DE19527774C2 - Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Katalysatorverschlechterungs-Be­ stimmungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor. Insbeson­ dere betrifft sie eine verbesserte Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die eine genaue Bestimmung des verschlechterten Zustandes eines Katalysatorkörpers ermöglicht.

Bei Fahrzeugen ist ein Katalysatorkörper in der Abgasleitung eines Abgassystems vorgesehen, um die Abgasemissionen zu rei­ nigen, die vom Verbrennungsmotor abgegeben werden. Bei eini­ gen Verbrennungsmotoren ist eine Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungsvorrichtung vorgesehen, die eine Regelungs­ einrichtung zur Bestimmung der Verschlechterung des Katalysa­ torkörpers umfaßt, wenn vorbestimmte Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungszustände gegeben sind. Die Regelungseinrich­ tung sorgt für eine erste Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf einen Zielwert in Überein­ stimmung mit einem ersten Spannungssignal, das von einem vor­ deren Sauerstoffsensor abgegeben wird. Des weiteren führt die Regelungseinrichtung eine zweite Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zur Korrektur der ersten Rück­ kopplungsregelung in Übereinstimmung mit einem zweiten Span­ nungssignal durch, das von einem hinteren Sauerstoffsensor abgegeben wird. Der vordere Sauerstoffsensor, der ein erster Abgassensor ist, ist in der Abgasleitung des Motors stromauf­ wärts des Katalysatorkörpers vorgesehen. Der hintere Sauer­ stoffsensor, der der zweite Abgassensor ist, ist in der Ab­ gasleitung stromabwärts des Katalysatorkörpers vorgesehen.

Beispiele der vorstehend angegebenen Bestimmungsvorrichtung sind beispielsweise in den offengelegten japanischen meldungen 5-240 089 und 6-81 634 offenbart.

Gemäß der angegebenen Offenlegungsschrift 5-240 089 (und dem entsprechenden US-Patent 5 337 557) wird die zweite Rückkopp­ lungsregelung des hinteren Sauerstoffsensors durchgeführt, um eine Korrektur-Bestimmungszeit und eine Korrekturmenge in Übereinstimmung mit dem Zustand der Ausgangsperiode eines zweiten Bestimmungssignals des hinteren Sauerstoffsensors zu verändern. Ein zweiter Rückkopplungsregelungs-Lernwert des hinteren Sauerstoffsensors wird berechnet aus: einem arithme­ tischen Mittel, das sowohl aus einem vorausgehenden Sprung­ wert-Vorwert und einem gegenwärtigen Sprungwert-Vorwert für jedes Überspringen eines zweiten Rückkopplungsregelungswerts berechnet wird; und aus dem arithmetischen Mittelwert, der entsprechend einem Zustand der Ausgangsperioden des vorste­ hend genannten zweiten Bestimmungssignals berechnet wird. Als Ergebnis sorgt der oben angesprochene berechnete Lernwert für eine Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses.

Entsprechend der vorstehend genannten offengelegten japani­ schen Patentanmeldung 6-81 634 (und dem entsprechenden US-Pa­ tent 5 379 587) werden dann, wenn vorbestimmte Verschlechte­ rungsbeurteilungs-Ausführungszustände gegeben sind, sowohl Perioden- als auch Bereichsverhältnisse der ersten und zwei­ ten Bestimmungssignale innerhalb einer vorbestimmten, arith­ metischen Arbeitszeit mittels eines Korrekturwertes korri­ giert, wodurch ein arithmetischer Verschlechterungs-Beurtei­ lungswert geschaffen wird. Der arithmetische Wert wird dazu benutzt, eine Berechnung in Hinblick auf die Bestimmung eines verschlechterten Zustandes des Katalysatorkörpers durchzufüh­ ren. Auf diese Weise werden das Bereichsverhältnis sowie das Periodenverhältnis der ersten und zweiten Feststellungssi­ gnale berechnet und miteinander multipliziert; und der arith­ metische Verschlechterungs-Beurteilungswert, der mittels eines Korrekturwertes korrigiert wird, wird zur Durchführung einer Beurteilung erreicht. Demzufolge ist es möglich, einen verschlechterten Zustand des Katalysatorkörpers genau zu mes­ sen, wodurch eine verbesserte Genauigkeit der Bestimmung des verschlechterten Zustandes geschaffen wird. Kurz ausgedrückt wird entsprechend der Anmeldung 6-81 634 der arithmetische Verschlechterungs-Beurteilungswert (REKCAT), der ein Kataly­ satorverschlechterungs-Beurteilungs/Meß-Wert ist, bestimmt aus: REKCAT = SR _* SHUKI _* α, wobei SR ein Bereichsverhält­ nis, SHUKI ein Periodenverhältnis und α ein Korrekturfaktor entsprechend der Abgastemperatur, der Motorlast und derglei­ chen sind.

Bei der Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor erfährt der Katalysatorkörper hinsichtlich seiner Funktion, soweit Fahrzeuge in normaler Benutzung stehen, keine materielle Beeinträchtigung.

Wenn jedoch der Benutzer eines Fahrzeugs beispielsweise ver­ bleiten Kraftstoff verwendet oder wenn sich eine Fehlzündung aufgrund eines aus seiner Normalstellung abgezogenen Hoch­ spannungskabels als Folge anderer unerwarteter Ursachen er­ gibt, wird die Funktion des Katalysatorkörpers drastisch re­ duziert entweder durch eine verminderte katalytische Funktion oder den beschädigten Katalysatorkörper infolge einer auf das Blei zurückgehenden Vergiftung oder hoher Temperatur. Die verminderte Funktion des Katalysatorkörpers führt zu einer Reduzierung der Abgasreinigungsrate. Dies führt zu dem Nach­ teil, daß eine große Menge ungereinigten Abgases in der Luft freigesetzt wird, was einen Beitrag zur Umweltverschmutzung leistet.

Des weiteren führt geringe Genauigkeit bei der Bestimmung der Katalysatorverschlechterung dazu, daß der Katalysatorkörper als anormal beurteilt wird, obwohl er normal ist. Dies führt zu den Nachteilen, daß der Benutzer das Gefühl eines Unbeha­ gens bei einem sich daraus ergebenden Verlust der Zuverläs­ sigkeit des Fahrzeugs erfährt und daß weiterhin sich der Be­ nutzer zu einer unnötigen Reparatur des Fahrzeuges oder zu einem unnötigen Austausch von Teilen mit einer damit verbun­ denen Erhöhung der Wartungsleistung in Hinblick auf Arbeits­ stunden und Reparaturkosten veranlaßt sieht.

Zur Überwindung der vorstehend angegebenen Nachteile sieht die Erfindung vor eine Katalysatorverschlechterungs-Bestim­ mungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit ersten und zweiten Abgassensoren, die in einem Abgaskanal des Verbren­ nungsmotors stromaufwärts und stromabwärts eines Katalysator­ körpers angeordnet sind, wobei der Katalysatorkörper im all­ gemeinen in der Mitte entlang des Abgaskanals angeordnet ist, wobei die Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungsvorrichtung eine erste Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhält­ nisses auf einen Sollwert entsprechend dem ersten Spannungs­ signal, das von dem ersten Abgassensor abgegeben wird, schafft, während eine zweite Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zur Korrektur der ersten Rück­ kopplungsregelung entsprechend einem zweiten Spannungssignal, das von dem zweiten Abgassensor abgegeben wird, durchgeführt wird, wodurch die Verschlechterung des Katalysatorkörpers be­ stimmt wird, wenn vorbestimmte Katalysatorverschlechterungs- Bestimmungszustände erfüllt sind, die gekennzeichnet ist durch eine Regelungseinrichtung mit einer Katalysatorver­ schlechterungs-Bestimmungssektion, die einen verschlechterten Zustand des Katalysatorkörpers bestimmt, wenn die vorbestimm­ ten Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungszustände gegeben sind, indem aufeinanderfolgend folgende Schritte durchgeführt werden: Messen der ersten und zweiten Spannungssignal- Umkehrzustände innerhalb einer vorbestimmten, arithmetischen Arbeitszeit gemäß den Umkehrzuständen der ersten und zweiten Spannungssignale, hierdurch Berechnen eines Umkehrzu­ standsverhältnisses; Messen der ersten und zweiten Spannungs­ signal-Umgebungsbereiche innerhalb der vorbestimmten, arith­ metischen Arbeitszeit entsprechend den Bereichen, die durch Stellen der Zeitperioden umgeben sind, während die ersten und zweiten Spannungssignale umgekehrt werden, hierdurch Berech­ nen eines Bereichsverhältnisses; Messen der ersten und zwei­ ten Spannungssignalzustände innerhalb der vorbestimmten, arithmetischen Arbeitszeit entsprechend den ersten und zwei­ ten Spannungssignalen, hierdurch Berechnen eines Spannungsverhältnisses, Berechnen eines Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwertes auf der Grundlage des Umkehrzu­ standsverhältnisses, des Bereichsverhältnisses und des Span­ nungsverhältnisses und Vergleichen des Katalysatorverschlech­ terungs-Meßwertes und eines Katalysatorverschlechterungs-Be­ stimmungswertes, wobei der letztgenannte Wert für jede Motor­ last eingestellt ist.

Bei der die vorliegende Erfindung verkörpernden Bauweise führt dann, wenn die vorbestimmten Katalysatorverschlechterungs-Be­ stimmungszustände gegeben sind, die Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungssektion der Regelungseinrichtung die nach­ folgenden Schritte aus: Messen der ersten und zweiten Spannungssignal-Umkehrzustände innerhalb einer vorbestimmten, arithmetischen Arbeitszeit entsprechend den Umkehrzuständen der ersten und zweiten Spannungssignale, hierdurch Berechnen eines Umkehrzustandsverhältnisses; Messen der ersten und zweiten Spannungssignalumgebungsbereiche innerhalb der vorbe­ stimmten, arithmetischen Arbeitszeit entsprechend den Berei­ chen, die durch Stellen der Zeitperioden umgeben sind, wäh­ rend die ersten und zweiten Spannungssignale umgekehrt wer­ den, hierdurch Berechnen eines Bereichsverhältnisses; Messen der ersten und zweiten Spannungssignalzustände innerhalb der vorbestimmten, arithmetischen Arbeitszeit entsprechend den ersten und zweiten Spannungssignalen, hierdurch Berechnen eines Spannungsverhältnisses; Berechnen eines Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwertes auf der Grundlage des Umkehrzu­ standsverhältnisses, des Bereichsverhältnisses und des Span­ nungsverhältnisses; und Vergleichen des Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwertes und eines Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungswertes, wobei letzterer für jede Motorlast eingestellt ist. Die Bestimmungssektion bestimmt einen ver­ schlechterten Zustand des Katalysatorkörpers. Die Verwendung der vorstehend bezeichneten Regelungseinrichtung sorgt im Wege der Simulation für eine Bestimmung des verschlechterten Zustands des Katalysatorkörpers, wodurch eine genaue Beurtei­ lung des Zustandes der Katalysatorverschlechterung selbst un­ ter Berücksichtigung der Abweichung von Messungen sowie des Fahrzeugs/der Teile möglich ist. Des weiteren wird der ver­ schlechterte Zustand des Katalysatorkörpers unter Bezugnahme auf den Katalysatorverschlechterungs-Meßwert bestimmt, was es möglich macht, die Genauigkeit der Beurteilung der Katalysa­ torverschlechterung zu verbessern. Darüber hinaus wird die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs verbessert, wodurch weiterhin eine unnötige Reparatur oder ein unnötiger Austausch von Tei­ len vermieden wird. Des weiteren kann sogar eine Umweltbeein­ trächtigung verhindert werden, weil eine genaue Reparatur er­ reichbar ist, wenn der Katalysatorkörper anormal ist.

Nachfolgend wird die Erfindung ausschließlich beispielhaft und weiter ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:

Fig. 1 ein Fließdiagramm, das die Beurteilung der Katalysa­ torverschlechterung erläutert;

Fig. 2 das Diagramm einer Wellenform, das die Spannungssi­ gnale der vorderen und hinteren Sauerstoffsensoren erläutert;

Fig. 3 eine Erläuterung unter Darstellung eines Katalysa­ torverschlechterungs-Bestimmungsbereichs und der Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungsbedingung;

Fig. 4 ein Diagramm unter Darstellung der Beziehung zwi­ schen der Motorlast und einem Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwert;

Fig. 5 ein Diagramm unter Darstellung der Beziehung zwi­ schen der Katalysatorreinigungsrate und dem Kataly­ satorverschlechterungs-Meßwert;

Fig. 6 ein Diagramm unter Darstellung der Beziehung zwi­ schen der Katalysatorreinigungsrate und dem Kataly­ satorverschlechterungs-Meßwert gemäß der vorliegen­ den Ausführungsform;

Fig. 7 ein Diagramm unter Darstellung der Beziehung zwi­ schen einem Abgaswert und dem Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwert;

Fig. 8 ein Diagramm unter Darstellung einer weiteren Bezie­ hung zwischen dem Abgaswert und dem Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwert;

Fig. 9 ein Diagramm einer Wellenform, das ein erstes Span­ nungssignal des vorderen Sauerstoffsensors und ein zweites Spannungssignal des hinteren Sauerstoffsen­ sors erläutert;

Fig. 10 ein Blockdiagramm zur Darstellung der Katalysator­ verschlechterungs-Bestimmungsvorrichtung und

Fig. 11 ein Diagramm, das eine systematische Bauweise dar­ stellt, die einen Verbrennungsmotor und die Kataly­ satorverschlechterungs-Bestimmungsvorrichtung um­ faßt.

In Fig. 11 sind mit 2 ein Verbrennungsmotor mit Kraft­ stoffeinspritzsteuerung, mit 4 eine Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungs-Einrichtung mit 6 ein Zylinderblock, mit 8 ein Zylinderkopf, mit 10 ein Kolben, mit 12 ein Luftfilter, mit 14 ein Lufteinlaßrohr, mit 16 ein Drosselkörper, mit 18 ein Einlaßverteiler, mit 20 ein Lufteinlaßkanal, mit 22 ein Luftauslaßrohr und mit 24 ein Luftauslaßkanal bezeichnet.

Das Lufteinlaßrohr 14 ist zwischen dem Luftfilter 12 und dem Drosselkörper 16 vorgesehen. Im Lufteinlaßrohr 14 ist ein er­ ster Einlaßkanal 20-1 ausgebildet. Ein Luftströmungsmesser 26 ist an der stromaufwärtigen Seite des Lufteinlaßrohrs 14 zur Messung der eingeführten Luftmenge angeordnet.

Ein Schalldämpfer 28 ist zur Reduzierung des Emissionsge­ räuschs der Einlaßluft an der stromaufwärtigen Seite des Luftfilters 12 angeordnet. Der Drosselkörper 16 besitzt einen dort ausgebildeten, zweiten Einlaßkanal 20-2, der mit dem er­ sten Einlaßkanal 20-1 in Verbindung steht. Ein Einlaßluft- Drosselventil 30 ist im zweiten Einlaßkanal 20-2 vorgesehen. Des weiteren steht der zweite Einlaßkanal 20-2 mit einem dritten Einlaßkanal 20-3 über einen Ausgleichsbehälter 32 in Verbindung. Der dritte Einlaßkanal 20-3 ist im Einlaßvertei­ ler 18 ausgebildet. Die stromabwärtige Seite des dritten Ein­ laßkanals 20-3 steht mit der Verbrennungskammer 36 des Ver­ brennungsmotors 2 über ein Lufteinlaßventil 34 in Verbindung. Die Verbrennungskammer 36 steht mit dem Luftauslaßkanal 24 über ein Luftauslaßventil 38 in Verbindung.

Das Luftauslaßrohr 22 ist mit einem vorderen Sauerstoffsensor 40, der ein erster Auslaßsensor mit einer Heizeinrichtung ist, und einem Katalysatorkörper 44 eines Katalysators 42 ausgestattet. Die Bauteile 40 und 44 sind in dieser Reihen­ folge von der Seite des Verbrennungsmotors 2 aus angeordnet. Der vordere Sauerstoffsensor 40 ist im Auslaßkanal 24 an der stromaufwärtigen Seite des Katalysatorkörpers 44 angeordnet, um die Sauerstoffkonzentration in den Abgasemissionen im Ka­ nal 24 festzustellen. Der Sensor 40 gibt ein erstes Span­ nungssignal in Abhängigkeit von der Feststellung ab, das Um­ kehrsignale für reich und arm (s. Fig. 9) umfaßt.

Ein hinterer Sauerstoffsensor 46, der ein zweiter Auslaßsen­ sor ist, ist im Auslaßrohr 22 an der stromabwärtigen Seite des Katalysatorkörpers 44 vorgesehen. Der hintere Sauerstoff­ sensor 46 stellt die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen im Auslaßkanal 24 an der stromabwärtigen Seite des Katalysa­ torkörpers 44 fest. Der Sensor 46 gibt in Abhängigkeit von der Feststellung ein zweites Spannungssignal ab, das Um­ kehrsignale für reich und arm (s. Fig. 9) umfaßt.

Ein Kraftstoffeinspritzventil 48 ist an einer Stelle ange­ bracht, an der der Einlaßverteiler 18 und der Zylinderkopf 8 miteinander verbunden sind. Das Kraftstoffeinspritzventil 48 ist in Richtung auf die Verbrennungskammer 36 ausgerichtet.

Kraftstoff in einem Kraftstofftank 50 wird dem Kraftstoffein­ spritzventil 48 unter Druck zugeführt. Insbesondere wird der Kraftstoff im Tank 50 unter Druck mittels einer Kraftstoff­ pumpe 52 in einen Kraftstoff-Zuführungskanal 54 eingepumpt. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoff-Filter 56 hindurch gefiltert. Der gefilterte Kraftstoff wird in eine Kraftstoff­ verteilungsleitung 58 eingeführt, in der der auf den Kraft­ stoff ausgeübte Druck auf einen gegebenen Wert mittels eines Kraftstoffdruckreglers 60 eingestellt wird, bevor der Kraft­ stoff dem Kraftstoffeinspritzventil 48 zugeführt wird.

Ein Kanal 62 ist für verdampfenden Kraftstoff vorgesehen, dessen eines Ende mit dem oberen Bereich innerhalb des Kraft­ stofftanks 50 in Verbindung steht. Das andere Ende des Kanals 62 für verdampfenden Kraftstoff steht mit dem zweiten Einlaß­ kanal 20-2 des Drosselkörpers 16 in Verbindung. Weiter sind ein Zwei-Wege-Ventil 64 und ein Behälter 66 am Kanal 62 für verdampfenden Kraftstoff vorgesehen. Die beiden Bauteile 64 und 66 sind in dieser Reihenfolge von der Seite des Kraft­ stofftanks 50 aus angeordnet.

Um den ersten Einlaßkanal 20-1 und das Innere des Ausgleichs­ behälters 32 miteinander zu verbinden, ist ein Leerlauf-By­ paßluftkanal 68 zur Umgehung des Einlaßluft-Drosselventils 30 vorgesehen. Ein Leerlaufdrehzahl-Steuerventil (ein ISC-Ven­ til) 70 ist am Leerlauf-Bypaßluftkanal 68 angeordnet. Dieses Ventil 70 öffnet und schließt den Leerlauf-Bypaßluftkanal 68, um die Luftmenge während des Leerlaufbetriebs zu regulieren.

Des weiteren ist der Drosselkörper 16 mit einem Hilfs-Bypaß­ luftkanal 72 ausgebildet, der das Einlaßluft-Drosselventil 30 umgeht. Der Kanal 72 wird mittels eines Hilfs-Bypaßluft­ mengenregulators 74 geöffnet und geschlossen.

Ein Leerlauf-Drehzahlregler 76 ist durch den Leerlauf-Bypaß­ luftkanal 68, das Leerlauf-Drehzahlregelventil 70, den Hilfs- Bypaßluftkanal 72 und den Hilfs-Bypaßluftmengenregulator 74 gebildet.

Der Leerlauf-Drehzahlregler 76 übt eine Rückkopplungsregelung der Leerlauf-Drehzahl des Motors 2 zu einer Soll-Leerlauf- Drehzahl mittels des Regelventils 70 aus. Des weiteren regu­ liert der Regler 76 die vorgenannte Soll-Leerlaufdrehzahl mittels des Regulators 74, der im Hilfs-Bypaßluftkanal 72 an­ geordnet ist. Der Kanal 72 umgeht das Einlaßluft-Drosselven­ til 30, um den ersten Einlaßkanal 20-1 und das Innere des Ausgleichsbehälters 32 zu verbinden.

Ein Luftkanal 78 ist vom Leerlauf-Bypaßluftkanal 68 an einem im allgemeinen mittleren Bereich desselben abgezweigt und steht mit dem Inneren des Ausgleichsbehälter 32 in Verbin­ dung. Der Luftkanal 78 ist mit einem Luftventil 80 ausgestat­ tet, das mit der Temperatur und dergleichen des Motorkühlwas­ sers arbeitet. Der Luftkanal 78 und das Luftventil 80 bilden einen Luftregulator 82.

Des weiteren ist ein Luftkanal 84 für Servolenkungszwecke vom Leerlauf-Bypaßluftkanal 68 an einem im allgemeinen mittleren Bereich desselben abgezweigt und steht mit dem Inneren des Ausgleichsbehälters 32 in Verbindung. Des weiteren ist ein Regelventil 86 für denselben Zweck am Luftkanal 84 vorgese­ hen. Das Regelventil 86 wird mittels eines Schalters 88 für Servolenkungszwecke betätigt und geregelt.

Um vorbeiströmende Gase, die im Motor 2 erzeugt werden, zu einem Luftansaugsystem zurückzuführen, besitzt der Motor 2 erste und zweite Rückführungskanäle 92 und 94 für vorbeiströ­ mendes Gas, die am Zylinderkopf 8 miteinander in Verbindung stehen. Der erste Rückführungskanal 92 für vorbeiströmendes Gas steht mit einem PCV-Ventil 90 in Verbindung, das am Aus­ gleichsbehälter 32 angeordnet ist. Der zweite Rückführungska­ nal 94 steht mit den ersten Einlaßkanal 20-1 in Verbindung.

Das Lufteinlaßrohr 14 ist mit einem Drosselsensor 96 und einer Unterdruckdose 98 ausgestattet. Der Drosselsensor 96 stellt den geöffneten Zustand des Einlaßluft-Drosselventils 30 fest. Des weiteren arbeitet der Drosselsensor 96 auch als Leerlaufschalter. Die Unterdruckdose 98 verhindert ein schnelles Schließen des Drosselventils 30.

Eine Zündspule 102 steht mit einer Stromeinheit 100 und einem Verteiler 106 in Verbindung. Der Verteiler 106 bildet einen Zündmechanismus 104.

Der Verbrennungsmotor 2 ist des weiteren mit einem Kurbelwel­ lenwinkelsensor 108 ausgestattet, der den Kurbelwellenwinkel des Motors 2 feststellt. Der Sensor 108 dient auch als Dreh­ zahlsensor.

Der Zylinderblock 6 ist zusätzlich mit einem Wassertempe­ ratursensor 112 und einem Klopfsensor 114 ausgestattet. Der Wassertemperatursensor 112 stellt die Temperatur des Motor­ kühlwassers innerhalb eines Kühlwasserkanals 110 fest. Der Kühlwasserkanal 110 ist im Zylinderblock 6 ausgebildet. Der Klopfsensor 114 stellt den Klopfzustand des Verbrennungsmo­ tors 2 fest.

Eine Regelungseinrichtung (eine Motorregelungseinheit oder ECU) 116 steht in Verbindung mit dem Luftströmungsmesser 26, dem vorderen Sauerstoffsensor 40, dem hinteren Sauerstoffsen­ sor 46, dem Kraftstoffeinspritzventil 48, der Kraftstoffpumpe 52, dem Leerlauf-Drehzahlregelventil 70, dem Regelventil 86 und dem Schalter 88 je für Servolenkungszwecke, dem Dros­ selsensor 96, der Stromeinheit 100, dem Kurbelwellenwinkel­ sensor 108, dem Wassertemperatursensor 112 und dem Klopfsen­ sor 114.

Die Regelungseinrichtung 116 steht weiter in Verbindung mit einem Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 118, einer Diagnose­ lampe 120, einem Diagnoseschalter 122, einem Testschalter 124, einer Batterie 130, und zwar über zwei Bauteile, d. h. eine Sicherung 126 und einen Hauptschalter 128, und mit einer Warnlampe 134 über ein Alarmrelais 132. Das Alarmrelais 132 steht mit beispielsweise einem Thermosensor 136 in Verbin­ dung, der die Abgastemperaturen innerhalb des Luftauslaßka­ nals 24 auf der stromabwärtigen Seite des Katalysatorkörpers 44 feststellt.

Die Regeleinrichtung 116 empfängt beispielsweise verschiedene Feststellungssignale und bewirkt eine Rückkopplungs-(F/B)-Re­ gelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf einen Sollwert entsprechend einem ersten Spannungssignal, das vom vorderen Sauerstoffsensor 40 abgegeben wird. Die Regelungseinrichtung 116 sorgt auch für eine zweite Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, um die erste Rückkopplungsre­ gelung entsprechende einem zweiten Spannungssignal zu korri­ gieren, das vom hinteren Sauerstoffsensor 46 abgegeben wird.

Des weiteren ist die Regelungseinrichtung 116 mit einer Kata­ lysatorverschlechterungs-Bestimmungssektion 138 und mit einem Taktgeber 140 ausgestattet, um die Verschlechterung des Kata­ lysatorkörpers 44 zu bestimmen, wenn vorbestimmte Katalysa­ torverschlechterungs-Bestimmungszustände gegeben sind.

Wenn die vorstehend angegebenen Zustände gegeben sind, be­ stimmt die Bestimmungssektion 138 einen verschlechterten Zu­ stand des Katalysatorkörpers 44, indem aufeinanderfolgend die Schritte durchgeführt werden: Messen der ersten und zweiten Spannungssignal-Umkehrzustände (beispielsweise die Anzahl der Umkehrungen, die Anzahl der Perioden) innerhalb einer vorbe­ stimmten, arithmetischen Arbeitszeit (TACL) in Übereinstim­ mung mit den Umkehrzuständen der ersten und zweiten Span­ nungssignale der vorderen und hinteren Sauerstoffsensoren 40 und 46, Berechnen eines Umkehrzustandverhältnisses (NFR) und (beispielsweise ein Verhältnis, das die Anzahl der Umkehrun­ gen angibt, ein Verhältnis, das die Anzahl der Perioden an­ gibt); Messen der ersten und zweiten Spannungssignal-Umge­ bungsbereiche innerhalb der vorbestimmten, arithmetischen Ar­ beitszeit (TACL) in Übereinstimmung mit jeweiligen Bereichen, die durch Stellen der Perioden der Zeit umgeben sind, während der die ersten und zweiten Spannungssignale umgekehrt werden, hierdurch Berechnen eines Bereichsverhältnisses (SW); Messen der ersten und zweiten Spannungssignal-Zustände innerhalb der vorbestimmten, arithmetischen Arbeitszeit (TACL) in Überein­ stimmung mit den ersten und zweiten Spannungssignalen, hier­ durch Berechnen eines Spannungsverhältnisses (VFR); Berechnen eines Katalysatorverschlechterungs-Meßwertes (REKCAT) auf der Basis des Umkehrzustandverhältnisses, des Bereichsverhältnis­ ses und des Spannungsverhältnisses; und Vergleichen des Kata­ lysatorverschlechterungs-Meßwertes (REKCAT) und eines Kataly­ satorverschlechterungs-Bestimmungswertes (CREK), wobei letzte­ rer für jede Motorlast (beispielsweise eine Luftmenge) einge­ stellt ist.

Gemäß Darstellung in Fig. 3 sind die obenbeschriebenen Zu­ stände zur Bestimmung (Überwachung) der Katalysatorver­ schlechterung gegeben, wenn insgesamt das folgende gilt: eine erste Rückkoppelungsregelung in Übereinstimmung mit dem vor­ deren Sauerstoffsensor (Hauptsauerstoffsensor) 40 wird gerade durchgeführt; eine zweite Rückkoppelungsregelung (Dual-Rege­ lung) in Übereinstimmung mit dem hinteren Sauerstoffsensor 46 wird gerade durchgeführt; ein Grenzwert liegt innerhalb eines Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungsbereichs (wie mittels eines mit schrägen Linien schraffierten Bereichs in Fig. 3 angegeben ist), der durch eine Motordrehzahl und eine Motor­ last bestimmt ist; das Aufwärmen des Motors 2 ist abgeschlos­ sen; die Einlaßlufttemperatur ist mindestens gleich einem Einstellwert (wobei ersterer gleich oder größer als letzterer ist); ein Bereich konstanter Geschwindigkeit ist gegeben (der die Zeit ist, wenn die Motorlasten, beispielsweise eine Luft­ menge, der Drosselöffnungsgrad, die Kraftstoffeinspritzmenge und der Luftzuführungsdruck, fest aufrechterhalten bleiben); und das erste Spannungssignal des vorderen Sauerstoffsensors 40 stabilisierte Perioden (TFB′s in Fig. 2) besitzt, d. h. |TFB₁ - TFBi| (KTFB) Einstellwert. Der Katalysatorkörper 44 wird einer Verschlechterungsbeurteilung (Überwachung) un­ terzogen, wenn die Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungs­ zustände gegeben sind.

Die vorstehend genannte Verschlechterungsbeurteilung wird ge­ strichen, wenn ein bestimmter Wert (KTFB) durch das Ergebnis des Vergleichs überschritten wird, der sequentiell durchge­ führt wird zwischen einer ersten Periode (TFB₁) des ersten Spannungssignals des vorderen Sauerstoffsensors 40, bei der die Beurteilung (Überwachung) in Hinblick auf die Verschlech­ terung des Katalysatorkörpers 44 durchgeführt wird, und nach­ folgenden Perioden (TFBi), bei denen die Beurteilung (Über­ wachung) fortgeführt wird.

Zu diesem Zweck sind in der Verschlechterungssektion 138 fol­ gende Dinge eingebaut: ein durch die Motorlast und den Kata­ lysatorverschlechterungs-Meßwert (REKCAT) bestimmter Plan (s. Fig. 4) und ein durch die Katalysatorreinigungsrate und den obenangegebenen Meßwert (REKCAT) definierter Plan (s. Fig. 6).

Insbesondere wird entsprechend der vorliegenden Ausführungs­ form aus dem ersten Spannungssignalzustand des vorderen Sau­ erstoffsensors 40 und dem zweiten Spannungssignalzustand des hinteren Sauerstoffsensors 46 folgendes errechnet: das Um­ kehrzustandsverhältnis (NFR) (das Verhältnis, das die Anzahl der Umkehrungen angibt, das Verhältnis, das die Anzahl der Perioden angibt); das Bereichsverhältnis (SW); und das Span­ nungsverhältnis (VFR). Dann wird der Katalysatorverschlechte­ rungs-Meßwert (REKCAT) innerhalb einer vorbestimmten, arith­ metischen Arbeitszeit (TCAL) nach der folgenden Formel berechnet:

Als nächstes wird der obenangegebene Meßwert (REKCAT) mit dem Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungswert (CREK) vergli­ chen, wobei letzterer für jede Motorlast festgesetzt wird, wodurch die Katalysatorverschlechterung simuliert und be­ stimmt wird.

In Hinblick auf die obenangegebene Berechnung des Katalysa­ torverschlechterungs-Bestimmungswerts (REKCAT) zeigt Fig. 2 einen allgemeinen Fall, bei dem ein verschlechteter Zustand des Katalysatorkörpers 44 im Wege der Nachahmung bzw. simu­ liert bestimmt wird. In diesem Fall kann diese simulierte Verschlechterung entsprechend im Bereichsverhältnis, dem Pe­ riodenverhältnis, dem Verhältnis, das die Anzahl der Umkeh­ rungen umgibt, durchgeführt werden, wobei alle diese Verhält­ nisse aus den ersten und zweiten Spannungssignalzuständen der vorderen und hinteren Sauerstoffsensoren 40 und 46 stammen.

In Fig. 2 finden sich die folgenden Bezeichnungen mit den hier angegebenen Bedeutungen:
TFB: vordere Sauerstoffrückkopplungsperiode
NF: Anzahl der Reich/Arm-Sauerstoffumkehrungen
FV: vordere Sauerstoff-Maximal/Minimal-Spannungen
NR: Anzahl der Reich/Arm-Sauerstoffumkehrungen, im Fall von NR < NF ist NR = NF anzunehmen
RV: hintere Sauerstoff-Maximal/Minimal-Spannungen, im Fall von NR < (2) und NF < (2) ist NR = 0 und NF = 0 anzunehmen, im Fall von NFR NX ist NFR = 0 an­ zunehmen
NX: Einstellwert.

Fig. 5 zeigt einen Fall, bei dem Berechnungen nur auf der Grundlage der Bereichs- und Periodenverhältnisse durchgeführt werden und bei dem, wenn ein Katalysatorkörper "a" und ein weiterer Katalysatorkörper "b", die beide unterschiedliche Verschlechterungszustände aufweisen, als normal und ver­ schlechtert wunschgemäß beurteilt werden, ein kleiner Unter­ schied der Verschlechterungs-Bestimmungs-/Meßwerte zur Durch­ führung der Verschlechterungsbeurteilung besteht und des wei­ teren, wie in Fig. 8 mittels gestrichelter Linien dargestellt ist, eine Abweichung der Messungen sowohl hinsichtlich der Teile als auch der Fahrzeuge besteht. In diesem Fall kann je­ doch die Verwendung des Simplexbereichs und der Periodenver­ hältnisse dazu führen, daß ein normaler Katalysatorkörper als anormal beurteilt wird, und umgekehrt.

In Hinblick auf die vorstehenden Angaben macht die vorlie­ gende Erfindung von Wichtungsfaktoren Gebrauch, von denen einer das vorstehend genannte Bereichsverhältnis und das die Anzahl der Umkehrungen angebende Verhältnis (das die Zeitpe­ riode angebende Verhältnis) vervielfacht. Die anderen Wich­ tungsfaktoren vervielfachen das Spannungsverhältnis. Wie in Fig. 6 dargestellt kann bei dieser Erfindung die Verwendung der Wichtungsfaktoren eine steile Steigung schaffen, die durch die Katalysatorreinigungsrate und den Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwert (REKCAT) bestimmt ist, wenn unter­ schiedliche Katalysatorreinigungsraten der Katalysatorkörper "a" und "b" unterschieden werden müssen. Als Folge findet eine genaue Beurteilung statt, sogar bei Berücksichtigung der Abweichungen der Messungen sowie der Teile/Fahrzeuge.

Gemäß Fig. 7 und 8 besteht der Grund, warum der obengenannte Wichtungsfaktor (Xa, Yb) berücksichtigt wird, darin, daß linke und rechte Abweichungen entlang der x-Koordinate der Fig. 7 und 8 auftreten, was eine genaue Bestimmung aus­ schließt. Sogar dann, wenn der Katalysatorkörper selbst in einem festgelegten Zustand verschlechtert ist, entwickeln sich diese Abweichungen als Folge unterschiedlicher Systeme der Kraftstoffregelung oder unterschiedlicher Fahrzeugarten.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der vorliegenden Ausfüh­ rungsform unter Bezugnahme auf das Fließdiagramm von Fig. 1 beschrieben.

Beim Starten des Verbrennungsmotors 2 beginnt das Katalysa­ torverschlechterungs-Bestimmungsprogramm in der Regelungsein­ richtung 116 mit Schritt 202. Das Programm geht weiter mit Schritt 204, bei dem vorbestimmte Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungs-(Überwachungs- ) -Bedingungen anfänglich ein­ gelesen werden. Im nächsten Schritt 206 wird bestimmt, ob die obengenannten Zustände eingetreten sind oder nicht.

Gemäß Darstellung in Fig. 3 sind die vorstehend angegebenen Zustände eingetreten, wenn die nachfolgenden Angaben erfüllt sind: die erste Rückkopplungsregelung steht in Übereinstim­ mung mit dem vorderen Sauerstoffsensor (Hauptsauerstoffsen­ sor) 40 in Betrieb; die zweite Rückkopplungsregelung (Dualregelung) steht in Übereinstimmung mit dem hinteren Sau­ erstoffsensor 46 in Betrieb; ein Grenzwert liegt innerhalb des Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungsbereichs, der durch die Motordrehzahl und die Motorlast bestimmt ist; der Warmlauf des Motors 2 ist abgeschlossen; die Einlaßlufttemperatur liegt mindestens auf einem Einstellwert (der erstgenannte Wert ist gleich oder größer als der letzt­ genannte Wert); ein konstanter Drehzahlbereich ist vorgesehen (dies ist die Zeit, wenn der Motor unter Last steht, bei­ spielsweise bleiben die Luftmenge, der Drosselöffnungsgrad, die Kraftstoffeinspritzmenge und der Luftversorgungsdruck konstant); und das erste Spannungssignal des vorderen Sauer­ stoffsensors 40 besitzt stabile Perioden (TFB′s in Fig. 2), d. h. |TFB₁ - TFBi| (KTFB) Einstellwert. Wenn die Bestim­ mung in Schritt 206 "NEIN" ist, kehrt das Programm zu Schritt 204 zurück.

Wenn die Bestimmung in Schritt 206 "JA" ist, werden die nach­ folgenden Messungen im nächsten Schritt 208 durchgeführt: die Perioden (TFB′s) des ersten Spannungssignals des vorderen Sauerstoffsensors 40; die Anzahl der Reich/Arm-Umkehrungen (NF′s) des zweiten Spannungssignals des Sensors 40; die Maxi­ mal/Minimal-Spannungen (FV′s) des zweiten Spannungssignals des Sensors 40; die Umgebungsbereiche (SFR′s) des ersten Spannungssignals des Sensors 40; die Anzahl der Reich/Arm-Um­ kehrungen (NR′s) des hinteren Sauerstoffsensors 46; die Maxi­ mal/Minimal-Spannungen (RV′s) des zweiten Spannungssignals des Sensors 46; und die Umgebungsbereiche (SRE′s) des zweiten Spannungssignals des Sensors 46.

In Schritt 210 folgt eine Ausgabe, ob die obenangegebenen Werte stabil innerhalb der vorbestimmten arithmetischen Ar­ beitszeit (TCAL) gemessen worden sind. Im nächsten Schritt 212 wird entschieden, ob die Messungen beendet worden sind oder nicht.

Wenn die Entscheidung in Schritt 212 "NEIN" ist, kehrt das Programm zu Schritt 204 zurück.

Wenn die Entscheidung in Schritt 212 "JA" ist, wird der Kata­ lysatorverschlechterungs-Meßwert (REKCAT) in Schritt 214 in Übereinstimmung mit Fig. 2 und der nachfolgenden Formel be­ rechnet:

(Arithmetischer Ausdruck)

(1) Verhältnis, daß die Anzahl der Umkehrungen (NFR) angibt:

(2) Bereichsverhältnis (SW):

(3) Spannungsverhältnis (VFR):

(4) Katalysatorverschlechterungs-Meßwert (REKCAT):

REKCAT = SW _* NFR _* Xa _* VFR _* Xb

wobei Xa ein Korrekturfaktor für NFR, als Wich­ tungszusatz, ist und
Xb ein Korrekturfaktor für VFR, als Wichtungszu­ satz, ist.

Es ist zu beachten, daß das vorstehend angegebene Verhältnis, das die Anzahl der Umkehrungen angibt, durch ein Periodenverhältnis zwischen den vorderen und hinteren Sauerstoffsensoren ersetzt werden kann.

In Schritt 216 wird eine Verschlechterungsbeurteilung in Übereinstimmung mit dem Katalysatorverschlechterungs-Meßwert (REKCAT) und dem Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungswert (CREK) von Fig. 4 ausgelöst. In Schritt 218 wird bestimmt, ob sich der Katalysatorkörper 44 verschlechtert hat, d. h. ob (REKCAT) < CREK ist oder nicht.

Wenn die Bestimmung in diesem Schritt 218 "JA" ist, wird der Katalysatorkörper 44 als verschlechtert beurteilt. Diese Be­ urteilung wird in Schritt 220 an einen Benutzer mittels einer Lampe oder dergleichen signalisiert. Danach ändert das Pro­ gramm mit Schritt 222.

Wenn die Bestimmung in Schritt 218 "NEIN" ist, wird das Pro­ gramm in Schritt 222 zu einem sofortigen Ende gebracht.

Zusammenfassend kann der Zustand der Katalysatorverschlechte­ rung genau bestimmt werden, weil ein verschlechteter Zustand des Katalysatorkörpers 44 im Wege einer Simulation als eine Folge des Vergleichs zwischen dem Katalysatorverschlechte­ rungs-Meßwert (REKCAT) und dem Katalysatorverschlechterungs- Bestimmungswert (CERK) bestimmt wird und weil weiter diese Bestimmung im Wege einer Simulation ausgeführt wird, wenn das erste Spannungssignal stabil ist. Der obenangegebene Meßwert (REKCAT) wird innerhalb der vorbestimmten, arithmetischen Ar­ beitszeit (TCAL) nach der Formel

bestimmt. Die Formel basiert auf dem die Anzahl der Perioden angebenden Verhältnis, dem Bereichsverhältnis und dem Span­ nungsverhältnis, welche Verhältnisse alle aus den ersten und zweiten Spannungssignalzuständen des vorderen bzw. hinteren Sauerstoffsensors 40 bzw. 46 abgeleitet sind.

Zur Erreichung des Katalysatorverschlechterungs-Meßwertes (REKCAT) wird das Bereichsverhältnis mal entweder dem die An­ zahl der Umkehrungen angebenden Verhältnis oder dem Umkehrpe­ riodenverhältnis mit einem Wichtungsfaktor innerhalb der vor­ bestimmten, arithmetischen Arbeitszeit (TCAL) multipliziert. Des weiteren werden das Spannungsverhältnis und ein weiterer Wichtungsfaktor miteinander multipliziert. Das Ergebnis ist, daß, gemäß Darstellung in Fig. 6, die Steigung, definiert durch die Katalysatorreinigungsrate und den Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwert (REKCAT) steil gemacht werden kann, was es möglich macht, die Genauigkeit der Beurteilung der Ka­ talysatorverschlechterung zu verbessern.

Des weiteren wird die Zuverlässigkeit von auf den Markt be­ findlichen Fahrzeugen verbessert, wodurch eine unnötige Repa­ ratur oder ein unnötiger Austausch von Teilen überwunden wer­ den können, die ansonsten als Folge eines als anormal beur­ teilten normalen Katalysatorkörpers 44 anstehen würde. Des weiteren kann eine Umweltbeeinträchtigung verhindert werden, weil eine genaue Reparatur für Anormalitäten des Katalysator­ körpers 44 erreichbar ist.

Des weiteren kann ein charakteristischer Wert entsprechend der Motorlast oder der Abgastemperatur als Korrekturfaktor der obenangegebenen Formel zugefügt werden, die den Katalysa­ torverschlechterungs-Meßwert (REKCAT) bestimmt. Auf diese Weise macht es die Zufügung des Korrekturfaktors möglich, daß der Zustand der Katalysatorverschlechterung mit größerer Ge­ nauigkeit bestimmt wird.

Wie mittels der vorstehenden detaillierten Beschreibung dar­ gelegt ist, ist die erfindungsgemäße Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungsvorrichtung mit einer Regelungseinrichtung ausgestattet, die die Katalysatorverschlechterungs-Bestim­ mungssektion umfaßt. Wenn die vorbestimmten Katalysatorver­ schlechterungs-Bestimmungszustände bestehen, bestimmt die Be­ stimmungssektion einen verschlechterten Zustand des Katalysa­ torkörpers, indem aufeinanderfolgend die folgenden Schritte ausgeführt werden: Messen der ersten und zweiten Spannungssi­ gnalumkehrzustände innerhalb der vorbestimmten, arithmeti­ schen Arbeitszeit in Übereinstimmung mit den Umkehrzuständen der ersten und zweiten Spannungssignale, hierdurch Berechnen des Umkehrzustandsverhältnisses; Messen der ersten und zweiten Spannungssignalumgebungsbereiche innerhalb der vorbestimmten, arithmetischen Arbeitszeit in Übereinstimmung mit den jeweiligen Bereichen, die durch Stellen der Perioden der Zeit umgeben sind, während die ersten und zweiten Spannungssignale umgekehrt werden, hierdurch Berechnen des Bereichsverhältnisses; Messen der ersten und zweiten Spannungssignalzustände innerhalb der vorbestimmten arithmetischen Arbeitszeit in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten Spannungssignalen, hierdurch Berechnen des Spannungsverhältnisses; Berechnen des Katalysatorverschlechterungs-Meßwertes auf der Grundlage des Umkehrzustandsverhältnisses, des Bereichsverhältnisses und des Spannungsverhältnisses; und Vergleichen des Katalysator­ verschlechterungs-Meßwertes und des Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungswertes, wobei der letztgenannte Wert für jede Motorlast eingestellt ist. Die Verwendung der vorstehend genannten Regelungseinrichtung sorgt für eine Bestimmung im Wege der Simulation in Hinblick auf den verschlechterten Zu­ stand des Katalysatorkörpers, wodurch eine genaue Beurteilung des Zustandes der Katalysatorverschlechterung selbst ange­ sichts der Abweichung der Messungen sowie der Fahrzeuge/Teile möglich ist. Des weiteren wird der verschlechterte Zustand des Katalysatorkörpers unter Bezugnahme auf den Katalysator­ verschlechterungs-Meßwert bestimmt, wodurch es möglich ist, die Genauigkeit der Beurteilung der Katalysatorverschlechte­ rung zu verbessern. Des weiteren wird die Zuverlässigkeit der Fahrzeuge erhöht und ein unnötiger Austausch von Teilen vermieden. Weiter kann sogar eine Umweltbeeinträchtigung verhindert wer­ den, weil es möglich ist, eine genaue Reparatur eines anorma­ len Katalysatorkörpers vorzusehen.

Obwohl eine besondere bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung zu Erläuterungszwecken im Detail offenbart worden ist, ist es selbstverständlich, daß Veränderungen oder Modifika­ tionen der offenbarten Vorrichtung einschließlich einer an­ derweitigen Anordnung von Teilen unter den Rahmen der vorlie­ genden Erfindung fällt.

Claims (2)

1. Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit ersten und zweiten Abgassenso­ ren, die in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors stromauf­ wärts und stromabwärts eines Katalysatorkörpers angeordnet sind, wobei der Katalysatorkörper im allgemeinen in der Mitte entlang des Abgaskanals angeordnet ist, wobei die Katalysa­ torverschlechterungs-Bestimmungsvorrichtung eine erste Rück­ kopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf einen Sollwert entsprechend dem ersten Spannungssignal, das von dem ersten Abgassensor abgegeben wird, schafft, während eine zweite Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Ver­ hältnisses zur Korrektur der ersten Rückkopplungsregelung entsprechend einem zweiten Spannungssignal, das von dem zwei­ ten Abgassensor abgegeben wird, durchgeführt wird, wodurch die Verschlechterung des Katalysatorkörpers bestimmt wird, wenn vorbestimmte Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungszu­ stände erfüllt sind, gekennzeichnet durch eine Regelungsein­ richtung (116) mit einer Katalysatorverschlechterungs-Bestim­ mungssektion (138), die einen verschlechterten Zustand des Katalysatorkörpers (44) bestimmt, wenn die vorbestimmten Ka­ talysatorverschlechterungs-Bestimmungszustände gegeben sind, indem aufeinanderfolgend folgende Schritte durchgeführt wer­ den: Messen der ersten und zweiten Spannungssignal-Umkehrzu­ stände innerhalb einer vorbestimmten, arithmetischen Arbeits­ zeit gemäß den Umkehrzuständen der ersten und zweiten Span­ nungssignale, hierdurch Berechnen eines Umkehrzustandsver­ hältnisses; Messen der ersten und zweiten Spannungssignal-Um­ gebungsbereiche innerhalb der vorbestimmten, arithmetischen Arbeitszeit entsprechend den Bereichen, die durch Stellen der Zeitperioden umgeben sind, während die ersten und zweiten Spannungssignale umgekehrt werden, hierdurch Berechnen eines Bereichsverhältnisses; Messen der ersten und zweiten Span­ nungssignalzustände innerhalb der vorbestimmten, arithmeti­ schen Arbeitszeit entsprechend den ersten und zweiten Span­ nungssignalen, hierdurch Berechnen eines Spannungsverhältnis­ ses, Berechnen eines Katalysatorverschlechterungs-Meßwertes auf der Grundlage des Umkehrzustandsverhältnisses, des Be­ reichsverhältnisses und des Spannungsverhältnisses und Ver­ gleichen des Katalysatorverschlechterungs-Meßwertes und eines Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungswertes, wobei der letztgenannte Wert für jede Motorlast eingestellt ist.

2. Katalysatorverschlechterungs-Bestimmungsverfahren für einen Verbrennungsmotor mit ersten und zweiten Abgassensoren, die in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors stromaufwärts und stromabwärts eines Katalysatorkörpers angeordnet sind, wobei der Katalysatorkörper im allgemeinen in der Mitte des Abgaskanals angeordnet ist, und mit einer Katalysatorver­ schlechterungs-Bestimmungsvorrichtung, die eine erste Rück­ kopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf einen Sollwert gemäß dem ersten Spannungssignal, das von dem ersten Abgassensor abgegeben wird, schafft, während eine zweite Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zur Korrektur der ersten Rückkopplungsregelung gemäß einem zwei­ ten Spannungssignal durchgeführt wird, das von dem ersten Ab­ gassensor abgegeben wird, wodurch die Verschlechterung des Katalysatorkörpers dann bestimmt wird, wenn vorbestimmte Ka­ talysatorverschlechterungs-Bestimmungszustände erfüllt sind, gekennzeichnet durch Bestimmen eines verschlechterten Zustan­ des des Katalysatorkörpers, wenn die vorbestimmten Katalysa­ torverschlechterungs-Bestimmungszustände gegeben sind, indem die folgenden Schritte aufeinanderfolgend durchgeführt wer­ den: Messen der ersten und zweiten Spannungssignal-Umkehrzu­ stände innerhalb einer vorbestimmten, arithmetischen Arbeits­ zeit entsprechend den Umkehrzuständen der ersten und zweiten Spannungssignale, hierdurch Berechnen eines Um­ kehrzustandsverhältnisses; Messen der ersten und zweiten Spannungssignalumgebungsbereiche innerhalb der vorbestimmten, arithmetischen Arbeitszeit entsprechend den Bereichen, die durch Stellen der Zeitperioden umgeben sind, während die ersten und zweiten Spannungssignale umgekehrt werden, hier­ durch Berechnen eines Bereichsverhältnisses; Messen der ersten und zweiten Spannungssignalzustände innerhalb der vor­ bestimmten, arithmetischen Arbeitszeit entsprechend den ersten und zweiten Spannungssignalen, hierdurch Berechnen eines Spannungsverhältnisses; Berechnen eines Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwertes auf der Grundlage des Umkehrzu­ standsverhältnisses, des Bereichsverhältnisses und des Span­ nungsverhältnisses; und Vergleichen des Katalysatorver­ schlechterungs-Meßwertes und eines Katalysatorverschlechte­ rungs-Bestimmungswertes, wobei letzterer für jede Motorlast eingestellt ist.