Beschreibung

Titel

Verfahren zur Diagnose eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine an- geordneten Katalysators und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Diagnose (On- Board- Diagnose) ei- nes in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Katalysators und von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerätprogramm sowie ein Steuergerät- Programmprodukt.

Das Sauerstoff-Speichervermögen eines Katalysators wird dazu ausgenutzt, in Magerphasen des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemischs Sauerstoff aufzunehmen und in Fettphasen wieder abzugeben. Hierdurch wird er- reicht, dass unerwünschte Abgaskomponenten effizient konvertiert werden können.

Mit zunehmender Alterung des Katalysators nimmt das Sauerstoff- Speichervermögen ab. Hierdurch kann in den Fettphasen nicht mehr genügend Sauerstoff für Oxidationsreaktionen zur Verfügung gestellt werden.

Ein auf der Bewertung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit eines Katalysators beruhendes Katalysator- Diagnoseverfahren ist in der Patentanmeldung DE 24 44 334 beschrieben. Der Brennkraftmaschine werden abwechselnd ein fettes Luft- Kraftstoff- Gemisch mit einem Lambda von 0,95 und ein mageres Luft- Kraftstoff- Gemisch mit einem Lambda von 1,05 zugeführt. Ein stromabwärts nach dem Kata-

lysator angeordneter Sprung-Lambdasensor detektiert in einer Fettphase das Auftreten von Sauerstoffmangel und in einer Magerphase das Auftreten von Sauer- stoffüberschuss. Das Signal des Stromabwärts-Sprung-Lambdasensors stoppt einen Zeitgeber, der von einem Signal gestartet wird, das ein stromaufwärts vor dem Katalysator angeordneter Sprung-Lambdasensor bereitstellt. Die Vorgabe der Luftzahl Lambda in den Fett- und Magerphasen ist trotz der eingesetzten Sprung- Lambdasensoren im Rahmen einer Lambdaregelung vorgesehen. Die vorgegebenen Abweichungen der Luftzahl Lambda vom Wert 1 für eine stöchiometrische Verbrennung sind derart festgelegt, dass die Kennlinien der beiden Sprung- Lambdasensoren gerade noch ausreichen, die Abweichungen vom Wert 1 wenigstens näherungsweise quantitativ zu erfassen. Voraussetzung für die Diagnose ist ein wenigstens näherungsweise konstanter Gasdurchsatz. Dieser wird dadurch sichergestellt, dass die Diagnose nur freigegeben wird, wenn ein bestimmtes, von einem Luftmengensensor und/oder Drosselklappen- Positionsgeber bereitgestelltes Signal vorliegt.

Das im DE-Patent 41 12 480 beschriebene Katalysator- Diagnoseverfahren, das e- benfalls auf der Bewertung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators beruht, geht dadurch einen Schritt weiter, dass die dem Katalysator im Rahmen der Fett- und Magerphasen zugeführte Sauerstoffmenge quantitativ anhand der gemessenen Luftströmung und der stromaufwärts vor dem Katalysator mit einem Breit- band-Lambdasensor gemessenen Luftzahl Lambda mit einer Integration berechnet wird.

Sofern stromaufwärts vor dem Katalysator ein Sprung-Lambdasensor (Zweipunkt-

Lambdasensor) eingesetzt ist, kann der Sauerstoffgehalt des eingetragenen Abgases quantitativ nicht ohne weiteres ermittelt werden. Dies gilt sowohl für das fette Gemisch als auch für das magere Gemisch. Ein Ansatz für eine Ermittlung des Sauerstoffgehalts im Abgas geht von einer korrekten Vorsteuerung des der Brenn- kraftmaschine zugeführten Luft- Kraftstoff- Gemischs aus. Ein Vorsteuerfehler beein- flusst jedoch das Diagnoseergebnis erheblich.

In der DE 33 41 015 Al ist eine Kraftstoffsignal-Festlegung für die Gemischaufbereitung einer Brennkraftmaschine beschrieben, die einen Lambdaregler enthält, der eine Stellgröße in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einem vorgegebenen Lambda-Sollwert und einem von einem Lambdasensor im Abgasstrom gemessenen die bereitstellt. Die Kraftstoffsignal-Festlegung enthält eine Vorsteuerung, die dafür sorgt, dass ein möglichst korrektes Kraftstoffsignal auch ohne Eingriff durch den Lambdaregler bereitgestellt wird. Einfluss auf das tatsächlich sich einstellende Lambda im Abgasstrom haben beispielsweise die Kraftstoffqualität, die Umgebungsbedingungen der Brennkraftmaschine und eine Drift der in einer Kraftstoffzu- messung der Brennkraftmaschine verwendeten Bauteilen wie beispielsweise der

Kraftstoff- Einspritzventile. Zur Kompensation dieser Einflüsse ist eine Adaption der Vorsteuerung vorgesehen, welche die Bereitstellung von mehreren Adaptionsgrößen vorsieht. Die Adaptionsgrößen beeinflussen die Festlegung eines Kraftstoffsignals durch multiplikative und/oder additive Eingriffe, die zusätzlich zum Eingriff durch der vom Lambdaregler bereitgestellten Stellgröße vorgesehen sind. Die Adaption kann als eine Langzeitadaption bezeichnet werden, bei welcher die Adaptionsgrößen über einen längeren Zeitraum, der weit im Minutenbereich liegt, durch Mittelwertbildungen festgelegt werden. Die Adaptionsgrößen werden weiterhin vorzugsweise in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, bei- spielsweise der Drehzahl und der Last, festgelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Diagnose eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Katalysators und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die eine hohe Genauig- keit bei der Ermittlung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators erzielen.

Offenbarung der Erfindung

Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merk- male jeweils gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise erhöht die Genauigkeit beziehungsweise die Zuverlässigkeit der Katalysatordiagnose dadurch, dass die Sauerstoff-

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Speicherfähigkeit des Katalysators, welche der Diagnose zugrunde liegen soll, mit hoher Zuverlässigkeit ermittelt werden kann.

Vorgesehen ist eine Schnelladaption eines Lambdareglers, welche unmittelbar vor der Katalysatordiagnose durchgeführt wird. Die Schnelladaption unterscheidet sich von der aus dem Stand der Technik bekannten Adaption - welche im folgenden als Langzeitadaption bezeichnet wird - dadurch, dass die Schnelladaption innerhalb weniger Perioden der Lambdaregler- Regelschwingungen, das heißt, in wenigen Sekunden vorgenommen wird.

Die Schnelladaption ersetzt gegenüber der Langzeitadaption gespeicherte Korrekturwerte im Rahmen von größeren änderungsschritten. Im Extremfall kann bereits nach einer Periode der Lambdaregler- Regelschwingung ein alter Korrekturwert ohne Zwischenschritte vollständig durch einen neuen Korrekturwert ersetzt werden.

Die Schnelladaption ermöglicht es, dass der sich während der anschließend durchgeführten Katalysatordiagnose einstellende Diagnosegemisch-Lambda-Ist- Signalverlauf weitgehend dem im Rahmen eines gesteuerten Betriebs vorgegebenen Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlauf entspricht.

Bei der Schnelladaption wird in Kauf genommen, dass der wenigstens eine gespeicherte Korrekturwert nur für einen vergleichsweise kurzen Zeitraum Gültigkeit hat. In diesem kurzen Zeitraum ist jedoch die Katalysatordiagnose bereits abgeschlossen. Aufgrund des Risikos, dass der wenigstens eine gespeicherte Korrekturwert auf- grund von Störeinflüssen oder aufgrund von gegebenenfalls vorangegangenen dynamischen Vorgängen nicht dem im Rahmen der Langzeitadaption ermittelten Korrekturwert entspricht, wird deshalb nach der Katalysatordiagnose wieder auf die Langzeitadaption übergegangen.

Die Schnelladaption schafft zumindest für die Zeitdauer der Berechnung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators definierte Bedingungen durch eine möglichst korrekte Lambdavorsteuerung, so dass von einer zuverlässigen Katalysatordi-

agnose ausgegangen werden kann, welche auf die Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators aufbaut.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorge- hensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Schnelladaption in Abhängigkeit von wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine vorgenommen wird. Geeignete Betriebsgrößen sind beispielsweise die Drehzahl und/oder die Last der Brennkraft- maschine. Vorgesehen sein kann eine überprüfung, ob die Betriebsgröße einen

Schwellenwert über- oder unterschreitet. Vorzugsweise ist eine überprüfung vorgesehen, ob die Betriebsgröße innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt. Die Schnelladaption ermöglicht dadurch eine korrekte Vorsteuerung zumindest innerhalb des Betriebspunkts beziehungsweise des Betriebsbereichs, in welchem sie durchgeführt wurde.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass die Schnelladaption nur vorgenommen wird, wenn wenigstens näherungsweise ein stationärer Betriebszustand der Brennkraftmaschine vorliegt. Die überprüfung kann beispielsweise einen Differenzialquo- tienten, angenähert durch einen Differenzenquotienten, der wenigstens einen Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ermitteln und anhand eines Vergleichs mit einem Schwellenwert bewerten.

Diese Maßnahmen stellen einzelnen oder zusammen sicher, dass eine im Rahmen der Schnelladaption ermittelte Korrekturgröße zumindest während der unmittelbar anschließenden Katalysatordiagnose weitgehend korrekt ist.

Eine andere Ausgestaltung sieht eine überprüfung vor, ob während der Schnelladaption und der Katalysatordiagnose wenigstens näherungsweise dieselben Be- triebsbedingungen der Brennkraftmaschine vorliegen beziehungsweise vorgelegen haben. Bei einer überschreitung eines vorgegebenen Maßes einer Abweichung wird die Diagnose abgebrochen beziehungsweise ein bereits ermitteltes Diagnoseergebnis verworfen. Diese Maßnahme stellt ebenfalls sicher, dass der gesteuerte Diagno-

segemisch-Lambda-Soll-Signalverlauf, der Grundlage der Berechnung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators ist, und der Diagnosegemisch-Lambda-Ist- Signalverlauf weitgehend übereinstimmen.

Eine Weiterbildung sieht die Ermittlung einer Abweichung zwischen dem Diagnose- gemisch-Lambda-lst-Signalverlauf und einem berechneten Diagnosegemisch- Lambda-Signalverlauf anhand derjenigen Zeitdifferenz vor, die zwischen einem Lambda-1-Durchgang des Diagnosegemisch-Lambda-Ist-Signalverlaufs und einem Lambda-1-Durchgang des berechneten Diagnosegemisch-Lambda-Signalverlaufs auftritt. Die Zeitdifferenz wird zur Korrektur des vorgegebenen Diagnosegemisch-

Lambda-Soll-Signalverlaufs oder zum Abbruch der Diagnose herangezogen. Sofern eine signifikante Zeitdifferenz vorliegt, muss davon ausgegangen werden, dass der wenigstens eine Korrekturwert, der im Rahmen der Schnelladaption ermittelt wurde, nicht genau genug ermittelt werden konnte. Im Rahmen der hier vorgesehenen Kor- rektur des vorgegebenen Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlaufs wird vorzugsweise unmittelbar in die Vorsteuerung des Lambdas eingegriffen und dadurch versucht, den Fehler bei der Ermittlung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators zu minimieren.

Eine andere Ausgestaltung dieser Weiterbildung sieht vor, dass der Lambda-1-

Durchgang des Diagnosegemisch-Lambda-Ist-Signalverlaufs anhand eines gemessenen Stromaufwärts-Lambdasignals mit einer Zweipunkt- Charakteristik beziehungsweise Sprung- Charakteristik erfasst wird. Ein Lambdasensor, der ein solches Sensorsignal mit Zweipunkt- Charakteristik beziehungsweise Sprung-Charakteristik zur Verfügung stellt, ist besonders preiswert erhältlich. Dadurch ergeben sich erhebliche Einsparungen beim Serieneinsatz der erfindungsgemäßen Katalysatordiagnose.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens betrifft zu- nächst ein Steuergerät, welches zur Durchführung des Verfahrens speziell hergerichtet ist.

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 erfin- dungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn es in einem Steuergerät abläuft.

Das Steuergerät-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Verfahren aus, wenn das Programm in einem Steuergerät ausgeführt wird.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfah- ren abläuft und

Figur 2 Lambda-Signalverläufe in Abhängigkeit von der Zeit.

Figur 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 110, in deren Ansaugbereich 111 eine Lufter- fassung 112 und in deren Abgasbereich 113 ein Stromaufwärts-Lambdasensor 114, der stromaufwärts vor einem Katalysator 115 angeordnet ist, und ein Stromabwärts - Abgassensor 116, der stromabwärts nach dem Katalysator 115 angeordnet ist, vorgesehen sind.

Die Lufterfassung 112 stellt einem Steuergerät 120 ein Luftsignal ms_L, die Brennkraftmaschine 110 eine Drehzahl n, der Stromaufwärts-Lambdasensor 114 ein gemessenes Stromaufwärts-Lambdasignal lam vK Mes und der Stromabwärts- Lambdasensor 116 ein gemessenes Stromabwärts-Lambdasignal lam nK Mes zur

Verfügung. Das Steuergerät 120 stellt einer Kraftstoff-Zumessung 121 ein Kraftstoffsignal m_K zur Verfügung.

Die beiden Lambdasensoren 114, 116 sind vorzugsweise als preiswerte Zweipunkt- Lambdasensoren beziehungsweise Sprung-Lambdasensoren realisiert, sodass die gemessenen Lambdasignale lam vK Mes, lam nK Mes Sprung- Charakteristik aufweisen. Die Lambdasensoren 114, 116 ermöglichen das Betreiben der Brennkraftmaschine 110 mit einem Luft- Kraftstoff- Betriebsgemisch, das auf einen Lamb- dawert im Bereich von Lambda = 1, beispielsweise im Wertebereich von Lambda = 0,995 und 1,005 mit hoher Genauigkeit geregelt werden kann.

Zur Betriebsgemischregelung ist ein Lambdaregler 121 vorgesehen, dem ein Be- triebsgemisch-Lambda-Sollwert lam_Sol, ein Diagnosegemisch-Lambda-Soll- Signalverlauf lam Diag Sol, das gemessene Stromaufwärts-Lambdasignal lam_vK_Mes, ein Diagnose- Freigabesignal Diag_Fg sowie ein Schnelladaptionswert

Adap S zur Verfügung gestellt werden, und der das Kraftstoffsignal m_K bereitstellt.

Vorgesehen ist eine Diagnose des Katalysators 115, die auf einer Ermittlung zumindest eines Maßes für dessen Sauerstoff-Speicherfähigkeit beruht, die als Maß für die Alterung des Katalysators 115 herangezogen werden kann. Eine geringe Sauerstoff-Speicherfähigkeit bedeutet hierbei ein gealterter Katalysator 115.

Zur Durchführung der Diagnose ist eine Diagnosesteuerung 122 vorgesehen, die ein Diagnose-Anforderungssignal Diag Anfo bereitstellt, wenn eine Katalysator Di- agnose durchgeführt werden soll. Das Diagnose-Anforderungssignal Diag_Anfo wird einer Adaptionssteuerung 123 zur Verfügung gestellt, die zunächst vorzugsweise eine überprüfung vornimmt, ob geeignete Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 110 zur Durchführung der Katalysatordiagnose vorliegen. Die Betriebsbedingungen spiegeln sich in Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 110 wie beispiels- weise der Drehzahl n oder der Last der Brennkraftmaschine 110 wider. Im gezeigten

Ausführungsbeispiel wird der Adaptionssteuerung 123 zumindest die Drehzahl n zur Verfügung gestellt.

überprüft werden kann, ob die wenigstens eine Betriebsgröße, beispielsweise die Drehzahl n, einen Schwellenwert über- oder unterschreitet. Vorzugsweise wird ü- berprüft, ob die wenigstens eine Betriebsgröße n innerhalb eines Bereichs liegt. Vorzugsweise wird alternativ oder zusätzlich überprüft, ob wenigstens näherungs- weise ein stationärer Betriebszustand der Brennkraftmaschine 110 vorliegt. Diese

überprüfung sieht eine Ermittlung und Bewertung des Differenzialquotienten der wenigstens einen Betriebsgröße n vor, welcher durch einen Differenzenquotienten angenähert werden kann.

Da die Katalysatordiagnose im Rahmen des gesteuerten Betriebs der Brennkraftmaschine 110 durchgeführt wird, kann durch die Bewertung wenigstens einer Betriebsgröße n der Brennkraftmaschine 110 sichergestellt werden, dass die Schnelladaption zu einem Schnelladaptionswert Adap S führt, der zumindest während der im Anschluss an die Schnelladaption durchgeführte Katalysatordiagnose für eine möglichst geringe Abweichung zwischen dem vorgegebenen Diagnose-Lambda-

Soll-Signalverlauf lam Diag Sol und einem sich tatsächlich einstellenden Diagnose- Lambda-Ist-Signalverlauf lam Diag ls führt, der in Figur 2 gezeigt ist.

Sofern die Betriebsbedingungen für die Schnelladaption geeignet sind, veranlasst die Adaptionssteuerung 123 die Schnelladaption. Die Schnelladaption kann dadurch durchgeführt werden, dass eine Stellgröße fr des Lambdareglers 121, die ein Maß für die Regelabweichung widerspiegelt, von der Adaptionssteuerung 123 beobachtet und im Rahmen der Schnelladaption möglichst zu null gemacht wird. Die Adaptionssteuerung 123 stellt einer Adaption 124 ein Adaptionssignal s Adap zur Verfügung, die zumindest einen Schnelladaptionswert Adap_S ermittelt und dem Lambdaregler

121 zur Verfügung stellt. Vorzugsweise wird der Schnelladaptionswert Adap_S e- benfalls in Abhängigkeit von wenigstens einer Betriebsgröße n der Brennkraftmaschine 110 festgelegt.

Die Schnelladaption erfolgt innerhalb weniger Perioden der Regelschwingung des

Lambdareglers 121 und somit innerhalb weniger Sekunden. Bei einem erfolgreichen Abschluss der Schnelladaption gibt die Adaptionssteuerung 123 das Diagnose- Freigabesignal Diag Fg aus, das den Lambdaregler 121 dazu veranlasst, anstelle

des Betriebsgemisch-Lambda-Sollwerts lam Sol den Diagnosegemisch-Lambda- Soll-Signalverlauf lam Diag Sol vorzugeben, welchen eine Kenngrößen-Festlegung 130 bereitstellt, welcher ebenfalls das Diagnose- Freigabesignal Diag Fg sowie ein Diagnoselambda-Korrekturwert lam Diag Korr zur Verfügung gestellt werden.

Vor einem in Figur 2 gezeigten ersten Zeitpunkt til wird die Brennkraftmaschine 110 mit einem Betriebsgemisch betrieben, dessen Lambdawert auf beispielsweise Lambda = 1 wenigstens näherungsweise festgelegt ist. Zum ersten Zeitpunkt til tritt das Diagnose- Freigabesignal Diag Fg auf. Die Kenngrößen- Festlegung 130 veran- lasst daraufhin das Betreiben der Brennkraftmaschine 110 mit einem Diagnosegemisch, welches auf einen Lambdawert von beispielsweise Lambda = 0,95 festgelegt wird. Die änderung auf das neue Lambda im Rahmen der Katalysatordiagnose erfolgt vorzugsweise jeweils sprungförmig in Abhängigkeit vom gemessenen Stromabwärts- Lambda- Messwert lam_nK_Mes. Der zeitliche Verlauf des Lambdas des Diagnosegemischs ist in Figur 2 als Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlauf lam Diag Sol eingetragen.

Die Umschaltung zu einem zweiten Zeitpunkt ti2 erfolgt in Abhängigkeit von dem vom Stromabwärts-Lambdasensor 116 bereitgestellten gemessenen Lambdasignal lam_nK_Mes. Die änderung wird vorgenommen, wenn das gemessene, nicht dargestellte Stromabwärts-Lambdasignal lam_nK_Mes wenigstens näherungsweise einen Lambda-1-Durchgang aufweist, der den Durchbruch des Sauerstoffmangels stromabwärts nach dem Katalysator 115 signalisiert. Danach legt die Kenngrößen- Festlegung 130 den Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlauf lam Diag Sol auf ein mageres Lambda von beispielsweise 1,05 fest. Eine nicht näher gezeigte weitere Umschaltung auf das fette Diagnosegemisch mit einem Lambda von 0,95 erfolgt, wenn im gemessenen Stromabwärts-Lambdasignal lam_nK_Mes wieder ein Lamb- da-1-Durchgang auftritt, der den Durchbruch des Sauerstoffüberschusses im Katalysator 115 signalisiert.

Die Sauerstoff-Speicherfähigkeit O2_Sim des Katalysators 115 kann anhand eines Integrals in einer Kenngrößen-Berechnung 140 ermittelt werden, der das Luftsignal ms_L und der Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlauf lam_Diag_Sol zur Ver-

fügung gestellt werden. Die Integration wird über diejenige Zeitdauer durchgeführt, während welcher der Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlauf lam_Diag_Sol ein mageres Lambda von beispielsweise 1,05 aufweist.

Vorzugsweise erstreckt sich die Katalysatordiagnose über mehrere Perioden des

Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlaufs lam_Diag_Sol, so dass ein Mittelwert der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators gebildet werden kann.

Bei der Ermittlung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit und somit des Diagnoseergeb- nisses wird vorausgesetzt, dass das Lambda des tatsächlich im Abgasbereich 113 auftretenden Diagnosegemisch-Lambda-Ist-Signalverlauf lam Diag ls mit dem vorgegebenen Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlauf lam Diag Sol - abgesehen von bekannten Signalverzögerungen durch Laufzeiten und abgesehen von Einschwingvorgängen - weitgehend übereinstimmt. Eventuell auftretende Abweichun- gen wirken sich unmittelbar auf das Diagnoseergebnis aus. Für eine weitgehende

übereinstimmung wird mit der Schnelladaption gesorgt.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird jedoch davon ausgegangen, dass trotz der bereits durchgeführten Schnelladaption zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt til, ti2 eine Abweichung 210 aufgetreten ist. Das bedeutet, dass die Schnelladaption das Auftreten der Abweichung 210 nicht vollständig verhindern konnte.

Vorgesehen ist eine Zeitdifferenz- Ermittlung 150, welche eine Zeitdifferenz ti_D ermittelt, die zwischen einem Lambda-1-Durchgang 211 des Diagnosegemisch- Lambda- Ist-Signalverlaufs lam_Diag_ls und dem Lambda-1-Durchgang 212 eines von der Kenngrößen-Berechnung 140 berechneten Diagnosegemisch-Lambda- Signalverlaufs lam Diag Sim auftritt. Eine geringe Zeitdifferenz ti_D entspricht einer guten übereinstimmung zwischen dem Diagnosegemisch-Lambda-Ist-Signalverlauf lam Diag ls und dem berechneten Diagnosegemisch-Lambda-Signalverlauf lam_Diag_Sim. In diesem Fall kann die von der Kenngrößen-Berechnung 140 ermittelte Sauerstoff-Speicherfähigkeit O2_Sim noch als zuverlässig gelten und der Diagnose zugrunde gelegt werden. Eine größere Zeitdifferenz ti_D in positiver oder negativer Richtung deutet auf eine höhere Abweichung 210 hin, sodass die ermittel-

te Sauerstoff-Speicherfähigkeit O2_Sim voraussichtlich fehlerhaft ist und das Diagnoseergebnis entsprechend unzuverlässig ausfällt.

Die ermittelte Zeitdifferenz ti_D kann in einer Zeitdifferenz- Bewertung 160 dazu he- rangezogen werden, den Diagnoselambda- Korrekturwert lam Diag Korr bereitzustellen, welcher der Kenngrößen- Festlegung 130 zur Verfügung gestellt wird. Der Diagnoselambda-Korrekturwert lam Diag Korr soll nicht den Schnelladaptionswert Adap S ersetzen, sondern in der Kenngrößenfestlegung 130 die Festlegung des Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlaufs lam_Diag_Sol unmittelbar beeinflus- sen, so dass in den folgenden Perioden des Diagnosegemisch-Lambda-Soll-

Signalverlaufs lam_Diag_Sol eine bessere übereinstimmung zwischen dem gesteuerten Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlauf lam Diag Sol und dem sich einstellenden Diagnosegemisch-Lambda-Ist-Signalverlauf lam Diag ls ergibt. Zur Beeinflussung des Diagnosegemisch-Lambda-Soll-Signalverlaufs lam_Diag_Sol kann in das Kraftstoffsignal m_K oder in die Luftzuführung der Brennkraftmaschine

110 eingegriffen werden.

Die ermittelte Zeitdifferenz ti_D kann in der Zeitdifferenz- Bewertung 160 weiterhin dazu herangezogen werden, ein Fehlersignal F zu ermitteln. Hierzu wird die Zeitdif- ferenz ti_D mit einem vorgegebenen Zeitdifferenz-Schwellenwert ti_D_l_im verglichen. Wenn die Zeitdifferenz ti_ D den Zeitdifferenz-Schwellenwert ti D Lim überschreitet, wird das Fehlersignal F ausgegeben, mit dem beispielsweise signalisiert werden kann, dass das Diagnoseergebnis voraussichtlich unzuverlässig ist oder mit welchem die Diagnose insgesamt abgebrochen werden kann. Weiterhin kann das Fehlersignal F festlegen, dass ein bereits ermitteltes Diagnoseergebnis verworfen werden soll.

Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit der Katalysatordiagnose kann eine Mittelwertbildung bei der Ermittlung des Lambda-1-Durchgangs 211 des Diagnosege- misch-Lambda-lst-Signalverlaufs lam_Diag_ls vorgesehen sein. Die Mittelwertbildung sorgt bei einem von Rauschen überlagerten Diagnosegemisch-Lambda-Ist- Signalverlauf lam Diag ls dafür, dass bei einem Wechsel vom fetten zum mageren

Diagnosegemisch nicht bereits ein erster, durch Rauschen bedingter Lambda-1- Durchgang 211 als tatsächlicher Lambda-1-Durchgang 211 gewertet wird.

Voraussetzung für die Mittelwertbildung ist die Festlegung eines Abtastintervalls für den Diagnosegemisch-Lambda-Ist-Signalverlauf lam Diag ls, das - bezogen auf den Figur 2 zugrunde liegenden Zeitmaßstab - erheblich kürzer ist, sodass um beispielsweise dem vierten Zeitbereich ti4 eine Vielzahl von Abtastwerten des Diagno- segemisch-Lambda-lst-Signalverlaufs lam_Diag_ls vorliegen, damit eine Mittelwertbildung überhaupt möglich ist. Die Mittelwertbildung kann beispielsweise derart er- folgen, dass zunächst ein Verhältnis der Zeitintervalle gebildet wird, in welchen fettes und in welchen mageres Diagnosegemisch vorgelegen hat, und dass anschließend ein Vergleich mit einem Schwellenwert - beispielsweise 50 Prozent - vorgesehen ist.