Konver­ ters vorteilhaft und prüft, ob die Zeit im vorgegebenen Bereich liegt. Falls der Zeitpunkt des Konversionsbeginns für den Konverter im vorgegebenen Bereich liegt, wird er als betriebsfähig angesehen. Falls der Zeitpunkt des Konversionsbeginns 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 Kaltstart des Mo­ tors begonnen und bis zum Erreichen des Konversionsbeginns des Katalysators fortgesetzt.
Zuerst wird, wie bei 301 ersichtlich, der Wärmefluß Qair von der erhitzten Luftmasse auf den Kata­ lysator unter Verwendung der folgenden Bezie­ hung:
errechnet, wobei
Qair der Wärmefluß von der erhitz­ ten Luftmasse auf den Katalysator ist,
air die Massenströmungsgeschwindigkeit der Luft durch den Konverter ist,
 die spezifische Wärme von Luft ist,
Ti die Temperatur der in den katalytischen Konverter ein­ strömenden erhitzten Luftmasse, wie sie von der strö­ mungsaufwärtigen Thermozelle 60 bestimmt wird, ist und
To die Temperatur der aus dem katalytischen Konverter her­ ausströmenden Luftmasse, wie sie von der strömungsabwär­ tigen Thermozelle 70 bestimmt wird, ist.
Sobald der Wärmefluß bekannt ist, wird die Temperatur des Katalysators Tcat bestimmt. Dies wird bei 302 gezeigt. Mit Vorteil wird dieser Wert unter Ver­ wendung der Standardform der Beziehung für einen Wärmeübergang be­ stimmt, die die folgende Form hat:
wobei
Qair wie oben beschrieben ist,
A die Gesamtoberfläche des Auspuffrohres und des Katalysa­ tors zwischen der strömungsaufwärtigen und der strömungsabwärtigen Temperaturmeßstelle ist,
c₁ eine Konstante ist, die den Wärmeübergang von der aufge­ heizten Luftmasse auf den Katalysator charakterisiert,
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,
Tavg der Durchschnitt von Ti und To ist und
Tcat die Temperatur des Katalysators ist.
Die Variablen Tcat1 und Tcat2 bei 302 erlauben die Speicherung zweier Werte von Tcat, die zu verschiedenen Zeitpunkten bestimmt werden, um zu ermöglichen, daß bei 304 die Änderungsrate von Tcat in bezug auf die Zeit errechnet wird.
Bei 303 erfolgt eine Bestimmung, ob in den Stufen 301 und 302 bereits ein erster Wert Tcat1 und zweiter Wert Tcat2 von Tcat ermittelt wurde. Falls die Stufen 301 und 302 erst einmal durchgeführt wurden, das heißt nur in einem ersten Durchgang, werden sie nochmals zum Bestimmen eines zweiten Wertes von Tcat durchlaufen. Falls die Werte für Tcat1 und Tcat2 beide bestimmt wurden, wird die Ände­ rungsrate der Temperatur des katalytischen Mate­ rials in der Zeit DTcat/Dt bestimmt, wie dies bei 304 ersichtlich ist.
Die Massenströmungsgeschwindigkeit der Luft durch den Konver­ ter air 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, wie dies in Gleichung (2) ersichtlich ist. Dieser Wert wird empirisch durch Beobach­ tungen von Änderungen in Qair abgeleitet, wenn sich air vor einer Konversion des Katalysators ändert, und schwankt während des Aufwärmens bei Motoren mit unterschiedlichen Abgassystem­ geometrien oder Luftströmungsgeschwindigkeiten.
Alternativ zur Gleichung (2) kann für den Wärmefluß von der aufgeheizten Luftmasse zum Katalysator angesetzt werden:
wobei
Qair wie oben beschrieben ist,
mcat die Masse des Katalysators ist,
 die spezifische Wärme des Katalysatormaterials ist und
dTcat/dt die Änderungsrate der Temperatur des Ka­ talysatormaterials in der Zeit ist.
Eine andere Anordnung der Gleichung (3) führt zu:
Die Gleichungen (1), (2), (3) und (4) nehmen an, daß die aufgeheizte Luftmasse die einzige Wärme­ quelle ist und sind folglich nur für die Zeitdauer bis zum Konversions­ beginn des Katalysators gültig. Wie aus Gleichung (4) ersicht­ lich ist, bleibt, da sich während dieses Zeitabschnittes weder die Masse mcat noch die spezifische Wärme des Katalysators ändert, das Verhältnis der Wärmeübertragungsrate Qair von der aufgeheizten Luftmasse auf dem Katalysator zur Änderungsrate der Katalysatortemperatur dTcat/dt vor der Konversion des Katalysators im wesentlichen kon­ stant. Bei Konversion beginnt die Größe auf der linken Seite der Gleichung (4) abzunehmen und zeigt damit Konversion an.
Das Verhältnis des Wärmeflusses von der aufgeheizten Luftmasse auf den Katalysator zur Änderungsrate der Katalysatortemperatur (linke Seite der Glei­ chung (4) ) wird, wie dies bei 305 dargestellt ist, an vor­ bestimmten Kriterien geprüft, um festzustellen, ob die in Fig. 4 bei 401 gezeigte Absenkung eingetreten ist. Vorzugsweise werden die Stufen 301-305 wiederholt durchgeführt. Falls das Verhältnis dann außerhalb des konstanten Anfangsbereichs liegt, wird angenommen, daß Katalysa­ tor-Konversion eingetreten ist, und der Konversionsbeginn wird dann bei 306 bestimmt. Bei 307 wird der ermittelte Zeitraum bis zum Konversionsbeginn gegenüber einem Schwellwert Tmax geprüft. Falls er unter Tmax liegt, wird der Konverter als betriebsfähig angesehen, 309, und falls er grö­ ßer als Tmax ist, wird ein nichtbetriebsfähiger Zustand des Konverters bei 308 gesetzt.

Claims (5)

1. Verfahren zum Bestimmen der Betriebsfähigkeit eines kataly­ tischen Konverters zur katalytischen Konversion heißer, den Konverter durchströmender Gase, mit folgenden Schritten:
Bestimmen der bis zum Konversionsbeginn nach einem Kalt­ start erforderlichen Zeit,
Vergleichen dieser Zeit mit einem Zeit-Schwellwert und
Feststellen, daß der Konverter fehlerhaft ist, falls diese Zeit den Schwellwert übersteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bestimmen der bis zum Konversionsbeginn nach einem Kalt­ start erforderlichen Zeit die folgenden Schritte umfaßt:
  • a) Start der Durchströmung des Konverters mit den heißen Gasen,
  • b) Bestimmen des anfänglichen Wärmestromes von der heißen Gasmasse auf einen Konverter, der anfänglichen Tempera­ turänderungsrate des Konverters und des Verhältnisses aus dem anfänglichen Wärmestrom und der anfänglichen Temperaturänderungsrate,
  • c) sukzessives Wiederholen der Bestimmung des Wärmestro­ mes, der Temperaturänderungsrate und des Verhältnisses beider und Vergleichen aufeinanderfolgend bestimmter Verhältniswerte, bis die Verhältniswerte eine vorbe­ stimmte Absenkung zeigen, und
  • d) Bestimmen der bis zum Konversionsbeginn nach einem Kaltstart erforderlichen Zeit als die Zeit zwischen dem Start der Durchströmung und der Zeit, zu der die Absen­ kung der Verhältniswerte folgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bestimmen des anfänglichen Wärmestroms von der heißen gas­ masse auf den Konverter die folgenden Schritte umfaßt:
Detektieren der Temperaturdifferenz zwischen der Tempe­ ratur der heißen Gasmasse vor dem Eintritt in den Konverter und der Temperatur der heißen Gasmasse nach dem Austritt aus dem Konverter,
Bestimmen der Massenströmungsgeschwindigkeit der heißen Gasmasse durch den Konverter, und
Bestimmen des anfänglichen Wärmestroms von der heißen Gasmasse zum Konverter als eine Funktion der Temperaturdif­ ferenz und der Massenströmungsgeschwindigkeit.
4. Vorrichtung zum Bestimmen der Betriebsfähigkeit des kataly­ tischen Konverters zum Ändern der Zusammensetzung des durch die Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugten Abgases in einem Verbrennungsmotor, bestehend aus:
einem Mittel, das die bis zum Konversionsbeginn nach einem Kaltstart erforderliche Zeit bestimmt,
einem Mittel zum Vergleichen dieser Zeit mit einem Zeit-Schwellwert und
einem Mittel, das auf den Vergleich anspricht und den Konverter als fehlerhaft feststellt, falls diese Zeit größer als der Schwellwert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch
Mittel zum Bestimmen der Temperatur des Abgases vor dem Eintreten in den Konverter und der Temperatur des Abgases nach dem Austritt aus dem Konverter,
Mittel zum Bestimmen der Massenströmungsgeschwindigkeit des Abgases durch den Konverter,
ein Mittel, das auf die Temperaturdifferenz und die Massenströmungsgeschwindigkeit anspricht und den anfängli­ chen Wärmestrom vom Abgas zum Konverter bestimmt,
ein Mittel, das auf die bestimmten Temperaturen, die Massenströmungsgeschwindigkeit und den Wärmestrom anspricht und die Temperatur des Konverters bestimmt,
ein Mittel zum Bestimmen der anfänglichen Temperaturän­ derungsrate des Konverters aus aufeinanderfolgend bestimm­ ten Temperaturwerten des Konverters, und
ein Mittel zum Bilden des Verhältnisses von Wärmestrom und Temperaturänderungsrate und zum Vergleich aufeinander­ folgend bestimmter Verhältniswerte.
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