本发明涉及一种用于尤其是在机动车中识别有缺陷的空气质量流量计的方法，该空气质量流量计用于检测用于内燃机一定数量气缸的吸入空气的空气质量流量，在该方法中，在测试过程的范围内，内燃机借助预调装置在混合气调节装置未激活的情况下运行，预调装置为相应气缸中的由燃料和空气组成的混合气输出设定值，所述设定值在内燃机正常运行中通过混合气调节装置基于当前混合气与化学计量的混合气的混合气偏差(Δλ)被改变。在根据本发明的方法中，将内燃机调节到一个或多个不同的怠速转速并且针对相应怠速转速在混合气调节装置未激活的情况下检测混合气偏差。当检测到的一个混合气偏差或检测到的多个混合气偏差满足一定数量的标准时，空气质量流量计被归为有缺陷的，其中，当针对调节到的怠速转速之一检测到的混合气偏差超过预规定值时，则满足所述一定数量的标准中的第一标准。本发明还涉及一种发动机测试装置和一种机动车。
1.用于识别有缺陷的空气质量流量计的方法，该空气质量流量计用于检测用于内燃机一定数量气缸的吸入空气的空气质量流量，在该方法中，在测试过程的范围内，内燃机借助预调装置在混合气调节装置未激活的情况下运行，预调装置为相应气缸中的由燃料和空气组成的混合气输出设定值，所述设定值在内燃机正常运行中通过混合气调节装置基于当前混合气与化学计量的混合气的混合气偏差(Δλ)被改变，其中：a)将内燃机调节到一个或多个不同的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)并且针对相应怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)在混合气调节装置未激活的情况下检测混合气偏差(Δλ)；
b)当检测到的混合气偏差(Δλ)满足一定数量的标准时，空气质量流量计被归为有缺陷的，其中，当针对调节到的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)之一检测到的混合气偏差(Δλ)超过预规定值时，则满足所述一定数量的标准中的第一标准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当针对最大调节到的怠速转速(LD4)检测到的混合气偏差(Δλ)朝混合气相对于化学计量的混合气具有燃料过量的方向超过预规定值时，满足第一标准。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将内燃机调节到多个不同的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)并且所述一定数量的标准还包括第二和第三标准，其中，当检测到的混合气偏差(Δλ)随着调节到的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)的提高而减小时，满足第二标准，并且当最小调节到的怠速转速(LD1)和最大调节到的怠速转速(LD4)时的混合气偏差(Δλ)之间的差的绝对值超过预规定值时，满足第三标准。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测到的混合气偏差(Δλ)通过λ值与1的偏差来表示。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，λ值是多个在稳态测量间隔中针对相应调节到的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)测得的λ值的平均值。
－当最大调节到的怠速转速(LD4)时的λ值与1偏离超过预规定的阈值时，满足第一标准；和/或－当λ值随着调节到的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)的提高而增大时，满足第二标准；
－当最小调节到的怠速转速(LD1)和最大调节到的怠速转速(LD4)时的λ值之间的差的绝对值超过预规定的差值时，满足第三标准。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当最大调节到的怠速转速(LD4)时的λ值与
1偏离超过预规定的阈值并且该λ值还小于1时，满足第一标准。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，当λ值随着调节到的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)的提高而增大并且在此从不超过1时，满足第二标准。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，预规定的阈值在0.08至0.2之间；和/或预规定的差值在0.03至0.1之间。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，预规定的阈值为0.115。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，预规定的差值为0.06。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，预规定的差值为0.06。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调节到的怠速转速包括一个或多个下述怠速转速值：－800至900rpm之间的怠速转速值；
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调节到的怠速转速包括为850rpm的怠速转速值。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调节到的怠速转速包括为1050rpm的怠速转速值。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调节到的怠速转速包括为1500rpm的怠速转速值。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调节到的怠速转速包括为2000rpm的怠速转速值。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，内燃机的一个或多个运行参数对于相应调节到的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)保持恒定。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述运行参数是内燃机上的电负载和/或内燃机阀的控制时间和/或内燃机的冷却剂温度。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由预调装置输出的设定值通过用于具有相配转速(D)的内燃机相应工作点的百分比适应值(AD)被适应，并且，－在实施步骤a)之前由预调装置读取用于不同转速的适应值(AD)；
－当在步骤b)中空气质量流量计未被归为有缺陷的时，检验一定数量的其它标准，所述一定数量的其它标准包括关于适应值(AD)的标准，为了满足所述关于适应值(AD)的标准而要求：读取的最小适应值低于预规定的第一阈值并且读取的最大适应值高于预规定的第二阈值；
－当满足所述一定数量的其它标准时，空气质量流量计最终被归为有缺陷的，否则继续被归为无缺陷的。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在实施步骤a)之前由预调装置读取用于不同转速的适应值(AD)并且随后在预调装置中将其复位。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，当读取的最小适应值低于预规定的第一阈值并且读取的最大适应值高于预规定的第二阈值并且此外内燃机转速值在最小适应值时低于第一转速阈值并且内燃机转速值在最大适应值时高于第二转速阈值时，满足所述关于适应值(AD)的标准。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一阈值是-13％。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，所述第二阈值是1％。
25.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，所述第一转速阈值是1750rpm。
26.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，所述第二转速阈值是5250rpm。
27.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在关闭内燃机的情况下检测空气质量流量计的静态信号(SI)，并且所述一定数量的其它标准还包括关于静态信号(SI)的标准，当静态信号(SI)处于正常范围之外时，满足该标准。
28.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，在关闭内燃机的情况下检测空气质量流量计的静态信号(SI)，并且所述一定数量的其它标准还包括关于静态信号(SI)的标准，当静态信号(SI)处于正常范围之外时，满足该标准。
29.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在测试过程开始之前检验一个或多个须由内燃机满足的开始条件的存在，仅在满足所述开始条件时才开始测试过程。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述开始条件之中的一个或多个开始条件基于内燃机控制器的故障存储器中的故障记录。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，一个开始条件被设计为，使得内燃机的相对负载(RL)在相应故障记录的情况下低于一个阈值。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述阈值为40％。
33.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法用于在机动车中识别有缺陷的空气质量流量计。
34.用于识别有缺陷的空气质量流量计的发动机测试装置，该空气质量流量计用于检测用于内燃机一定数量气缸的吸入空气的空气质量流量，所述发动机测试装置设置用于实施一种方法，在该方法中，在测试过程的范围内，内燃机借助预调装置在混合气调节装置未激活的情况下运行，预调装置为相应气缸中的由燃料和空气组成的混合气输出设定值，所述设定值在内燃机正常运行中通过混合气调节装置基于当前混合气与化学计量的混合气的混合气偏差(Δλ)被改变，并且a)将内燃机调节到一个或多个不同的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)并且针对相应怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)在混合气调节装置未激活的情况下检测混合气偏差(Δλ)；
b)当检测到的混合气偏差(Δλ)满足一定数量的标准时，空气质量流量计被归为有缺陷的，其中，当针对调节到的怠速转速(LD1、LD2、LD3、LD4)之一检测到的混合气偏差(Δλ)超过预规定值时，则满足所述一定数量的标准中的第一标准。
35.根据权利要求34所述的发动机测试装置，其特征在于，所述发动机测试装置设置用于实施根据权利要求2至33之一所述的方法。
36.根据权利要求34或35所述的发动机测试装置，其特征在于，所述发动机测试装置用于在机动车中识别有缺陷的空气质量流量计。
37.机动车，包括内燃机和一个或多个空气质量流量计，其特征在于，所述机动车包括根据权利要求34至36之一所述的发动机测试装置。
用于识别内燃机的有缺陷的空气质量流量计的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于尤其是在机动车中识别有缺陷的空气质量流量计的方法，该空气质量流量计用于检测用于内燃机一定数量气缸的吸入空气的空气质量流量。
背景技术
[0002] 在内燃机中常常安装有空气质量流量计，这些空气质量流量计通常设置在发动机的进气管中并且测量吸入空气的空气质量流量。检测到的空气质量流量在此在发动机控制的范围内用于确定待添加到气缸中的燃料量。污染、热应力或磨损会导致空气质量流量计信号中的偏差，即通过空气质量流量计检测到的空气质量流量偏离实际空气质量流量。这种有缺陷的空气质量流量计导致错误的燃料添加，这在长时间下导致内燃机故障直至在车辆中发出报警信号。
[0003] 除了有缺陷的空气质量流量计外，内燃机中的混合缺陷还可能有多种其它原因。所述混合缺陷例如可能是基于有缺陷的燃料供应系统、有缺陷的空气供应系统或其它有缺陷的传感器。但通常空气质量流量计是混合缺陷的唯一触发者。由于存在各种可能的原因，目前难以将空气质量流量计明确识别为损伤部件。尤其是没有任何办法识别安装在车辆中的状态下的空气质量流量计的缺陷。此外，也没有可简单实施的测试来检测拆卸的空气质量流量计。因为基于怀疑而更换构件，所以为了消除混合缺陷而常常需要多次重复维修。这导致成本增加。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明的任务在于，提供一种方法和一种相应的发动机测试装置，借助它们可简单且可靠地识别内燃机总系统中有缺陷的空气质量流量计，且不需要为此拆卸现有的空气质量流量计。
[0005] 所述任务通过用于尤其是在机动车中识别有缺陷的空气质量流量计的方法来解决，该空气质量流量计用于检测用于内燃机一定数量气缸的吸入空气的空气质量流量，在该方法中，在测试过程的范围内，内燃机借助预调装置在混合气调节装置未激活的情况下运行，预调装置为相应气缸中的由燃料和空气组成的混合气输出设定值，所述设定值在内燃机正常运行中通过混合气调节装置基于当前混合气与化学计量的混合气的混合气偏差被改变，其中：
[0006] a)将内燃机调节到一个或多个不同的怠速转速并且针对相应怠速转速在混合气调节装置未激活的情况下检测混合气偏差；
[0007] b)当检测到的混合气偏差满足一定数量的标准时，空气质量流量计被归为有缺陷的，其中，当针对调节到的怠速转速之一检测到的混合气偏差超过预规定值时，则满足所述一定数量的标准中的第一标准。
[0008] 所述任务还通过用于尤其是在机动车中识别有缺陷的空气质量流量计的方法来解决，该空气质量流量计用于检测用于内燃机一定数量气缸的吸入空气的空气质量流量，所述发动机测试装置设置用于实施一种方法，在该方法中，在测试过程的范围内，内燃机借助预调装置在混合气调节装置未激活的情况下运行，预调装置为相应气缸中的由燃料和空气组成的混合气输出设定值，所述设定值在内燃机正常运行中通过混合气调节装置基于当前混合气与化学计量的混合气的混合气偏差被改变，并且
[0009] a)将内燃机调节到一个或多个不同的怠速转速并且针对相应怠速转速在混合气调节装置未激活的情况下检测混合气偏差；
[0010] b)当检测到的混合气偏差满足一定数量的标准时，空气质量流量计被归为有缺陷的，其中，当针对调节到的怠速转速之一检测到的混合气偏差超过预规定值时，则满足所述一定数量的标准中的第一标准。
[0011] 按照本发明的方法用于在内燃机中识别一个和可能多个有缺陷的空气质量流量计。所述空气质量流量计在此用于检测用于内燃机的(例如用于一个气缸底座的)一定数量气缸的吸入空气的空气质量流量。内燃机优选是机动车中的发动机。
[0012] 根据本发明，在测试过程的范围内，内燃机借助预调装置在混合气调节装置未激活的情况下运行。预调装置在此以本身已知的方式为相应气缸中的由燃料和空气组成的混合气输出设定值，即预调装置预先确定适合的关于待添加燃料量的值。预调装置的所述值以本事已知的方式在内燃机正常运行中(即不在按照本发明的测试过程的运行中)通过(激活的)混合气调节装置基于当前混合气与化学计量的混合气的混合气偏差被改变。由预调装置输出的设定值在此应尽可能好地与通过混合气调节装置适配或者说改变的设定值一致。混合气偏差通过测量装置并且尤其是通过本身已知的λ探针检测。尤其是混合气偏差通过λ值或λ值与1的偏差来表示。λ值在此表示充分公知的数值，其中，λ值为1则表示化学计量的混合气。大于1的λ值表示空气过量和因此“较稀薄”的混合气。小于1的λ值表示燃料过量和因此“较浓稠”的混合气。
[0013] 在本发明测试过程的步骤a)中，内燃机被调节到一个或多个不同的怠速转速并且针对相应怠速转速在混合气调节装置未激活的情况下检测混合气偏差。根据在步骤b)中的分析，当检测到的混合气偏差满足一定数量的标准(即至少一种标准)时，空气质量流量计被视为有缺陷的，其中，当针对调节到的怠速转速之一检测到的混合气偏差超过预规定值时，则满足所述一定数量的标准中的第一标准。尤其是当针对最大调节到的怠速转速检测到的混合气偏差朝混合气相对于化学计量的混合气具有燃料过量的方向超过预规定值时，则满足第一标准。如果基于λ值检测混合气偏差，那么在此情况下测得的λ值低于小于1的阈值。
[0014] 按照本发明的方法基于下述认识：通过分析不同怠速转速下的混合气偏差可以以简单的方式检测有缺陷的空气质量流量计。在此，有缺陷的空气质量流量计可理解为这样的空气质量流量计，该空气质量流量计的测得的空气质量流量超过允差范围地偏离实际空气质量流量。换言之，有缺陷的空气质量流量计不必完全不能运行，而是不能再提供足够精确的测量值就足以归为有缺陷的。
[0015] 在一种特别优选的实施方式中，借助按照本发明的方法检测空气质量流量计的特殊的故障表现，其测量值在小的空气质量流量下显著偏离于实际空气质量流量并且在此尤其是代表过高的空气质量流量。在此情况下，上面所描述的标准除了第一标准外还包括第二和第三标准，其中，仅在满足第一、第二和第三标准时才直接识别出有缺陷的空气质量流量计。其中，当检测到的混合气偏差随着调节到的怠速转速的提高而减小时(单调要求)，满足第二标准。此外，当最小调节到的怠速转速和最大调节到的怠速转速时的混合气偏差之间的差的绝对值超过预规定值时，满足第三标准。
[0016] 如上所述，检测到的混合气偏差优选通过λ值与1的偏差表示，其中，λ值尤其是多个在稳态测量间隔中针对相应调节到的怠速转速测得的λ值的平均值。稳态测量间隔在此具有这样的特点，即，内燃机的运行参数在该测量间隔内仅具有轻微的波动(即在相应允差范围内的波动)。
[0017] 如果混合气偏差通过λ值的偏差表示，那么优选这样定义第一和/或第二和/或第三标准：
[0018] －当最大调节到的怠速转速时的λ值与1偏离超过预规定的阈值并且该λ值还优选小于1时，满足第一标准；和/或
[0019] －当λ值随着调节到的怠速转速的提高而增大并且在此优选从不超过1时，满足第二标准；和/或
[0020] －当最小调节到的怠速转速和最大调节到的怠速转速时的λ值之间的差的绝对值超过预规定的差值时，满足第三标准。
[0021] 优选刚刚为第一标准定义的阈值介于0.08至0.2之间、尤其是为0.115。优选刚刚为第三标准定义的预规定的差值在0.03至0.1之间、尤其是为0.06。
[0022] 在另一种优选实施方式中，调节到的怠速转速包括一个或多个下述怠速转速值：
[0023] －800至900rpm(rpm＝每分钟转数)之间、尤其是为850rpm的怠速转速值；
[0024] －1000至1100rpm之间、尤其是为1050rpm的怠速转速值；
[0025] －1400至1600rpm之间、尤其是为1500rpm的怠速转速值；
[0026] －1900至2100rpm之间、尤其是为2000rpm的怠速转速值。
[0027] 在按照本发明的方法的另一种优选方案中，内燃机的一个或多个运行参数对于相应调节到的怠速转速保持恒定。这类运行参数尤其是涉及内燃机上的电负载和/或内燃机阀的控制时间和/或内燃机的冷却剂温度。但运行参数也可涉及发动机的其它参数。借助该方案可确保按照本发明的测试的可再现性。
[0028] 在按照本发明的方法的另一种方案中，由预调装置输出的设定值通过用于在不同发动机转速的情况下的内燃机相应工作点的百分比适应值被适应。换言之，预调包括所谓的混合气适应，在其中，预调装置中的设定值在其持续偏离通过混合气调节装置再调节的设定值时直接在预调装置中适当地适配。相应的适应值在此关联地存储于预调装置中并且通常在内燃机运行期间持续被学习。在利用这种混合气适应的情况下，在本发明的一种优选方案中，在实施步骤a)之前由预调装置读取用于不同转速的适应值。在读取适应值后优选在预调装置中将所述适应值复位，即恢复到预调装置的设定值未进行适应时的值。因此，接下里的发动机测试以原始的、未进行适应的设定值进行，由此确保测试的可再现性。此外，通过该措施使测试过程适配于供货后的发动机情况，即适配于还没有混合气适应值可被学习的时刻。
[0029] 如果存在读取的适应值，那么当在上述步骤b)中空气质量流量计未被归为有缺陷的时，检验一定数量的其它标准。所述一定数量的其它标准在此包括关于适应值的标准，其中，为了满足关于适应值的该标准而要求：读取的最小适应值低于预规定的第一阈值并且读取的最大适应值高于预规定的第二阈值。当满足所述一定数量的其它标准时，最初被归为无缺陷的空气质量流量计现在最终被评估为有缺陷的。如未满足所述一定数量的标准，则空气质量流量计继续被归为完好的。
[0030] 在一种特别优选的实施方式中，当读取的最小适应值低于预规定的第一阈值、尤其是待添加燃料量的-13％并且读取的最大适应值高于预规定的第二阈值、尤其是待添加燃料量的1％并且此外内燃机转速值在最小适应值时低于第一转速阈值、尤其是低于1750rpm并且内燃机转速值在最大适应值时高于第二转速阈值、尤其是高于5250rpm时，满足所述关于适应值的标准。
[0031] 在另一种优选实施方式中，在关闭内燃机的情况下检测空气质量流量计的静态信号，并且在专门的说明中阐述这种静态信号的一种方案。所述一定数量的其它标准在此还包括关于静态信号的标准，当静态信号处于正常范围之外时，满足该标准。因而，仅在关于适应值的标准和关于静态信号的标准都被满足时，空气质量流量计才被归为有缺陷的。
[0032] 在按照本发明的方法的另一种方案中，在测试过程开始之前检验一个或多个须由内燃机满足的开始条件的存在，在此仅在满足所述开始条件时才开始测试过程。此外，这类开始条件的不同方案也在专门的说明中被阐述。
[0033] 在一种特别优选的实施方式中，所述开始条件之中的一个或多个开始条件基于内燃机控制器的故障存储器中的故障记录，并且尤其是一个开始条件被设计为，使得相应故障记录中的相对负载(用于内燃机气缸中的空气量的一个量度)低于一个阈值、优选低于40％。通过这种方式考虑上面所描述的故障表现，据此，空气质量流量计在小的负载下(即实际小的空气质量流量)提供错误的空气质量流量并且因此导致过高的混合缺陷。术语“相对负载”对于技术人员是常用术语并且在节气门全开的自吸式发动机中为100％并且在怠速附近的工作点中为20％。如果发动机包括涡轮增压器或其它增压方法，那么相对负载也可超过100％。
[0034] 除了上面所描述的方法，本发明还涉及一种用于识别有缺陷的空气质量流量计的发动机测试装置，该空气质量流量计用于检测用于一定数量的内燃机气缸的吸入空气的空气质量流量。所述发动机测试装置设置用于实施按照本发明的方法或按照本发明的方法的一种或多种优选变型方案。发动机测试装置在此可以是外部的发动机测试装置或者也可以集成在机动车中。
[0035] 此外，本发明还涉及一种包括内燃机和一个或多个空气质量流量计的机动车，机动车包括上面所描述的、用于测试空气质量流量计的发动机测试装置。
附图说明
[0036] 下面，参考附图详细说明本发明的实施例。附图如下：
[0037] 图1为流程图，其说明按照本发明的方法的一种实施方式的主要步骤；
[0038] 图2为流程图，其说明根据按照本发明的方法的一种实施方式的分析过程；
[0039] 图3为图表，其示例性示出根据本发明一种变型方案来为内燃机测定的混合气偏差；
[0040] 图4为图表，其示例性示出从机动车中的存储器中读取的、在内燃机发动机转速与用于适配预调装置的适应值之间的关系；
[0041] 图5为图表，其示例性示出在按照本发明的方法的一种实施方式中为内燃机测定的两个空气质量流量计的静态信号。
具体实施方式
[0042] 下面说明用于在内燃机中对空气质量流量计进行功能测试的按照本发明的方法的一种方案，该内燃机包括两个气缸底座，其分别具有4个气缸，每个气缸底座在进气管中具有一个自身的空气质量流量计。在此，单独为每个气缸底座通过相应的λ探针来测量燃料与空气的混合比和因此测量λ值。借助下面说明的测试过程可同时为各个气缸底座的两个空气质量流量计检验它们的功能可靠性。
[0043] 为了确定空气质量流量计是否有缺陷，实施图1中所示的测试过程。在此仅示出测试过程的主要步骤，实施的其它步骤在下面说明的范围内被说明。所述测试借助车辆车间中的发动机测试装置进行。该测试装置允许技工诊断传动系故障并且在此通过以屏幕形式的相应用户界面给予技工操作指示。为此，发动机测试装置包括测试模块，该测试模块经由屏幕询问和测试指示来引导技工。在此，目的在于实现快速测试、即电气车间诊断，其能够以尽可能少的手工劳动实现内燃机元件的自诊断。在此，通过高度自动化实现高的可再现性、对内燃机影响轻微以及在发现故障时消除故障影响。
[0044] 如开头已经提到的那样，空气质量流量计是内燃机进气管中的测量仪表，该测量仪表测量流经该进气管的空气质量流量。在这里所描述的方案中，空气质量流量计是所谓的热膜空气质量流量计，其借助被加热的热线的冷却以及通过获悉周围空气温度来检测空气质量流量。空气质量流量计在汽油发动机中用于负载检测和负载控制并且用于诊断空气隙。有缺陷的空气质量流量计导致内燃机的故障运行状态。通常当机动车中发动机警示灯亮起并且车辆中的故障存储器显示混合缺陷时，才实施本发明的测试，由于来源于预调装置的用于待喷入燃料量的设定值持续偏离于通过混合气调节装置再调节的设定值而导致所述混合缺陷。
[0045] 在图1的测试过程范围内，在测试开始之前(未作为单独的步骤在图1中示出)首先设定预规定的开始条件。如不存在开始条件，则不能开始测试。根据开始条件，机动车点火器必须接通，发动机必须处于运行温度并且空气质量流量计必须接通。另外，发动机必须关闭，充电设备必须连接到车辆电池上以及车辆的空气压缩机必须关闭。通过这两个最后提到的条件解除内燃机的负载，以便由此确保测试的良好可再现性。此外关闭节气门，以便在空气质量流量计的更下面还要说明的静态测量时避免外部影响。
[0046] 为了确保能够由下面所描述的基于λ值的混合气质量测量推断出有缺陷的空气质量流量计，在测试开始之前排除尽可能多的横向影响。所述横向影响借助现有的测试模块和标准诊断来处理。这类横向影响可能由以下组件中的缺陷引起：
[0047] 节气门调节器、催化器、λ探针、吸入空气温度传感器，进气管压力传感器、燃料量控制阀、共轨压力传感器、低压燃料传感器、高压燃料泵、喷射器、排气/进气阀定时调节器、点火器、燃料箱通气装置。
[0048] 另外，进气导管、进气系统、排气岐管、排气系统以及曲轴箱通气装置中的泄漏也构成横向影响。
[0049] 根据测试过程的步骤S1，在处理横向影响后，首先从内燃机的预调装置中读取适应值。整个预调在此包括混合气适应，其检测通过预调装置输出的、用于待喷入燃料量的设定值与通过混合气调节装置再调节的设定值之间的持续偏差并且通过补偿预调装置中的设定值来考虑该偏差。换言之，当在一个工作点内持续再调节混合气时，预调装置的相应设定值迭代地“学习”。由此改善了混合气预调装置的自调节并且改善了内燃机的动态性能，这是因为混合气调节装置在时间上滞后地工作并且是纯反应的。对于接下来的测试过程必须将适应值复位到车辆的供货状态(“调零”)。因此，在步骤S1结束时，适应值从预调装置中被删除或者说复位，从而预调装置输出其原始设定值并且因此在接下来的测试中存在可再现的条件。在步骤S1后获得的适应值根据参数来给出发动机负载和发动机转速以及针对100℃冷却剂温度来给出用于预调装置中的设定值的相应适应值，其中，该适应值是用于设定值和因此用于燃料喷入量的百分比校正因数。
[0050] 在读取和复位适应值之后，在下一步骤S2中实施相应空气质量流量计的静态测量。在该静态测量中，空气质量流量计的测量信号在发动机关闭、即空气质量流量为零时被作为参考值检测。在此所描述的实施方式中，该静止信号通过PWM值表示，该值表示在加热装置的PWM信号中的、用于空气质量流量计内部控制的平均时间段。PWM值因此与PWM周期中的时间段有关，在该时间段期间通过加热装置向热线供应电功率。由该时间段可导出空气质量流。在静态测量的情况下，为PWM值预规定允差范围或者说正常范围，该范围对于在此观察的空气质量流量计而言介于527μs至529μs之间。如更下面所描述的那样，空气质量流量计的静态测量在一定情况下可用于确定空气质量流量计的缺陷。
[0051] 在空气质量流量计的静态测量后，最终在步骤S3中启动发动机。此外，排气吸出装置连接到车辆的排气管上。在发动机启动后，在步骤S4中关闭发动机的混合气调节装置，从而混合气仅基于预调装置的设定值被调节。接着，关闭安装在机动车中的发电机，以便解除内燃机的负载并又确保测试的良好可再现性。接着等待预定义的时间(如70秒)并且随后关闭油箱通气阀，这消除了测试中燃料蒸气对混合质量的横向影响。
[0052] 在步骤S5中调节到内燃机的第一怠速转速，该第一怠速转速在在此所描述的实施例中约为850rpm。接着再次等待预定义的时间(如30秒)，以确保形成具有稳定λ值的工作点。在步骤S6中最终借助相应λ探针测量相应气缸底座的混合气的多个λ值(如15个λ值)。然后求这些λ值的平均值并且该平均值表示针对相应怠速转速检测到的λ值。
[0053] 接着，如图1中的箭头P所示那样多次重复步骤S5和S6。尤其是多次相继提高怠速转速并且随后为新的怠速转速检测新的λ值。在此所描述的实施方式中，除了850rpm的怠速转速外，针对1050rpm、1500rpm和2000rpm的怠速转速检测相应的(平均)λ值。此外，在相应检测λ值时还确保维持阀的控制时间，以避免由于变化的阀控制时间影响λ值。如对于第一转速值850rpm那样，在测量λ值之前，对于其它更高的转速值始终也等待预定义时间，以确保具有恒定λ值的内燃机稳定工作点。
[0054] 在针对不同的怠速转速检测λ值之后，终止实际的测试过程并且使内燃机重新复位到其正常运行状态中。也就是说，再次接通混合气调节装置，将怠速转速恢复到正常值上、将关闭的油箱通气阀恢复、结束发电机的停止，不再维持控制时间并且再次激活空调压缩机。
[0055] 在接下来的步骤S7中进行测试分析，该分析借助图2进一步被说明。对于该分析不再需要发动机运转。在在此所观察的情况下应检测被污染的空气质量流量计的故障表现。在这种空气质量流量计中，在小的空气质量流量下检测到比实际质量流量过高的质量流量。这是因为在小的空气质量流量下，被污染的空气质量流量计在气流和热线之间的热传导较差。与此相反，在中等或高的空气质量流量下被污染的空气质量流量计在实际质量流量与检测到的质量流量之间显示出较小的或处于允差范围内的信号偏差。此外，在极高的空气质量流量下，信号偏差甚至使得相对于实际质量流量检测到过低的质量流量。
[0056] 在一种优选变型方案中，在测试开始之前还读取内燃机控制器的故障存储器。如果相对负载(在此时进行了故障记录)高于40％，则不开始测试。这是因为，仅在具有小的相对负载(和因此小的空气质量流量)的故障记录时才会出现被污染的空气质量流量计的上述故障表现，该故障表现可根据在此所描述的实施方式来检测。针对机动车的相应工作点检测相对负载对于本领域技术人员是已知的，因此不再详细说明。
[0057] 根据图2，在步骤S101中借助相应的分析逻辑分析平均λ值。在此检验是否满足三个标准，其中，满足标准的条件如下：
[0058] －(1-λ(LD))随着怠速转速值的提高而减小(即所述值严格单调递减)；
[0059] －(1-λ(LDmin))-(1-λ(LDmax))>0.06；
[0060] －(1-λ(LDmax))>0.115。
[0061] 在此，λ(LD)表示相应怠速转速LD下的平均λ值，针对所述怠速转速检测(平均)λ值。LDmax相应于怠速转速的最大值并且LDmin相应于怠速转速的最小值，在所述怠速转速下进行测量。
[0062] 如满足上述标准，则这相应于上面所描述的故障表现，在该故障表现时，通过空气质量流量计在小的转速下检测到过大的空气质量流量，由此导致过浓的混合气。因此，如果在图2的步骤S102中所述标准被满足，那么相应空气质量流量计被归为有缺陷的，如通过步骤S103示出的那样。
[0063] 在图3的图表中示例性为具有两个气缸底座B1和B2的发动机示出针对不同怠速转速LD1、LD2、LD3、LD4的可能的平均λ值。LD1在此相应于850rpm的最低怠速转速，LD2相应于1050rpm的怠速转速，LD3相应于1500rpm的怠速转速并且LD4相应于2000rpm的怠速转速。沿纵坐标在此示出偏差Δλ＝1-λ(LD)。该偏差通过竖条和相配的数值为相应转速值和气缸底座示出。高的竖条相应于较小的λ值并且因此相应于过浓的混合气。如图3所示那样，气缸底座B2的空气质量流量计满足上述标准，而气缸底座B1的空气质量流量计不满足上述标准。
因此，底座B2的空气质量流量计被检测为有缺陷的并且底座B1的空气质量流量计借助该标准单独被诊断为“目前完好”的。
[0064] 如果在图2的步骤S102中确定未满足关于缺陷的相应λ值标准，那么在下一步骤S104中检验关于上面所描述的静态测量的标准以及关于在测试过程范围内读取的适应值的标准。就读取的适应值而言，检验在下述条件下被满足的两条标准：
[0065] －最小适应值小于-13％并且该最小适应值出现在发动机转速低于1750rpm时；
[0066] －最大适应值大于+1％并且出现在发动机转速高于5250rpm时。
[0067] 在上述标准中提到的关于适应值和转速值的边界是示例性的并且可根据该方法的具体实施在一定限度内变化。
[0068] 为了说明，在图4中为两个气缸底座B1和B2示出百分比适应值AD关于发动机转速D的可能曲线。在此，每个适应值适用于一个相应的与发动机的相对负载RL关联的发动机转速，该相对负载在所显示图表的上方标出。所述适应值适用于100℃的冷却剂温度。
[0069] 在图4的图表中，通过方框B表示转速值和适应值的这样一个范围，该范围相应于上面提到的针对适应值的第一标准。与此相对，区域B'表示转速值和适应值的这样一个范围，该范围相应于上面提到的针对适应值的第二标准。如图4可见，气缸底座B2的适应值满足上述标准，而气缸底座B1不满足所述标准。
[0070] 此外，检验关于空气质量流量计的静态测量的标准。如上所述，在此检验相应的PWM值是否处于预规定的正常范围内。这借助图5再次示出。在该图中，通过相应的竖条为各气缸底座B1和B2示出静态信号SI形式的PWM值。该PWM值对于气缸底座B1为528.8μs并且对于气缸底座B2为520μs。正常范围通过527μs至529μs之间的间隔表示。根据图5，气缸底座B2的空气质量流量计处于正常范围之外。在此，当相应空气质量流量计的静态信号处于正常范围之外时，满足关于相应空气质量流量计的静态测量的标准，即在图5的情况下气缸底座B2的空气质量流量计满足该标准、而气缸底座B1的空气质量流量计不满足该标准。
[0071] 对于根据图2不满足步骤S102的标准的空气质量流量计最终检验上述关于适应值和静态测量的标准。仅在这两个标准同时被满足的情况下，该空气质量流量计也被检测为有缺陷的(步骤S103)。否则确定空气质量流量计是无缺陷的(步骤S105)。如果根据图4和5观察空气质量流量计的适应值和静态测量，那么仅气缸底座B2的空气质量流量计被检测为有缺陷的。
[0072] 上面所描述的按照本发明的方法的实施方式具有一系列优点。尤其是能够借助简单且快速的测试方法实现有针对性地自动检测机动车中的空气质量流量计。该测试方法在此是非侵入性的并且可在发动机的原始状态中运行。不需要拆卸空气质量流量计来检验之。因此可在混合缺陷的情况下有针对性地确定，是否空气质量流量计对此负有责任，并且不需要为此基于怀疑而必须更换构件。由此减少了重复维修的次数并且由此为客户和车辆制造商降低了成本。此外还通过更稳健且更快速的维修在车辆使用者方面实现了更高的客户满意度。
[0073] 附图标记列表
[0074] S1、S2、…、S7 测试过程的步骤
[0075] P 箭头
[0076] S101、S102、…、S105 分析步骤
[0077] Δλ 混合气偏差
[0078] LD1、…、LD4 怠速转速
[0079] B1、B2 气缸底座
[0080] AD 适应值
[0081] D 发动机转速
[0082] RL 相对负载
[0083] SI 静态信号
