DE19604607A1

DE19604607A1 - Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät und Abgasreinigungseinrichtungsfehler-Erfassungsgerät

Info

Publication number: DE19604607A1
Application number: DE19604607A
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Yamashita; Hisashi Iida; Masaaki Nakayama
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 1996-08-14
Also published as: JPH094438A; GB2297847A; JP3456058B2; GB2297847B; GB9602810D0; US5727383A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Katalysator-Wir kungsminderungs-Erfassungsgerät zum Erfassen einer Wir kungsminderung eines Katalysators, welcher in einer Aus puffanlage einer Wärmekraftmaschine mit innerer Verbren nung, nachfolgend als Verbrennungsmotor bezeichnet, an geordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Gerät zum Er fassen eines Fehlers einer Abgasreinigungseinrichtung mit zustromseitig und abstromseitig des Katalysators angeord neten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren.

Es sind Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgeräte zum Erfassen der Wirkungsminderung eines Katalysators (haupt sächlich eines Drei-Wege-Katalysators) durch Berechnen des Reinigungsvermögens (d. h., des Reinigungsfaktors) des Ka talysators nach dessen Aktivierung vorgeschlagen worden (wie offenbart in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. Hei 2-136538 und Nr. Hei 3-253714).

Die japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 2-136538 of fenbart ein Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät, welches eine Mager-Zustand-zu-Fett-Zustand-Umkehrungszeit dauer des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses beim Wiederaufneh men der Kraftstoffzufuhr nach deren Unterbrechung (d. h., der Kraftstoffabschaltung) erfaßt, wie z. B. in dem Fall des Fahrzeug-Schiebebetriebs. Wird erkannt, daß die Umkeh rungszeitdauer kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist, bewertet das beschriebene Gerät den Katalysator, daß dieser ein vermindertes Sauerstoff-Speichervolumen während einer Kraftstoff-Abschaltzeitdauer aufweist. D. h., das Gerät er faßt die Wirkungsminderung des Katalysators auf der Grund lage seines zurückgegangenen Reinigungsfaktors.

Die japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 3-253714 offen bart ein Gerät mit zustromseitig und abstromseitig eines Katalysators angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sen soren. Ändert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem Fett-Zustand in einen Mager-Zustand, berechnet das be schriebene Gerät die Differenz zwischen einer Ansprechver zögerungszeit des zustromseitigen O₂-Sensors und einer An sprechverzögerungszeit des abstromseitigen O₂-Sensors. Auf der Grundlage der so berechneten Ansprechverzögerungszeit differenz berechnet das Gerät den Reinigungsfaktor eines Drei-Wege-Katalysators. Anhand des berechneten Reinigungs faktors erfaßt das Gerät die dementsprechende Wirkungsmin derung des Katalysators.

Wird der Katalysator auf herkömmliche Weise auf die Wir kungsminderung gemäß dem Reinigungsfaktor des Katalysators nach dessen Aktivierung geprüft, ist die Wirkungsminderung des Katalysators aus folgendem Grund nicht exakt erfaßbar. Es ist bekannt, daß der Katalysator sein volles Reinigungs vermögen bei Temperaturen über einer vorbestimmten Akti vierungstemperatur (allgemein bei 300°C bis 400°C) auf weist, wodurch vor dem Aktivieren des Katalysators eine erhöhte Schadstoffmenge ausgestoßen wird. Je größer der Grad der Wirkungsminderung des Katalysators ist, um so höher ist die ausgestoßene Schadstoffmenge. Bei herkömm lichen Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgeräten ist es schwierig, die Katalysator-Wirkungsminderung durch Be rücksichtigen des Grads der Schadstoffausstoßerhöhung vor dem Aktivieren des Katalysators zu erfassen. Dies bedeutet, daß mit der Erhöhung der Schadstoffmenge ein Katalysator, welcher tatsächlich eine Wirkungsminderung aufweist, fälschlich als normal angesehen werden kann.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend genannten und andere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Katalysator-Wirkungsminde rungs-Erfassungsgerät zu schaffen, welches in der Lage ist, die Wirkungsminderung eines Katalysators zu erfassen und dabei den Katalysator zweckentsprechend zu überwachen.

Wird gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ein Katalysator als aktiviert bestimmt, erfolgt das Erfassen der Wirkungsminderung eines Katalysators gemäß einer vom Anlassen eines Verbrennungsmotors bis zu einem Aktivieren des Katalysators erforderlichen Wärmemenge. D. h., der Ka talysator entwickelt sein volles Reinigungsvermögen bei Temperaturen, welche über einer vorbestimmten Aktivierungs temperatur liegen. Mit der Wirkungsminderung des kataly tischen Prozesses verzögert die sich ergebende Verringerung der durch den Katalysator erzeugten Reaktionswärme die Ka talysatoraktivierung. In einem solchen Zustand wird eine größere Schadstoffmenge vor dem Aktivieren des Katalysators ausgestoßen. Die Höhe des Schadstoffausstoßes entspricht der zur Aktivierung (d. h., dem Aufheizen) des Katalysators erforderlichen Energie (Wärmemenge). Somit ermöglicht das Ermitteln der zum Aktivieren des Katalysators erforderli chen Wärmemenge das Erfassen der Wirkungsminderung des Ka talysators, welche der Erhöhung der Schadstoffausstoßmenge entspricht. Hier umfaßt die Bestimmung der erfolgten Akti vierung des Katalysators Fälle, in welchen der Katalysator als aktiviert angesehen oder eingeschätzt wird, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Anlassen des Verbrennungs motors vergangen ist.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin dung wird die Wirkungsminderung eines Katalysators be stimmt, wenn der Katalysator als aktiviert bestimmt wird.

Die Wirkungsminderung wird gemäß einer vom Anlassen des Verbrennungsmotors bis zum Aktivieren des Katalysators erforderlichen Wärmemenge bestimmt. Die Wirkungsminderung des Katalysators wird ferner gemäß der Ausgangskennlinie eines abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors bestimmt, während der Katalysator aktiviert wird. Es wird schließlich auf der Grundlage der ersten Bestimmung, als auch auf der Grundlage der zweiten Bestimmung ermittelt, ob der Katalysator in seiner Wirkung vermindert ist.

D. h., wird eine Bestimmung der Wirkungsminderung des Kata lysators vorgenommen, welche auf der bis zum Aktivieren des Katalysators erforderlichen Wärmemenge beruht, brauchen die Anzeichen der Wirkungsminderung zum Zeitpunkt der Wirkungs minderung nicht deutlich zu werden, können aber im Verlauf der normalen Operation Gewicht erlangen. Wird somit die mögliche Wirkungsminderung des Katalysators bestimmt, welche gemäß der bis zum Aktivieren des Katalysators er forderlichen Wärmemenge vorliegt, wird diese Information (d. h., die der ersten Bestimmung) zurückgehalten und spä ter mit der zweiten Bestimmung zusammengeführt, um die ab schließende Bestimmung der Wirkungsminderung des Katalysa tors vorzunehmen. Dies ermöglicht das zweckentsprechende Einschätzen der Wirkungsminderung des Katalysators, wenn sich die Anzeichen der Wirkungsminderung ändern, wie vor stehend beschrieben ist.

Gemäß einem dritten erfindungsgemäßen Gesichtspunkt wird ein zustromseitiges Luft-Kraftstoff-Verhältnis so geregelt, um die Abweichung von einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auszugleichen. Es wird auf der Grundlage des Ansprechens eines abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors mit Bezug auf die Änderungen des zustromseitigen Luft- Kraftstoff-Verhältnisses bestimmt, ob ein Katalysator aktiviert ist. Ein Fehler eines der Katalysatoren, des zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors oder des abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors wird gemäß einer Wärmemenge bestimmt, welche zum Aktivieren des Katalysators vom Anlassen des Verbrennungsmotors bis zur Aktivierung des Katalysators erforderlich ist, wobei der Fehler erfaßt wird, wenn die Aktivierung des Katalysators bestimmt ist.

Der Katalysator kann bestimmt werden, daß er in der Wirkung vermindert ist (wird bekannt durch nicht ausreichenden Tem peraturanstieg), wenn die vom Anlassen des Verbrennungsmo tors bis zum Aktivieren des Katalysators erforderliche Wär memenge einen vorbestimmten Wert überschreitet. Außerdem ist die Wärmemenge auch als die Grundlage zum Prüfen des zustromseitigen oder abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensors auf Fehler verwertbar. D. h., ist der zu stromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor fehlerhaft, so ist die Regelung des rückgeführten Luft-Kraftstoff-Ver hältnisses auf der Grundlage der Ausgabe dieses fehlerhaf ten Sensors unterbrochen. Dies führt zu einer Verminderung der Genauigkeit beim Bestimmen der Aktivierung des Kataly sators gemäß dem Ansprechen des abstromseitigen Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Sensors. Da somit die erforderliche Wärme menge außerhalb des zulässigen Bereichs ist, kann der Kata lysator als normal und der zustromseitige Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensor als fehlerhaft bestimmt werden. Ist der abstromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor fehler haft, wird die Genauigkeit beim Bestimmen der Aktivierung des Katalysators gleichermaßen verschlechtert. Ist die er forderliche Wärmemenge ebenfalls außerhalb des zulässigen Bereichs, können der Katalysator in ähnlicher Weise als normal und der abstromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensor als fehlerhaft bestimmt werden. Wird die vom Anlas sen des Verbrennungsmotors bis zur Aktivierung des Kataly sators erforderliche Wärmemenge als ein Faktor für die Feh lererfassung verwendet, wie vorstehend beschrieben, ist es möglich, zweckentsprechend einen Fehler der Abgasreini gungseinrichtung einschließlich des Katalysators und des zustromseitigen und abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensors zu erfassen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein Gesamtblockdiagramm eines Verbrennungs motors, ausgestattet mit einer Kraftstoffeinspritzungs- Regelungseinrichtung, realisiert als eine erste Ausfüh rungsform der Erfindung,

Fig. 2 zeigt einen Ablaufplan einer Kraftstoffeinspritz mengen-Berechnungsroutine,

Fig. 3 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen der Aktivierung eines abstromseitigen O₂-Sensors,

Fig. 4 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Berechnen der Umkehrungszeitdauer des abstromseitigen O₂-Sensors,

Fig. 5 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen der Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators,

Fig. 6 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators,

Fig. 7 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Berechnen der Ansaugluftmengensumme;

Fig. 8 zeigt eine graphische Darstellung einer typischen Beziehung zwischen einer Ansaugluftmengensumme und einer Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators,

Fig. 9 zeigt eine graphische Darstellung einer typischen Beziehung zwischen einer zum Aktivieren des Drei-Wege Katalysators erforderlichen Wärmemenge und der Ansaugluftmengensumme,

Fig. 10A-10H zeigen Zeitsteuerpläne zum Erläutern der ty pischen Operationen beim Anlassen des Verbrennungsmotors,

Fig. 11 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Berechnen der Amplitude der Ausgabe des abstromseitigen O₂-Sensors in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 12 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen der Aktivierung des Katalysators in der zweiten Ausfüh rungsform,

Fig. 13 zeigt einen Ablaufplan einer ersten Routine zum Be stimmen der Wirkungsminderung des Katalysators in einer dritten Ausführungsform,

Fig. 14 zeigt eine graphische Darstellung einer typischen Beziehung zwischen der Ansaugluftmengensumme und der Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators,

Fig. 15 zeigt einen Ablaufplan einer zweiten Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators in der dritten Ausführungsform,

Fig. 16 zeigt eine graphische Darstellung einer typischen Beziehung zwischen der Amplitude der Ausgabe des abstrom seitigen O₂-Sensors und des Katalysator-Reinigungsfaktors,

Fig. 17 zeigt einen Ablaufplan einer dritten Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators in der dritten Ausführungsform,

Fig. 18A-18B zeigen Zeitsteuerpläne zur Darstellung des Zusammenwirkens eines Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und des abstromseitigen O₂-Sensors,

Fig. 19 zeigt eine Tabelle zum Erlangen eines Wirkungsmin derungs-Referenzwerts REF1,

Fig. 20 zeigt eine graphische Darstellung einer typischen Beziehung zwischen der Verzögerungszeitsumme und dem Rei nigungsfaktor des Katalysators,

Fig. 21 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum abschlie ßenden Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators in der dritten Ausführungsform,

Fig. 22 zeigt einen Ablaufplan einer zweiten Routine zum Bestimmen einer Wirkungsminderung des Katalysators in einer vierten Ausführungsform,

Fig. 23 zeigt eine graphische Darstellung einer typischen Beziehung zwischen dem Umkehrungszählwert eines Sub-FAF und einem Reinigungsfaktor des Katalysators,

Fig. 24 zeigt einen Ablaufplan der ersten Routine zum Be stimmen der Wirkungsminderung des Katalysators, welcher eine teilweise abgewandelte Version der Routine in Fig. 13 ist,

Fig. 25 zeigt einen Ablaufplan der zweiten Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators, welcher eine teilweise abgewandelte Version der Routine in Fig. 15 ist,

Fig. 26 zeigt einen Ablaufplan der Routine zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge in einer fünften Ausführungs form,

Fig. 27 zeigt einen Ablaufplan einer λTG-Umkehrungsroutine in der fünften Ausführungsform,

Fig. 28 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen der Aktivierung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors in der fünften Ausführungsform,

Fig. 29 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen der Aktivierung eines abstromseitigen O₂-Sensors in der fünften Ausführungsform,

Fig. 30 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Berechnen der Umkehrungszeitdauer des abstromseitigen O₂-Sensors in der fünften Ausführungsform,

Fig. 31 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen der Aktivierung des Katalysators in der fünften Ausfüh rungsform,

Fig. 32 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen der λTG-Umkehrungsbedingung in der fünften Ausführungsform,

Fig. 33 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen eines Fehlers der Abgasreinigungseinrichtung in der fünften Ausführungsform,

Fig. 34 zeigt einen Ablaufplan einer Routine zum Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Fehlers in der fünften Ausführungsform,

Fig. 35 zeigt einen Ablaufplan einer Routine der Fehlerer fassungslampenansteuerung in der fünften Ausführungsform,

Fig. 36A-36H zeigen Zeitsteuerpläne zur Erläuterung der typischen Operationen beim Anlassen des Verbrennungsmotors,

Fig. 37A1-37C2 zeigen Wellenformen zum Erläutern von Be triebsabweichungen des Abgasreinigungsgeräts,

Fig. 38 zeigt eine graphische Darstellung der Betriebs abweichungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors,

Fig. 39 zeigt eine graphische Darstellung der Betriebsab weichungen des abstromseitigen O₂-Sensors, und

Fig. 40A-40D zeigen Zeitsteuerpläne, welche darstellen, wie der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors als fehlerhaft bestimmt wird.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen (Erste Ausführungsform)

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Verbrennungs motors und dessen Zusatzgeräte mit der Kraftstoffeinsprit zungs-Regelungseinrichtung, realisiert als die erste Aus führungsform. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Verbrennungs motor 1 als ein Vier-Zylinder-Viertakt-Ottomotor aufgebaut. Innerhalb des Verbrennungsmotors 1 strömt die Ansaugluft durch einen Luftfilter 2, ein Ansaugrohr 3, eine Drossel klappe 4, einen Beruhigungsbehälter 5 und Ansaugkrümmer 6 in der Reihenfolge von der Zustromseite zur Abstromseite. Im Inneren jedes Ansaugkrümmers 6 wird die Ansaugluft mit Kraftstoff vermischt, welcher durch jedes der Kraftstoff einspritzventile 7 eingespritzt wird, um ein Luft-Kraft stoff-Gemisch mit einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff- Verhältnis zu erzeugen. Das Gemisch wird jedem Zylinder zu geführt. Eine an jedem der Zylinder des Verbrennungsmotors 1 angeordnete Zündkerze 8 wird mit einer Hochspannung von einer Zündschaltung 9 über einen Zündstromverteiler 10 ge speist. Beim Vorliegen der Hochspannung zündet die Zünd kerze 8 das Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder in zweckentsprechend gesteuerten Zeitabständen. Nach der Ver brennung strömt das Abgas durch die Auspuffkrümmer 11 und ein Auspuffrohr 12. Ein an dem Auspuffrohr 12 angeordneter Drei-Wege-Katalysator 13 entfernt giftige Bestandteile (CO, HC, NO_x usw.) aus dem Abgas, bevor es in die Atmosphäre ausgestoßen wird.

Das Ansaugrohr 3 weist einen Ansaugluft-Temperatursensor 21, einen Ansaugluft-Drucksensor 22 und eine Luftströmungs mengen-Meßeinrichtung 28 auf. Der Ansaugluft-Temperatursensor 21 erfaßt die Temperatur der Ansaugluft (Tam), der Ansaugluft-Drucksensor 22 erfaßt den Druck der Ansaugluft (PM) abstromseitig der Drosselklappe 4, und die Luftströmungsmengen-Meßeinrichtung 28 erfaßt die Strömungsmenge der Ansaugluft (QA). Die Drosselklappe 4 ist mit einem Drosselklappensensor 23 zum Erfassen der Öffnung der Drosselklappe 4 (TH) ausgestattet. Der Drosselklappen sensor 23 gibt Analogsignale aus, welche der Drosselklap penöffnung TH entsprechen, und gibt auch ein Erfassungs signal aus, welches anzeigt, daß die Drosselklappe 4 im wesentlichen vollständig geschlossen ist. Der Zylinderblock des Verbrennungsmotors 1 weist einen Wassertemperatursensor 24 auf, welcher die Temperatur des Kühlwassers (Thw) im Verbrennungsmotor 1 erfaßt. Der Zündstromverteiler 10 weist einen Drehzahlsensor 25 zum Erfassen der Drehzahl (Ne) des Verbrennungsmotors 1 auf. Der Drehzahlsensor 25 gibt in der Zeitdauer von 2 Motorumdrehungen oder bei einem Drehwinkel von 720° 24 gleichmäßig beabstandete Impulssignale aus.

Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (zustromseitiger Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor) 26 ist zustromseitig des an dem Auspuffrohr 12 angeordneten Drei-Wege-Katalysators 13 angeordnet. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 gibt lineare Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Signale aus, welche das Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ in einem weiten Bereich gemäß der Sauerstoffkonzentration im Abgas des Verbren nungsmotors 1 abbilden. Abstromseitig des Drei-Wege-Kata lysators 13 ist ein abstromseitiger O₂-Sensor (abstrom seitiger Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor) 27 angeordnet. Der O₂-Sensor 27 gibt eine Spannung VOX2 aus, je nachdem, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ auf der Fett-Seite oder auf der Mager-Seite eines stöchiometrischen Luft-Kraft stoff-Verhältnisses ist (λ = 1). Der Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensor 26 und der abstromseitige O₂-Sensor 27 wei sen jeweils die Heizeinrichtungen 26a und 27a auf, um deren Aktivierung zu bewirken (Die Sensoren und Heizeinrichtungen sind zum besseren Verständnis in Fig. 1 getrennt gezeigt.).

Eine elektronische Steuereinheit 31 (nachstehend als ECU bezeichnet) ist angeordnet, um den Betrieb des Verbren nungsmotors 1 zu steuern. Die ECU 31 ist als eine Logik schaltung ausgebildet, welche hauptsächlich eine CPU (Zen trale Verarbeitungseinheit) 32, einen ROM (Festspei cher) 33, einen RAM (Direktzugriffsspeicher) 34 und einen Sicherungs-RAM 35 aufweist. Diese Komponenten sind über einen Bus 38 mit einer Eingabe-Schnittstelle 36 und einer Ausgangs-Schnittstelle 37 verbunden. Die Eingabe-Schnitt stelle 36 empfängt die Erfassungssignale verschiedener Sen soren, und die Ausgangs-Schnittstelle 37 gibt Steuersignale an verschiedene Betätigungseinrichtungen aus. Durch die Eingabe-Schnittstelle 36 empfängt die ECU 31 solche Daten, wie z. B. die Temperatur der Ansaugluft Tam, den Druck der Ansaugluft PM, die Strömungsmenge der Ansaugluft QA, die Drosselklappenöffnung TH, die Kühlwassertemperatur Thw, die Motordrehzahl Ne und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Signale der Sensoren. Auf der Grundlage dieser Werte berechnet die ECU 31 Regelsignale, welche die Kraftstoffeinspritzmenge TAU, den Zündzeitpunkt Ig und andere Regeldaten darstellen. Die so berechneten Regelsignale werden über die Ausgangs- Schnittstelle 37 z. B. an die Kraftstoffeinspritzventile 7 und die Zündschaltung 9 ausgegeben. Die ECU 31 führt ferner eine Routine zum Bestimmen der Katalysator-Wirkungsminde rung aus, welche nachstehend beschrieben wird, um zu be stimmen, ob die Wirkung des Drei-Wege-Katalysator 13 gemin dert ist. Wird der Drei-Wege-Katalysator 13 als in der Wir kung gemindert erkannt, leuchtet eine Fehlererfassungslampe 29 auf, um den Fahrzeugführer auf den Fehler hinzuweisen. In der ersten Ausführungsform bildet die CPU 32 die Kata lysator-Aktivierungs-Bestimmungseinrichtung, die Kataly sator-Wirkungsminderungs-Erfassungseinrichtung, die Ansaug luftmengensummen-Berechnungseinrichtung, die Kraftstoffein spritzmengen-Berechnungseinrichtung, die Kraftstoffmengen summen-Berechnungseinrichtung und die Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Regelungseinrichtung.

Die Kraftstoffeinspritzungs-Regelungseinrichtung mit dem vorstehend erläuterten Aufbau wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 2-10 beschrieben. Fig. 2-7 sind Ablaufpläne des von der CPU 32 aufgeführten Steuerprogramms. Der in Fig. 2 gezeigte Prozeß wird in Zeitabständen des Kraft stoffeinspritzens durch jedes Kraftstoffeinspritzventil 7 ausgeführt. Die Prozesse in Fig. 3-6 werden jeweils in Zeitabständen von 32 ms ausgeführt, und der Prozeß in Fig. 7 wird in Zeitabständen von 8 ms vorgenommen. Fig. 10A -10H sind Zeitsteuerpläne der Operationen der spezifi schen, beim Anlassen des Verbrennungsmotors wirksamen Komponenten.

Die Wirkungsweise der ersten Ausführungsform wird nach stehend mit Bezug auf die Zeitsteuerpläne der Fig. 10A- 10H beschrieben. In Fig. 10C-10H bezeichnet "XSO2L" das Mager-Zustand-Bestimmungskennzeichen, welches anzeigt, daß das durch den abstromseitigen O₂-Sensor 27 erfaßte Luft- Kraftstoff-Verhältnis in einem Mager-Zustand ist. "XSO2ACT" bezeichnet ein O₂-Sensor-Aktivierungskennzeichen, welches anzeigt, daß der abstromseitige O₂-Sensor 27 aktiviert ist. "XCATACT", ist ein Katalysator-Aktivierungskennzeichen, wel ches anzeigt, daß der Drei-Wege-Katalysator 13 aktiviert ist. "FAF" ist ein für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rück führungsregelung verwendeter Rückführungs-Korrekturkoeffi zient. "QASUM" ist die berechnete Ansaugluftmengensumme seit dem Anlassen des Verbrennungsmotors, und "XCATDT" ist ein Katalysator-Wirkungsminderungskennzeichen, welches an zeigt, daß der Drei-Wege-Katalysator 13 in der Wirkung ver mindert ist.

Wie in Fig. 10 gezeigt, wird der Verbrennungsmotor 1 zu einem Zeitpunkt t1 angelassen (wenn dieser mit einem nicht gezeigten Zündschlüssel eingeschaltet wird). Dies schaltet die Heizeinrichtung 27a ein und aktiviert die Heizeinrich tung des abstromseitigen O₂-Sensors 27. Erreicht die Aus gangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 zu einem Zeitpunkt t2 einen vorbestimmten Wert (z. B. 0,45 V), wird geprüft, ob der O₂-Sensor 27 aktiviert ist. Zu einem Zeitpunkt t3 wird die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückfüh rungsregelung aufgenommen.

Zu einem Zeitpunkt t4 wird auf der Grundlage der Verzöge rung der Umkehrungszeitdauer des abstromseitigen O₂-Sensors 27 geprüft, ob der Drei-Wege-Katalysator 13 aktiviert ist. D. h., ist der abstromseitige O₂-Sensor 27 vor der Akti vierung des Drei-Wege-Katalysators 13 zwischen den Zeit punkten t1 und t4 aktiviert, reagiert das Erfassungssignal vom abstromseitigen O₂-Sensor 27 ohne Verzögerung relativ zum Luft-Kraftstoff-Verhältnis zustromseitig des Drei-Wege Katalysators 13. Ist der Drei-Wege-Katalysator 13 zum Zeit punkt t4 aktiviert, verursacht das Sauerstoff-Speichervo lumen des Drei-Wege-Katalysators 13 Verzögerungen im An sprechen des abstromseitigen O₂-Sensors 27 relativ zu den Änderungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Demzufolge wird die Zeitdauer verlängert, in welcher das Luft-Kraft stoff-Verhältnis zwischen dem Fett-Zustand und dem Mager- Zustand umgekehrt wird.

Zu dem Zeitpunkt t4 erfolgt eine Prüfung, ob der Drei-Wege Katalysator 13 aktiviert ist, auf der Grundlage der Ansaug luftmengensumme QASUM, entsprechend der zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderlichen Wärmemenge. D. h., ist die Ansaugluftmengensumme QASUM zu diesem Zeitpunkt hoch, wird der Drei-Wege-Katalysator 13 als wirkungsgemin dert bestimmt, und ist die Ansaugluftmengensumme QASUM gering, wird der Katalysator als normal bestimmt.

Der vorstehende Prozeß wird durch die CPU 32 ausgeführt, deren Operationen nun ausführlich mit Bezug auf die Ablaufpläne in Fig. 2-7 beschrieben werden.

Beim Ausführen der Routine zum Berechnen der Kraftstoff einspritzmenge in Fig. 2 berechnet die CPU 32 zuerst im Schritt 101 eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge Tp. Die Basis-Kraftstoffeinspritzmenge Tp wird in der Darstellung durch Anwenden eines vorher im ROM 33 gespeicherten Kraft stoffeinspritzmengenplans und gemäß der Motordrehzahl Ne und des gegenwärtig wirksamen Drucks der Ansaugluft PM be rechnet. Im Schritt 102 prüft die CPU 32, ob die Rückfüh rungsbedingung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ erfüllt ist. Es ist erkennbar, daß die Rückführungsbedingung er füllt ist, wenn die Kühlwassertemperatur Thw höher als ein vorbestimmter Wert ist und wenn der Verbrennungsmotor weder mit sehr hoher Drehzahl läuft, noch wenn dieser überlastet ist.

Wird die Rückführungsbedingung als erfüllt erkannt (nach dem Zeitpunkt t3 in Fig. 10A-10F), erreicht die CPU 32 Schritt 103, in welchem ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG eingestellt wird. Im Schritt 104 stellt die CPU 32 einen Rückführungs-Korrekturkoeffizient FAF ein, um so das Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ dem Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnis λTG anzugleichen. Hier wird der Rückführungs- Korrekturkoeffizient FAF durch Anwenden der nachstehend gezeigten Gleichung 1 berechnet. Das Einstellen des Rück führungs-Korrekturkoeffizients ist branchenüblich, und daher wird eine ausführliche Beschreibung ausgelassen.

[Gleichung 1]

wobei k eine Variable ist, welche die Anzahl der Ausfüh rungen der Rückführungsregelung vom Beginn des ersten Ab tastens darstellt, K1 bis Kn+1 sind optimale Rückführungs verstärkungen, ZI(k) ist ein Integrationsausdruck, und Ka ist eine Integrationskonstante.

Wird die Rückführungsbedingung im Schritt 102 nicht er füllt, geht die CPU 32 auf Schritt 105. Im Schritt 105 setzt die CPU 32 den Rückführungs-Korrekturkoeffizient FAF auf "1,0". Nach dem Berechnen des Rückführungs-Korrektur koeffizients FAF geht die CPU 32 auf Schritt 106. Im Schritt 106 setzt die CPU 32 die Kraftstoffeinspritzmenge TAU unter Verwendung der nachstehend gezeigten Gleichung 2 und auf der Grundlage der Basis-Kraftstoffeinspritzmenge Tp, des Rückführungs-Korrekturkoeffizients FAF und anderer Korrekturkoeffizienten (z. B. Temperatur und elektrischer Belastungskorrekturkoeffizient) FALL. Ist der Schritt 106 abgeschlossen, beendet die CPU 32 diese Routine.

[Gleichung 2]

TAU = Tp × FAF × FALL.

Beim Ausführen der Routine zum Bestimmen der Aktivierung des abstromseitigen O₂-Sensors 27 in Fig. 3 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 201, ob das O₂-Sensor-Aktivierungs kennzeichen XSO2ACT auf "0" zurückgesetzt ist, d. h., ob die Aktivierung des abstromseitigen O₂-Sensors 27 erkannt wurde. Ist XSO2ACT = 1 (Aktivierung erkannt), wird diese Routine sofort beendet. Ist XSO2ACT = 0 (Aktivierung ist noch zu erkennen), geht die CPU 32 auf Schritt 202. Im Schritt 202 prüft die CPU 32, ob die Ausgangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 0,45 V übersteigt. Ist VOX2 < 0,45 V, geht die CPU 32 auf Schritt 204. Im Schritt 204 setzt die CPU 32 das O₂-Sensor-Aktivierungskennzeichen XSO2ACT auf "1", bevor diese Routine (zum Zeitpunkt t2 in Fig. 10) beendet wird.

Ist VOX2 0,45 V, geht die CPU 32 auf Schritt 203. Im Schritt 203 wird geprüft, ob eine vorbestimmte Zeitdauer TACT (in diesem Beispiel 30 Sekunden) vergangen ist, nach dem die Heizeinrichtung 27a des abstromseitigen O₂-Sensors 27 eingeschaltet wurde. Ist die vorbestimmte Zeitdauer TACT noch nicht abgelaufen, wird diese Routine sofort beendet.

Wird erkannt, daß die Zeitdauer TACT abgelaufen ist, geht die CPU 32 auf Schritt 204. Im Schritt 204 setzt die CPU 32 das O₂-Sensor-Aktivierungskennzeichen XSO2ACT auf "1", be vor diese Routine beendet wird. D. h., selbst wenn VOX2 0,45 V ist, wird der abstromseitige O₂-Sensor 27 als aktiviert angesehen, solange die Heizeinrichtung 27a min destens für die vorbestimmte Zeitdauer TACT eingeschaltet war.

Beim Ausführen der Routine zum Berechnen der Umkehrungs zeitdauer des abstromseitigen O₂-Sensors 27 in Fig. 4 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 301, ob das O₂-Sensor-Akti vierungskennzeichen XSO2ACT auf "1" gesetzt ist. Ist XSO2ACT = 1, so geht die CPU 32 auf Schritt 302 (nach dem Zeitpunkt t2 in Fig. 10A-10D). Im Schritt 302 prüft die CPU 32, ob die Ausgangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 zwischen einen zulässigen Magerwert KVL und einen zulässigen Fettwert KVR fällt (d. h., wenn KVL < VOX2 < KVR ist). Ergibt sich, daß KVL < VOX2 < KVR (wobei KVL = 0,45 - α, KVR = 0,45 + α), geht die CPU 32 auf Schritt 303. D. h., sind die Ergebnisse der Prüfungen in den Schritten 301 und 302 beide zustimmend, geht die CPU 32 auf Schritt 303.

Im Schritt 303 prüft die CPU 32, ob die Ausgangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 0,45 V übersteigt, d. h., ob das abstromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Fett-Zustand ist. Ist VOX2 < 0,45 V (Fett-Zustand), geht die CPU 32 auf Schritt 304. Im Schritt 304 prüft die CPU 32 mit Bezug auf das Mager-Zustand-Bestimmungskennzei chen XSO2L, welches die Bestimmung des abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in dem vorausgehenden Prozeß anzeigt (XSO2L = 1 bedeutet, daß der Mager-Zustand bestimmt wurde), ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem voraus gehenden Prozeß aus dem Mager-Zustand in einen Fett-Zustand in dem laufenden Prozeß umgekehrt wurde. Wenn das Ergebnis der Prüfung im Schritt 303 zustimmend ist und jenes im Schritt 304 ist negativ, so bedeutet dies, daß das Luft- Kraftstoff-Verhältnis des laufenden Prozesses in einem Fett-Zustand erhalten ist, wie im Fall des vorausgehenden Prozesses. In diesem Fall geht die CPU 32 auf Schritt 305 und erhöht die Umkehrungszeitdauer TV um "1". Die Umkeh rungszeitdauer TV ist eine gemessene Zeitdauer, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in demselben Zustand ver blieben ist (entweder Fett-Zustand oder Mager-Zustand).

Sind die Ergebnisse der Prüfungen in den Schritten 303 und 304 beide zustimmend, so bedeutet dies, daß das Luft-Kraft stoff-Verhältnis des vorausgehenden Prozesses auf der Ma ger-Seite war, während das des laufenden Prozesses auf der Fett-Seite ist. In diesem Fall geht die CPU 32 auf Schritt 306, um das Mager-Zustand-Bestimmungskennzeichen XSO2L auf "0" zurückzusetzen. Schritt 306 folgt Schritt 310, in wel chem die CPU 32 den Durchschnittswert TVSM der Umkehrungs zeitdauer TV unter Verwendung der nachstehend gezeigten Gleichung 2 berechnet.

[Gleichung 3]

TVSM = (TV + 3 N TVSMi-1)/4,

wobei TVSMi-1 der vorausgehende Durchschnittswert TVSM ist.

Danach setzt die CPU 32 die Umkehrungszeitdauer TV im Schritt 311 auf "0" zurück und beendet diese Routine.

Wird im Schritt 303 erkannt, daß VOX2 0,45 V ist, d. h., wenn ein Mager-Zustand erkennbar ist, geht die CPU 32 auf Schritt 307. Im Schritt 307 wird auf der Grundlage des Ma ger-Zustand-Bestimmungskennzeichens XSO2L geprüft, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aus dem Fett-Zustand im voraus gehenden Prozeß in den Mager-Zustand des gegenwärtigen Pro zesses umgekehrt ist. Sind die Ergebnisse der Prüfungen in den Schritten 303 und 307 beide negativ, so bedeutet dies, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des gegenwärtigen Prozesses in dem Mager-Zustand ist, wie in dem Fall des vorausgehenden Prozesses. In diesem Fall geht die CPU 32 auf Schritt 308 und erhöht die Umkehrungszeitdauer TV um "1". Ist das Prüfungsergebnis im Schritt 303 negativ und jenes im Schritt 307 zustimmend, so bedeutet dies, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des vorausgehenden Prozesses auf der Fett-Seite war, während das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des gegenwärtigen Prozesses auf der Mager-Seite ist. In diesem Fall geht die CPU 32 auf Schritt 309, um das Mager- Zustand-Bestimmungskennzeichen XSO2L auf "1" zu setzen. Schritt 309 folgt Schritt 310, in welchem die CPU 32 den Durchschnittswert TVSM der Umkehrungszeitdauer TV in der vorstehend beschriebenen Weise berechnet. Dann setzt die CPU 32 im Schritt 311 die Umkehrungszeitdauer TV auf "0" zurück und beendet diese Routine.

Ist das Ergebnis der Prüfung im Schritt 301 oder im Schritt 302 negativ, geht die CPU 32 auf Schritt 312. Im Schritt 312 setzt die CPU 32 sowohl die Umkehrungszeitdauer TV als auch deren Durchschnittswert TVSM auf "0" zurück und been det diese Routine. D. h., wenn der abstromseitige O₂-Sensor 27 noch zu aktivieren ist oder wenn das Luft-Kraftstoff- Verhältnis wesentlich von dem stöchiometrischen Luft- Kraftstoff-Verhältnis abweicht, wird das Erfassen der Umkehrungszeitdauer TV unterdrückt, um das fehlerhafte Erfassen zu verhindern.

Beim Ausführen der Routine zum Bestimmen der Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13 in Fig. 5 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 401, ob die Kühlwassertemperatur Thw beim Anlassen des Verbrennungsmotors zwischen einen zulässigen Niedrigtemperaturwert TWL (30°C in dieser Ausführungsform) und einen zulässigen Hochtemperaturwert TWH (100°C in dieser Ausführungsform) fällt (d. h., es wird geprüft, ob TWL < Thw < TWH ist). Wird erkannt, daß TWL < Thw < TWH ist, dann wird der Schritt 402 erreicht. Im Schritt 402 prüft die CPU 32, ob die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung durch die Routine in Fig. 2 ausgeführt ist. Wird erkannt, daß die Routine in Ausführung ist, wird Schritt 403 erreicht. Im Schritt 403 prüft die CPU 32, ob das Katalysator-Aktivie rungskennzeichen XCATACT auf "0" zurückgesetzt ist, d. h., ob die Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13 noch zu erkennen ist. Wenn XCATACT = 0 (Aktivierung ist noch zu erkennen), ist Schritt 404 erreicht. Ist das Ergebnis der Prüfung in einem der Schritte 401-403 negativ, beendet die CPU 32 diese Routine unmittelbar an diesem Punkt.

Im Schritt 404 prüft die CPU 32, ob die Umkehrungszeitdauer TV der Ausgangsspannung VOX2 über einem vorbestimmten Wert KTV liegt. Ist TV KTV, dann geht die CPU 32 auf Schritt 405, ist TV < KTV, geht die CPU 32 auf Schritt 406. Im Schritt 405 prüft die CPU 32, ob der Durchschnittswert TVSM der Umkehrungszeitdauer TV über einem vorbestimmten Refe renzwert KSM ist. Wenn TVSM KSM ist, beendet die CPU 32 diese Routine sofort. Ist TVSM < KSM, geht die CPU 32 zum Schritt 406.

Im Schritt 406 setzt die CPU 32 das Katalysator-Aktivie rungskennzeichen XCATACT auf "1" und beendet diese Routine. D. h., wenn der Drei-Wege-Katalysator 13 noch zu aktivieren ist (vor dem Zeitpunkt t4 in Fig. 10E), folgt die Ausgangs spannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 dem zu stromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ verzögerungslos. Zu diesem Zeitpunkt übersteigen die Umkehrungszeitdauer und deren Durchschnittswert TVSM in den Schritten 404 und 405 die Referenzwerte KTV und KSM nicht. Doch nachdem der Drei- Wege-Katalysator 13 aktiviert ist (nach dem Zeitpunkt t4 in Fig. 10B), wird die Ausgangsspannung VOX2 des abstromsei tigen O₂-Sensors 27 nicht zwischen dem Fett-Zustand und dem Mager-Zustand umgekehrt. Dies verursacht die Umkehrungs zeitdauer TV und deren Durchschnittswert TVSM, die Refe renzwerte KTV und KSM in den Schritten 404 und 405 zu über treffen. Somit erweist sich das Ergebnis der Prüfung sowohl im Schritt 404 als auch im Schritt 405 als zustimmend, die Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13 wird erkannt, und das Katalysator-Aktivierungskennzeichen XCATACT wird dem entsprechend gesetzt.

Beim Ausführen der Routine zum Bestimmen der Wirkungsmin derung des Drei-Wege-Katalysators 13 in Fig. 6 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 501, ob das Katalysator-Aktivie rungskennzeichen XCATACT von "0" auf "1" verändert ist. Wird die Veränderung des Aktivierungskennzeichens XCATACT von "0" auf "1" erkannt, ist der Schritt 502 erreicht. Im Schritt 502 setzt die CPU 32 die Ansaugluftmengensumme QASUM auf "QACLO" und speichert sie. Die Ansaugluftmengen summe QASUM ist eine Summe der Ansaugluftmenge QA, welche seit dem Anlassen des Verbrennungsmotors berechnet wurde. Die Berechnung wird durch eine in Fig. 7 gezeigte Ansaug luftmengensummen-Berechnungsroutine ausgeführt. Beim Aus führen der Routine in Fig. 7 prüft die CPU 32 im Schritt 601, ob der Verbrennungsmotor durch Drehen des Zündschlüs sels angelassen ist. Wird das Anlassen des Verbrennungs motors erkannt (Zündschalter = EIN), ist Schritt 602 er reicht. Im Schritt 602 aktualisiert die CPU 32 die Ansaug luftmengensumme QASUM durch Hinzufügen der auf der Grund lage der Angaben der Luftströmungsmengen-Meßeinrichtung 28 berechneten Ansaugluftmenge QA zu der gegenwärtigen An saugluftmengensumme QASUM. Obgleich in der ersten Ausfüh rungsform die Ansaugluftmenge QA auf der Grundlage der An gaben der Luftströmungsmengen-Meßeinrichtung 28 berechnet wird, schränkt dies die Erfindung nicht ein. Wahlweise ist die Ansaugluftmenge QA aus dem Druck der Ansaugluft PM ermittelbar, welcher durch den Ansaugluft-Drucksensor er faßt wird, und aus der durch den Drehzahlsensor 25 gemes senen Motordrehzahl Ne. Die Ansaugluftmengensumme QASUM wird beim Anlassen des Verbrennungsmotors auf "0" einge stellt.

Nach dem Speichern der Ansaugluftmengensumme QASUM im Schritt 502 geht die CPU 32 auf Schritt 503, in welchem geprüft wird, ob der Wert "QACLO" einen vorbestimmten Wirkungsminderungs-Referenzwert QACDT übersteigt. Ist QACLO QACDT, beendet die CPU 32 diese Routine unverzüglich. Wenn QACLO < QACDT ist, geht die CPU 32 zu Schritt 504, in welchem das Katalysator-Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT auf "1" gesetzt wird. Im Schritt 505 speichert die CPU 32 die Wirkungsminderungsinformation in dem Sicherungs- RAM 35 und führt einen vorbestimmten Fehlererfassungsprozeß aus (z. B. des Einschalten der Fehlererfassungslampe 29).

Ist das Ergebnis der Prüfung im Schritt 501 negativ, geht die CPU 32 auf Schritt 506. Im Schritt 506 wird geprüft, ob eine vorbestimmte Zeit (z. B. 5 Sekunden) seit dem Anlassen des Verbrennungsmotors vergangen sind (d. h., dem Beginn des Aufheizens des Drei-Wege-Katalysators 13). Da die Wir kungsminderung des Drei-Wege-Katalysators 13 fortschreitet, wird die Aktivierung des Katalysators demgemäß verzögert. Es erfordert dann wesentlich mehr Zeit, um eine Bestimmung der Aktivierung des Katalysators vorzunehmen. Daher wird der Drei-Wege-Katalysator 13 als aktiviert angenommen, wenn die vorbestimmte Zeit seit dem Anlassen des Verbrennungs motors vergangen ist, und der Wirkungsminderungs-Bestim mungsprozeß wird nach Schritt 502 ausgeführt.

Es liegt eine in Fig. 8 gezeigte Beziehung zwischen der Ansaugluftmengensumme QASUM und dem Grad der Wirkungsmin derung des Drei-Wege-Katalysators 13 vor. Der Wirkungsmin derungs-Referenzwert QACDT wird gemäß einem Referenzbestim mungsniveau in Fig. 8 eingestellt (das durch eine unterbro chene Linie dargestellte Niveau). Fig. 8 zeigt, je größer die zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforder liche Ansaugluftmenge (Ansaugluftmengensumme QASUM) (bis zum Abschluß des Aufheizens), um so höher ist der Grad der Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators 13. Genauer gesagt, da die Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysa tors 13 fortschreitet, führt die Verminderung der durch den Drei-Wege-Katalysator 13 erzeugten Reaktionswärme zum Ver zögern der Aktivierung (des Aufheizens) des Katalysators und vergrößert die zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysa tors 13 erforderliche Wärmemenge. Da die Wärmemenge zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 im wesentlichen proportional der Ansaugluftmengensumme QASUM ist, wie in Fig. 9 gezeigt, ist die Wirkungsminderung des Katalysators durch Verwenden der Ansaugluftmengensumme QASUM bestimmbar, wenn der Drei-Wege-Katalysator 13 aktiviert wird (zum Zeit punkt t4 in Fig. 10G und Fig. 10H).

Vor dem Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 wird eine große Schadstoffmenge ausgestoßen. Wie in dem Fall des Grads der Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators 13 entspricht der Grad der Erhöhung der Schadstoffmenge der zum Aktivieren des Katalysators erforderlichen Wärmemenge. Somit spiegelt die Bestimmung der Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators 13 auf der Grundlage der Ansaug luftmengensumme QASUM in geeigneter Weise den Grad der Er höhung des Schadstoffausstoßes vom Anlassen des Verbren nungsmotors bis zur Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13 wider.

Die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform zeigt die folgenden Wirkungen: Die erste Ausführungsform berechnet zuerst die vom Anlassen des Verbrennungsmotors bis zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderliche Wär memenge als die Ansaugluftmengensumme (QASUM). Unter Ver wendung der so berechneten Ansaugluftmengensumme QASUM prüft die erste Ausführungsform den Drei-Wege-Katalysator 13 hinsichtlich der Wirkungsminderung. Diese Vorgehensweise ermöglicht die genaue Bestimmung sowohl des Grads der Er höhung des Schadstoffausstoßes als auch des Zustands der Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators 13.

Mit dem aktivierten, abstromseitigen O₂-Sensor 27 bestimmt die erste Ausführungsform die Aktivierung des Drei-Wege-Ka talysators 13 auf der Grundlage der Umkehrungszeitdauer des durch den O₂-Sensor 27 gelieferten abstromseitigen Luft- Kraftstoff-Verhältnisses. D. h., das zustromseitige Luft- Kraftstoff-Verhältnis wird unter der Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Rückführungsregelung mit Bezug auf das Soll-Luft- Kraftstoff-Verhältnis (stöchiometrisches Luft-Kraftstoff- Verhältnis) zwischen dem Fett-Zustand und dem Mager-Zustand umgekehrt. Im Gegensatz dazu reagiert das abstromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis vor dem Aktivieren des Drei- Wege-Katalysators 13 verzögerungsfrei auf das Verhalten des zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Nach dem Aktivieren des Katalysators vermindert das Sauerstoff- Speichervolumen des Drei-Wege-Katalysators 13 die Ansprech empfindlichkeit der abstromseitigen Sensorausgabe und ver längert die Umkehrungszeitdauer des abstromseitigen Luft- Kraftstoff-Verhältnisses. Somit gestattet das Prüfen der Umkehrungszeitdauer des abstromseitigen O₂-Sensors 27 das genaue Erfassen der Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13. Bei diesem Aufbau fördert die am abstromseitigen O₂-Sensor 27 angeordnete Heizeinrichtung 27a die Akti vierung des letzteren, so daß die Aktivierung des Kataly sators genauer als vordem bestimmt wird.

(Zweite Ausführungsform)

Nachstehend erfolgt vorrangig eine Beschreibung der Un terschiede zwischen der ersten und der zweiten Ausführungs form der Erfindung. Wie in Fig. 11 und Fig. 12 gezeigt, ist in der zweiten Ausführungsform die Routine zum Bestimmen der Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13 abgewandelt. Wenn der Drei-Wege-Katalysator 13 aktiviert wird, wie vor stehend beschrieben, senkt das Sauerstoff-Speichervolumen des Katalysators die Ansprechempfindlichkeit des abstrom seitigen O₂-Sensors 27 und vermindert die Amplitude der Ausgangssignale des O₂-Sensors 27. Somit wird in der zweiten Ausführungsform die Amplitude der Ausgangssignale des abstromseitigen O₂-Sensors 27 als Grundlage für die Bestimmung der Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13 verwendet. Fig. 11 zeigt die Routine zum Berechnen der Amp litude der Ausgangssignale des abstromseitigen O₂-Sensors 27, und Fig. 12 zeigt die abgewandelte Routine zum Be stimmen der Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13. Die Ablaufpläne in Fig. 11 und Fig. 12 wurden unter teilweiser Abwandlung jener in Fig. 4 und Fig. 5 für die erste Aus führungsform gezeigten erstellt. Die in den zwei Ausfüh rungsformen gemeinsamen Schritte werden nur kurz erläutert.

Beim Ausführen der Routine zum Berechnen der Amplitude der Ausgangssignale des abstromseitigen O₂-Sensors 27 in Fig. 11 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 701, ob der ab stromseitige O₂-Sensor 27 aktiviert ist (XSO2ACT = 1) und stellt im Schritt 702 sicher, ob die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 in einen zulässigen Bereich fällt (KVL < VOX2 < KVR). Sind die Ergebnisse der Prüfungen in den Schritten 701 und 702 beide zustimmend, geht die CPU 32 auf Schritt 703.

In den Schritten 703 und 704 prüft die CPU 32, ob das ab stromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis vom Mager-Zustand im vorausgehenden Prozeß in einen Fett-Zustand des gegen wärtigen Prozesses umgekehrt ist. Wenn die Umkehrung nicht erfolgt ist, durchläuft die CPU 32 die Schritte 703, 704 und 705 in dieser Reihenfolge, um den Maximalwert der Aus gangsspannung VOX2 (VOX2MAX, Fett-Zustand-Spitzenwert) zu aktualisieren. In den Schritten 703 und 707 prüft die CPU 32, ob das abstromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis vom Fett-Zustand im vorausgehenden Prozeß in einen Mager-Zu stand des gegenwärtigen Prozesses umgekehrt ist. Hat die Umkehrung nicht stattgefunden, geht die CPU 32 durch die Schritte 703, 707 und 708, in der Reihenfolge, um den Mi nimalwert der Ausgangsspannung VOX2 (VOX2MIN, Mager-Zu stand-Spitzenwert) auf den neuesten Stand zu bringen.

Wird erkannt, daß die Umkehrung des abstromseitigen Luft- Kraftstoff-Verhältnisses erfolgt ist (jeweils im Schritt 704 oder im Schritt 707 zustimmendes Ergebnis), geht die CPU 32 durch Schritt 706 oder Schritt 709, um Schritt 710 zu erreichen. Im Schritt 710 berechnet die CPU 32 die Amp litude VOX2H der Ausgangsspannung VOX2 (VOX2H = VOX2MAX-VOX2MIN). Im Schritt 711 setzt die CPU 32 VOX2MAX auf "0" und VOX2MIN auf "1" (Volt) zurück und beendet diese Routine.

Ist das Ergebnis der Prüfung in einem der beiden Schritte 701 oder 702 negativ, geht die CPU 32 auf Schritt 712. Im Schritt 712 setzt die CPU 32 VOX2MAX auf "0", VOX2MIN auf "1" (Volt) und VOX2H auf "0" zurück und beendet diese Rou tine.

Beim Ausführen der Routine zum Bestimmen der Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13 in Fig. 12 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 801, ob die Kühlwassertemperatur Thw in einen vorbestimmten zulässigen Bereich fällt (d. h., zwi schen TWL und TWH). Im Schritt 802 prüft die CPU 32, ob die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung ausgeführt wird. Im Schritt 803 erfolgt eine Prüfung, ob der Drei-We ge-Katalysator 13 bereits aktiviert ist (d. h., ob das Ka talysator-Aktivierungskennzeichen XCATACT = 0 ist). Wird eine dieser Vorbedingungen nicht erfüllt, beendet die CPU 32 diese Routine unverzüglich.

Werden alle vorstehenden Vorbedingungen als erfüllt er kannt, geht die CPU 32 auf Schritt 804, in welchem geprüft wird, ob die Amplitude VOX2H der Ausgangsspannung VOX2 ge ringer als ein vorbestimmter Aktivierungsreferenzwert KTH ist. Ist VOX2H KTH, bewertet die CPU 32 den Drei-Wege Katalysator 13 als noch inaktiv und beendet diese Routine. Ist VOX2H < KTH, bewertet die CPU 32 den Drei-Wege-Kata lysator 13 als aktiviert und geht auf Schritt 805. Im Schritt 805 setzt die CPU 32 das Katalysator-Aktivierungskennzeichen XCATACT auf "1" und beendet diese Routine.

D. h., bevor der Drei-Wege-Katalysator 13 aktiviert ist, nähert sich die Ausgangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors nicht einem vorbestimmten Wert, und die Ampli tude VOX2H der Ausgangsspannung VOX2 übersteigt den Akti vierungs-Referenzwert KTH. Nachdem der Drei-Wege-Kataly sator 13 aktiviert ist (nach dem Zeitpunkt t4 in Fig. 10E), bewirkt das Sauerstoff-Speichervolumen des Katalysators, daß die Amplitude VOX2H der Ausgangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 geringer als der Aktivie rungs-Referenzwert KTH ist. Bei gegebenem zustimmenden Ergebnis der Prüfung im Schritt 804 ist es möglich, die Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13 genau zu bestim men.

Die erste und die zweite Ausführungsform ermitteln die zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderliche Wär memenge auf der Grundlage der seit dem Anlassen des Ver brennungsmotors berechneten Ansaugluftmengensumme. Unter Verwendung des Berechnungsergebnisses bestimmt die erste Ausführungsform die Wirkungsminderung des Drei-Wege-Kataly sators 13. Wahlweise ist eine Summe der Kraftstoffein spritzmenge (Kraftstoffeinspritzmengensumme) über die Kraftstoffeinspritzventile berechenbar, und die zum Akti vieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderliche Wärme menge ist auf der Grundlage der so berechneten Kraftstoff einspritzmengensumme ermittelbar. D. h., die zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderliche Wärmemenge ist im wesentlichen proportional zur Kraftstoffeinspritzmengen summe. Es ist auch möglich, die Wirkungsminderung des Kata lysators sowohl unter Verwendung der Ansaugluftmengensumme als auch der Kraftstoffeinspritzmengensumme zu bestimmen. Eine andere Wahlmöglichkeit besteht darin, die Wirkungsmin derung des Katalysators auf der Grundlage der zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderlichen Zeitdauer zu bestimmen.

Das Referenzniveau für die Bestimmung der Wirkungsminderung des Katalysators (Fig. 6) ist auf der Grundlage des Auf heiz-Zustands des Drei-Wege-Katalysators 13 beim Anlassen des Verbrennungsmotors änderbar. Wird z. B. der Verbren nungsmotor 1 nach Ablauf einer kurzen Zeitdauer seit dem unmittelbar vorausgehenden Stillstand des Verbrennungs motors erneut angelassen oder wenn die Außentemperatur im wesentlichen hoch ist, erfolgt die Aktivierung des Drei- Wege-Katalysators 13 mit einer im wesentlichen geringen Wärmemenge. In einem solchen Fall wird das Referenzniveau zum Bestimmen der Wirkungsminderung vorzugsweise geändert. In mehr spezifischer Weise wird die Änderung des Referenz niveaus wie nachstehend erläutert ausgeführt:

(1) Bestimmen des Aufheiz-Zustands des Drei-Wege Katalysators 13 beim Anlassen des Verbrennungsmotors mit Bezug auf die Kühlwassertemperatur und die Außentemperatur, oder
(2) Bestimmen des Aufheiz-Zustands des Drei-Wege-Ka talysators 13 beim Anlassen des Verbrennungsmotors mit Be zug auf die Außentemperatur und die Stillstandszeitdauer des Fahrzeugmotors.
Dies gestattet das zuverlässige Bestimmen der vorliegenden Wirkungsminderung gemäß dem zum Zeitpunkt des Anlassens des Verbrennungsmotors erreichten Aufheiz-Zustands.

Ein Katalysator-Temperatursensor kann zusätzlich angeordnet werden, um die Temperatur des Drei-Wege-Katalysators 13 (d. h., die Katalysatortemperatur) zu erfassen. Die zum Akti vieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderliche Wärme menge ist dann unter Verwendung der Ausgaben dieses Kata lysator-Temperatursensors errechenbar. Obgleich der Aufbau dieser Abänderung den zusätzlichen Sensor erfordert, erlaubt die Abänderung das leichte Erfassen der Wirkungs minderung des Katalysators.

(Dritte Ausführungsform)

Eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform wird nun mit Bezug auf Fig. 13-21 beschrieben. Die dritte Ausführungs form untersucht den Zustand der Wirkungsminderung des Drei- Wege-Katalysators 13 in zwei umfassenden Kategorien, d. h., das Vorliegen/die Abwesenheit der Wirkungsminderung des Katalysators und das Vorliegen/die Abwesenheit der mögli chen Wirkungsminderung beim Anlassen des Verbrennungsmotors und während des normalen Betriebs. Beim Vorliegen des Er gebnisses der Untersuchung führt die dritte Ausführungsform eine umfassende Bestimmung der Wirkungsminderung genauer als vorher aus.

Die dritte Ausführungsform führt zuerst eine erste Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators, eine zweite Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Ka talysators und eine dritte Routine zum Bestimmen der Wir kungsminderung des Katalysators aus, welche einzeln in Fig. 13, Fig. 15 und Fig. 17 gezeigt sind. Beim Vorliegen der Ergebnisse dieser Prozesse führt die dritte Ausfüh rungsform eine abschließende Routine zum Bestimmen der Wir kungsminderung des Katalysators aus (Fig. 21). In mehr spe zifischer Weise führt die erste Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators (Fig. 13) zu einer von drei Bestimmungen, welche den Normalzustand, die mögliche Wirkungsminderung und die Wirkungsminderung bezeichnen, auf der Grundlage der von Anlassen des Verbrennungsmotors bis zur Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderli chen Wärmemenge. Die zweite und die dritte Routine zum Be stimmen der Wirkungsminderung des Katalysators (Fig. 15 und Fig. 17) führen eine von drei Bestimmungen aus, welche ebenfalls den Normalzustand, die mögliche Wirkungsminderung und die Wirkungsminderung bezeichnen, auf der Grundlage der Ausgabekenndaten (Ausgangssignalamplitude oder Ansprech empfindlichkeit) des abstromseitigen O₂-Sensors 27 während des dem Warmlaufen des Verbrennungsmotors folgenden Normal betriebs. Die abschließende Routine zum Bestimmen der Wir kungsminderung des Katalysators (Fig. 21) führt eine ab schließende Bestimmung der Wirkungsminderung des Kataly sators durch Bezug auf verschiedene Kennzeichen aus, welche von der ersten Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators bis zur dritten Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators gesetzt wurden, welche das Vorliegen/die Abwesenheit der Wirkungsminderung des Ka talysators oder der möglichen Wirkungsminderung des Kata lysators anzeigen.

Die erste Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 13 be schrieben. In Fig. 13 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 901, ob das Katalysator-Aktivierungskennzeichen XCATACT von "0" auf "1" verändert ist. Mit dem Erkennen der Änderung des Kennzeichens von "0" auf "1" ist der Schritt 902 erreicht. Im Schritt 902 setzt die CPU 32 die Ansaug luftmengensumme QASUM auf "QACLO" und speichert sie. Wie vorstehend erwähnt, stellt die Ansaugluftmengensumme QASUM eine Summation der Ansaugluftmenge QA dar, welche seit dem Anlassen des Verbrennungsmotors durch die Routine in Fig. 7 berechnet wurde.

Im Schritt 903 prüft die CPU 32, ob der Wert QACLO einen vorbestimmten Wirkungsminderungs-Referenzwert QACDT (erster Referenzwert) übersteigt. Ist QACLO < QACDT, so ist der Schritt 904 erreicht. Im Schritt 904 wird das Katalysator- Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT, welches das Vor liegen/die Abwesenheit der Wirkungsminderung des Kataly sators anzeigt, auf "1" gesetzt (XCATDT = 1 zeigt das Vor liegen der Wirkungsminderung des Katalysators an). Ist QACLO QACDT, geht die CPU 32 auf Schritt 906. Im Schritt 906 wird geprüft, ob der Wert QACLO einen vorbestimmten Wirkungsminderungs-Referenzwert QACDT1 (zweiter Referenz wert, QACDT1 < QACDT) übersteigt. Wenn QACLO < QACDT1 ist, wird Schritt 907 erreicht. Im Schritt 907 setzt die CPU 32 das erste Katalysator-Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT1, welches das Vorliegen/die Abwesenheit der mög lichen Wirkungsminderung des Katalysators anzeigt (XCATDT1 = 1 bezeichnet das Vorliegen der möglichen Wirkungsminde rung des Katalysators) auf "1". Ist QACLO QACDT1, geht die CPU 32 auf Schritt 908. Im Schritt 908 werden die bei den Katalysator-Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT und XCATDT1 auf "0" zurückgesetzt.

Ist das Ergebnis der Prüfung in Schritt 901 negativ, geht die CPU 32 auf Schritt 905. Im Schritt 905 prüft die CPU 32, ob eine vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 5 Sekunden) seit dem Anlassen des Verbrennungsmotors vergangen ist (d. h., seit dem Beginn des Aufheizens des Drei-Wege-Katalysators 13). Wird erkannt, daß die vorbestimmte Zeitdauer seit dem Anlassen des Verbrennungsmotors vergangen ist, wird der Drei-Wege-Katalysator 13 als aktiviert betrachtet. Dann werden Schritt 902 und die nachfolgenden Schritte ausge führt, um mit dem Bestimmen der Wirkungsminderung fortzu fahren.

Kurz gesagt, die Wirkungsminderungs-Referenzwerte QACDT und QACDT1, welche die Ansaugluftmengensumme QASUM betreffen, werden erstellt, wie in Fig. 14 gezeigt ist. In Fig. 14 ist der Bereich mit der Ziffer (1) ein Bereich, welcher die vollständige Wirkungsminderung des Katalysators zeigt. Der Bereich mit der Ziffer (2) ist ein Bereich, welcher das Vorliegen der möglichen Wirkungsminderung des Katalysators zeigt, und der Bereich mit der Ziffer (3) ist ein Bereich, welcher die Abwesenheit der Wirkungsminderung des Kataly sators zeigt (d. h., den Normalzustand). In solchen Fällen setzt die Verarbeitungsroutine der Fig. 13 XCATDT = 1 für den Bereich (1), XCATDT = 0 und XCATDT1 = 1 für den Bereich (2) und XCATDT = 0 und XCATDT1 = 0 für den Bereich (3). Die in der CPU 32 realisierte Verarbeitungsroutine der Fig. 13 entspricht der ersten Bestimmung der Wirkungsminderung des Katalysators.

Die zweite Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 15 be schrieben. In Fig. 15 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 1001, ob eine zweite Wirkungsminderungs-Bestimmungsbe dingung erfüllt ist. Die zweite Wirkungsminderungs-Bestim mungsbedingung wird als erfüllt betrachtet, wenn der Ver brennungsmotor warmgelaufen ist, die Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Rückführungsregelung wirksam ist und andere anwend bare Operationen betriebsklar sind. Die CPU 32 geht nur auf Schritt 1002, wenn diese Anforderungen im Schritt 1001 er füllt sind. Im Schritt 1002 mißt die CPU 32 die Amplitude der Ausgangssignale des abstromseitigen O₂-Sensors 27. Die Ausgangssignalamplitude entspricht der Differenz zwischen dem Fett-Zustand-Spitzenwert und dem Mager-Zustand-Spitzen wert der Ausgangssignale des abstromseitigen O₂-Sensors 27.

Nach dem Messen der Ausgangssignalamplitude geht die CPU 32 auf Schritt 1003, in welchem geprüft wird, ob die Ausgangs signalamplitude des abstromseitigen O₂-Sensors 27 einen vorbestimmten Referenzwert REF übersteigt. Der Referenzwert REF ist so festgelegt, daß er das Erfassen eines offen sichtlich normalen Katalysators (ohne mögliche Wirkungs minderung) erlaubt, unter Berücksichtigung der Abweichungen (der Amplitude, der Ansprechempfindlichkeit) der Ausgangs signale des abstromseitigen O₂-Sensors 27, wie in Fig. 16 gezeigt ist. D. h., an der Grenze zwischen dem als normal betrachteten Bereich und dem als wirkungsgemindert betrach teten Bereich wird der Drei-Wege-Katalysator 13 als normal bestimmt, ohne die Möglichkeit (ohne Verdacht) der Wir kungsminderung, solange die Ausgangssignalamplitude unter deren geringster Abweichung ist. Der auf der Abszissenachse in Fig. 16 aufgetragene Katalysator-Reinigungsfaktor ist ein Parameter, welcher den Grad der Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators 13 anzeigt. Je größer der Kataly sator-Reinigungsfaktor ist, um so niedriger ist der ange nommene Grad der Wirkungsminderung des Katalysators.

Die dritte Ausführungsform setzt den Referenzwert REF unter die niedrigste Amplitudenabweichung. Wird im Schritt 1003 der Fig. 15 deutlich, daß die Amplitude größer als der Re ferenzwert REF ist, erkennt die CPU 32 die mögliche Wir kungsminderung des Katalysators und geht auf Schritt 1004. Im Schritt 1004 setzt die CPU 32 das Katalysator-Wirkungs minderungskennzeichen XCATDT2, welches das Vorliegen/die Abwesenheit der möglichen Wirkungsminderung des Katalysa tors anzeigt auf "1" (XCATDT2 = 1 zeigt die mögliche Wir kungsminderung des Katalysators an). Ist erkennbar, daß die Amplitude gleich oder niedriger als der Referenzwert REF ist, bestimmt die CPU 32, daß der Katalysator offensicht lich normal ist und geht auf Schritt 1005. Im Schritt 1005 wird das Katalysator-Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT2 auf "0" zurückgesetzt. Nach dem Bearbeiten des Katalysator- Wirkungsminderungskennzeichens XCATDT2 beendet die CPU 32 diese Routine. Die in der CPU 32 realisierte Verarbeitungs routine in Fig. 15 entspricht der Amplituden-Erfassungsein richtung und der zweiten Katalysator-Wirkungsminderungs-Be stimmungseinrichtung (Amplitudenminderungs-Bestimmungsein richtung).

Die dritte Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators wird nun mit Bezug auf Fig. 17 beschrieben. In Fig. 17 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 1101, ob eine dritte Wirkungsminderungs-Bestimmungsbedingung erfüllt ist. Die dritte Wirkungsminderungs-Bestimmungsbedingung wird als erfüllt angesehen, wenn das Katalysator-Wirkungsminderungs kennzeichen XCATDT2 durch die vorstehend beschriebene Rou tine in Fig. 15 auf "1" gesetzt ist, welches die mögliche Wirkungsminderung des Katalysators anzeigt, wobei die Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung wirksam ist und andere anwendbare Operationen betriebsklar sind. Die CPU 32 geht nur auf Schritt 1102, wenn diese Anforderungen im Schritt 1101 erfüllt sind. Im Schritt 1102 ändert die CPU 32 das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Wie in Fig. 18A und Fig. 18B gezeigt, wird an diesem Punkt das Soll-Luft-Kraft stoff-Verhältnis vom Mager-Zustand in den Fett-Zustand oder vom Fett-Zustand in den Mager-Zustand umgekehrt, wobei die beiden Zustände mit Bezug auf λ = 1 um ±2% beabstandet sind.

Im Schritt 1103 mißt die CPU 32 die Ansprechverzögerungs zeiten TL und TR des abstromseitigen O₂-Sensors 27. Die Ansprechverzögerungszeit TL ist eine Zeitdauer, welche von dem Zeitpunkt vergeht, zu dem das Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnis aus dem Fett-Zustand in den Mager-Zustand um gekehrt wird, bis das Ausgangssignal des abstromseitigen O₂-Sensors 27 eine vorbestimmte Spannung annimmt (0,45 V; wobei die Ansprechverzögerungszeit TL nachstehend als Ma ger-Zustand-Verzögerungszeit bezeichnet wird). Die An sprechverzögerungszeit TR ist eine Zeitdauer, welche von dem Zeitpunkt vergeht, zu dem das Soll-Luft-Kraftstoff-Ver hältnis aus dem Mager-Zustand in den Fett-Zustand umgekehrt wird, bis das Ausgangssignal des abstromseitigen O₂-Sensors 27 die vorbestimmte Spannung annimmt (0,45 V; wobei die An sprechverzögerungszeit TR nachstehend als Fett-Zustand-Ver zögerungszeit bezeichnet wird).

Im Schritt 1104 berechnet die CPU 32 die Durchschnittsver zögerungszeit AVT der Mager-Zustand-Verzögerungszeit TL und der Fett-Zustand-Verzögerungszeit TR (AVT = (TL + TR)/2). Im Schritt 1105 summiert die CPU 32 die Durchschnittsver zögerungszeit AVT innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer, um eine Verzögerungszeitsumme TSUM zu bilden. Die Durch schnittsverzögerungszeit AVT der Mager-Zustand-Verzöge rungszeit TL und der Fett-Zustand-Verzögerungszeit TR wird hier berechnet, weil es erforderlich ist, einen Überlauf eines Summenzählers zu verhindern. Daraus folgt, daß beim Vorliegen ausreichender Zählkapazität des Zählers die Durchschnittswertbildung im Schritt 1104 ausgelassen werden kann. Wenn keine Durchschnittsverzögerungszeit der Mager- Zustand-Verzögerungszeit TL und der Fett-Zustand-Verzöge rungszeit TR errechnet werden muß, wird die Routine schnel ler abgearbeitet.

Im Schritt 1106 bestimmt die CPU 32 gemäß der Anzahl der Ausführungen der Umkehrung des Soll-Luft-Kraftstoff-Ver hältnisses einen ersten Wirkungsminderungs-Referenzwert REF1 und einen zweiten Wirkungsminderungs-Referenzwert REF2. In mehr spezifischer Weise zählt die CPU 32 die Anzahl der Ausführungen der Umkehrung des Soll-Luft- Kraftstoff-Verhältnisses, während die Durchschnittsver zögerungszeit AVT summiert wird, und bezieht sich auf eine in Fig. 19 gezeigte Tabelle, um den ersten Wirkungsminde rungs-Referenzwert REF1 zu finden. Der zweite Wirkungsmin derungs-Referenzwert REF2 wird durch Multiplizieren des Wirkungsminderungs-Referenzwerts REF1 mit α erhalten (α < 1,0). Wahlweise können die Wirkungsminderungs-Refe renzwerte REF1 und REF2 in Tabellen aufgenommen werden (vorausgesetzt REF1 < REF2). Diese Maßnahmen erlauben op timale Wirkungsminderungs-Referenzwerte REF1 und REF2, welche unter Beibehaltung der Anzahl der Summationen der Mager-Zustand-Verzögerungszeit TL und der Fett-Zustand- Verzögerungszeit TR einzustellen sind.

Im Schritt 1107 prüft die CPU 32, ob die Verzögerungszeit summe TSUM geringer als der erste Wirkungsminderungs-Refe renzwert REF1 ist (TSUM < REF1). Ergibt sich, daß TSUM < REF1 ist, wird Schritt 1108 erreicht. Im Schritt 1108 setzt die CPU 32 das Katalysator-Wirkungsminderungs kennzeichen XCATDTD, welches das Vorliegen/die Abwesenheit der Wirkungsminderung des Katalysators anzeigt, auf "1" (XCATDTD = 1 bezeichnet das Vorliegen der Wirkungsminderung des Katalysators).

Wenn im Schritt 1107 TSUM REF1 ist, geht die CPU 32 auf Schritt 1109. Im Schritt 1109 wird geprüft, ob die Ver zögerungszeitsumme TSUM geringer als der zweite Wirkungs minderungs-Referenzwert REF2 ist (TSUM < REF2). Ergibt sich, daß TSUM < REF2 ist, geht die CPU 32 auf Schritt 1110. Im Schritt 1110 setzt die CPU 32 das Katalysator- Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT3, welches das Vor liegen/die Abwesenheit der möglichen Wirkungsminderung des Katalysators anzeigt, auf "1" (XCATDT3 = 1 zeigt das Vor liegen der möglichen Wirkungsminderung des Katalysators an). Ist im Schritt 1109 TSUM REF2, wird Schritt 1111 erreicht. Im Schritt 1111 setzt die CPU 32 die Katalysator- Wirkungsminderungskennzeichen XCATDTD und XCATDT3 beide auf "0" zurück.

D. h., die Wirkungsminderungs-Referenzwerte REF1 und REF2 für die Verzögerungszeitsumme TSUM werden gesetzt, wie in Fig. 20 gezeigt ist. In Fig. 20 trennt eine Grenze L1 den als normal angesehenen Bereich von dem als wirkungsgemin dert betrachteten Bereich. In diesem Fall weist die Verzö gerungszeitsumme TSUM die gezeigten Abweichungen auf. Somit ist der in Fig. 20 mit der Ziffer (4) bezeichnete Bereich ein Bereich, welcher die vollständige Wirkungsminderung des Katalysators anzeigt. Der mit der Ziffer (5) bezeichnete Bereich ist ein Bereich, in dem das Vorliegen der möglichen Wirkungsminderung des Katalysators angegeben ist, und der mit der Ziffer (6) bezeichnete Bereich ist ein Bereich, welcher die Abwesenheit der Wirkungsminderung des Kataly sators (d. h. den Normalzustand) zeigt. Die Verarbeitungs routine in Fig. 17 setzt XCATDTD = 1 und XCATDT3 = 0 für den Bereich (4) (TSUM < REF1); XCATDTD = 0 und XCATDT3 = 0 für den Bereich (5) (REF1 TSUM < REF2); und XCATDTD = 0 und XCATDT3 für den Bereich (6) (TSUM REF2). Die in der CPU 32 realisierte Verarbeitungsroutine in Fig. 17 ent spricht der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umkehrungsein richtung, der Ansprechverzögerungszeit-Meßeinrichtung und der zweiten Katalysator-Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrichtung (Ansprechzeit-Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrichtung).

Die abschließende Routine zum Bestimmen der Wirkungsmin derung des Katalysators wird nun mit Bezug auf den Ablauf plan in Fig. 21 beschrieben. In den Schritten 1201-1204 der Fig. 21 bestimmt die CPU 32 die durch die vorstehend beschriebene erste bis dritte Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators gesetzten Kennzeichen. In mehr spezifischer Weise prüft die CPU 32 im Schritt 1201, ob das Katalysator-Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT "1" ist. Im Schritt 1202 prüft die CPU 32, ob das Katalysator-Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT2 "1" ist. Im Schritt 1203 erfolgt eine Prüfung, ob das Katalysator- Wirkungsminderungskennzeichen XCATDTD "1" ist. Im Schritt 1204 wird eine Prüfung ausgeführt, ob die Katalysator- Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT1 und XCATDT3 beide "1" sind.

Liegt einer der drei folgenden Fälle (A), (B) und (C) vor, geht die CPU 32 auf Schritt 1205, um eine abschließende Be stimmung der Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators 13 auszuführen:

(A) Wenn XCATDT = 1 ist, d. h., wenn die erste Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators erkennt, daß die zum Aktivieren des Katalysators erforderliche Wär memenge (d. h., die Ansaugluftmengensumme QASUM) den Wir kungsminderungs-Referenzwert QACDT überschreitet, durch welchen die vollständige Wirkungsminderung des Katalysators bestimmt wird ("JA" im Schritt 903 der Fig. 13).
(B) Wenn XCATDT2 = 1 und XCATDTD = 1, d. h., wenn die zwei te Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Kataly sators erkennt, daß die Amplitude des Ausgangssignals des abstromseitigen O₂-Sensors 27 unter der Luft-Kraftstoff verhältnis-Rückführungsregelung den Referenzwert REF über schreitet, durch welchen die mögliche Wirkungsminderung des Katalysators zu bestimmen ist ("JA 58197 00070 552 001000280000000200012000285915808600040 0002019604607 00004 58078" im Schritt 1003 der Fig. 15), und wenn die dritte Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators erkennt, daß die An sprechverzögerungszeit (Verzögerungszeitsumme TSUM) des ab stromseitigen O₂-Sensors 27 geringer als der Wirkungsminde rungs-Referenzwert REF1 ist, durch welchen die vollständige Wirkungsminderung des Katalysators zu bestimmen ist ("JA" im Schritt 1107 der Fig. 17).
(C) Wenn XCATDT2 = 1, XCATDT1 = 1 und XCATDT3 = 1, d. h., wenn die erste Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators erkennt, daß die zum Aktivieren des Kata lysators erforderliche Wärmemenge (Ansaugluftmengensumme QASUM) den Wirkungsminderungs-Referenzwert QACDT1 über schreitet, durch welchen die mögliche Wirkungsminderung des Katalysators zu bestimmen ist ("JA" im Schritt 906 der Fig. 13), wenn die zweite Routine zum Bestimmen der Wir kungsminderung des Katalysators erkennt, daß die Amplitude des Ausgangssignals des abstromseitigen O₂-Sensors 27 unter der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung den Re ferenzwert REF überschreitet, durch welchen die mögliche Wirkungsminderung des Katalysators zu bestimmen ist ("JA" im Schritt 1003 der Fig. 15), und wenn die dritte Routine rum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators er kennt, daß die Ansprechverzögerungszeit (Verzögerungszeit summe TSUM) des abstromseitigen O₂-Sensors 27 niedriger ist als der Wirkungsminderungs-Referenzwert REF2, durch welchen die mögliche Wirkungsminderung des Katalysators zu bestim men ist ("JA" im Schritt 1109 der Fig. 17).

Trifft keiner der Fälle (A)-(B) zu, geht die CPU 32 auf Schritt 1206. Im Schritt 1206 führt die CPU 32 die ab schließende Bestimmung aus, daß der Drei-Wege-Katalysator 13 im Normalzustand ist. Die in der CPU 32 realisierte Verarbeitungsroutine entspricht der Katalysator-Wirkungs minderungs-Abschlußbestimmungseinrichtung.

Die dritte Ausführungsform der Erfindung weist die folgen den Wirkungen auf: Wird die Wirkungsminderung des Kataly sators gemäß der zum Aktivieren des Katalysators erforder lichen Wärmemenge bestimmt (d. h., der Bestimmungsroutine in Fig. 13), können die Begleiterscheinungen der Wirkungs minderung bei der Bestimmung relativ unauffällig, aber wäh rend der späteren Normaloperation wesentlich deutlicher sein (z. B., wenn der Katalysator nach der Wirkungsminde rung des Katalysators rasch abkühlt). Im Gegensatz dazu speichert die dritte Ausführungsform zuerst weniger wich tige Begleiterscheinungen der Wirkungsminderung als "mög liche Wirkungsminderung" und führt später die abschließende Bestimmung des Vorliegens/der Abwesenheit der Wirkungsmin derung aus. In dieser Weise wird die Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators 13 immer exakt eingeschätzt.

Außerdem berücksichtigt die dritte Ausführungsform die Ab weichungen im Verhalten der Ausgangssignale des abstrom seitigen O₂-Sensors 27 und bestimmt die mögliche Wirkungs minderung des Katalysators gemäß dieser Signalverhaltensab weichungen. Dies ermöglicht das sachgemäße Bestimmen der möglichen Wirkungsminderung des Katalysators und die ab schließende Bestimmung mit hoher Zuverlässigkeit.

(Vierte Ausführungsform)

Eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform, welche eine in Fig. 22 gezeigte Abwandlung der zweiten Routine zum Be stimmen der Wirkungsminderung des Katalysators (Fig. 15) der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform ist, wird nachstehend erläutert. In der vierten Ausführungsform setzt die CPU 32 einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrek turkoeffizient gemäß der Abweichung zwischen dem durch den abstromseitigen O₂-Sensor 27 erfaßten Luft-Kraftstoff-Ver hältnis und dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (dieser Korrekturkoeffizient ist abgekürzt durch Sub-FAF). Der Sub- FAF wird als Grundlage für die Korrektur der Kraftstoffeinspritzregelung verwendet. In Umsetzung der vierten Ausführungsform bildet die CPU 32 die zusätzliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung und die zweite Katalysator-Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrich tung (Umkehrungszeitdauer-Minderungs-Bestimmungseinrich tung).

Beim Ausführen der zweiten Routine zum Bestimmen der Wir kungsminderung des Katalysators in Fig. 22 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 1301, ob die zweite Wirkungsminderungs- Bestimmungsbedingung erfüllt ist (dieselbe wie im Schritt 1001 der Fig. 15). Im Schritt 1302 prüft die CPU 32, ob der abstromseitige O₂-Sensor 27 aktiviert ist (XSO2ACT = 1). Im Schritt 1303 erfolgt eine Prüfung, ob die Ausgangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 in den vorbestimmten zulässigen Bereich fällt (KVL < VOX2 < KVR). Werden diese Vorbedingungen alle erfüllt, geht die CPU 32 auf Schritt 1304.

In den Schritten 1304 und 1305 prüft die CPU 32, ob das abstromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis aus dem Mager- Zustand des vorausgehenden Prozesses in einen Fett-Zustand des gegenwärtigen Prozesses umgekehrt ist. Wird erkannt, daß die Umkehrung des Mager-Zustands in den Fett-Zustand erfolgt ist, durchläuft die CPU 32 die Schritte 1304, 1305, 1306 und 1309 in dieser Reihenfolge. In den Schritten 1304 und 1307 prüft die CPU 32, ob das abstromseitige Luft- Kraftstoff-Verhältnis aus dem Fett-Zustand des voraus gehen den Prozesses in einen Mager-Zustand des gegenwärtigen Pro zesses umgekehrt ist. Wird erkannt, daß die Umkehrung des Fett-Zustands in den Mager-Zustand eingetreten ist, durch läuft die CPU 32 die Schritte 1304, 1307, 1308 und 1309 in dieser Reihenfolge.

Im Schritt 1309 zählt die CPU 32 die Anzahl der Umkehrungen der Sub-FAF innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer. Im Schritt 1310 erfolgt eine Prüfung, ob die Umkehrungsanzahl einen vorbestimmten Wirkungsminderungs-Referenzwert REF3 übersteigt. D. h., wenn der Drei-Wege-Katalysator 13 im Normalzustand ist, ist das Verhalten der Sub-FAF stabil und deren Umkehrungsanzahl ist entsprechend niedrig. Ist somit das Ergebnis der Prüfung im Schritt 1310 negativ, beendet die CPU 32 diese Routine sofort. Wenn sich der Drei-Wege Katalysator 13 in seiner Wirkung vermindert hat, ist das Verhalten der Sub-FAF gestört. In diesem Fall geht die CPU 32 vom Schritt 1310 auf Schritt 1311. Im Schritt 1311 wird das Katalysator-Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT2, welches das Vorliegen/die Abwesenheit der möglichen Wir kungsminderung des Katalysators anzeigt, auf "1" gesetzt.

In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird der Wirkungs minderungs-Referenzwert REF3 für die Umkehrungsanzahl der Sub-FAF gesetzt, wie in Fig. 23 gezeigt ist. In Fig. 23 trennt die Grenze L2 den als normal angesehenen Bereich von dem als wirkungsgemindert betrachteten Bereich. Wie in Fig. 23 gezeigt ist, wird der Wirkungsminderungs-Referenzwert REF3 unter die niedrigste Abweichung von der Grenze L2 eingestellt. D. h., solange die niedrigste Abweichung der Amplitude nicht überschritten wird (d. h., Umkehrungsanzahl Wirkungsminderungs-Referenzwert REF3), besteht keine Mög lichkeit (Verdacht) der Wirkungsminderung des Drei-Wege-Ka talysators 13. Somit ist die Bestimmung derart, daß der Ka talysator offensichtlich im Normalzustand ist (XCATDT2 = 0). Wird die niedrigste Abweichung der Amplitude überschritten (d. h., Umkehrungsanzahl < Wirkungsminde rungs-Referenzwert REF3), ergibt die Bestimmung, daß der Drei-Wege-Katalysator 13 möglicherweise wirkungsgemindert ist (XCATDT2 = 1).

Ferner setzt die vorstehend beschriebene dritte Ausfüh rungsform unterschiedliche Katalysator-Wirkungsminderungs kennzeichen unter Verwendung der ersten, der zweiten und der dritten Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators (Fig. 13, Fig. 15 und Fig. 17) und führt eine abschließende Bestimmung der Wirkungsminderung durch Prüfen der jeweiligen Kennzeichen in Anwendung der abschließenden Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysa tors nach Fig. 21 aus. Diese Ausführungsform ist wie folgt abwandelbar: Wenn z. B. durch die erste Routine zum Bestim men der Wirkungsminderung des Katalysators ermittelt wird, daß der Katalysator in der Wirkung gemindert ist, kann das Ausführen der zweiten und dritten Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators unterdrückt werden. Eine solche Abwandlung wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 24 und Fig. 25 beschrieben.

Fig. 24 zeigt den Ablaufplan einer teilweise abgewandelten Version der in Fig. 13 gezeigten Routine (d. h., die erste Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysa tors), und Fig. 25 zeigt den Ablaufplan einer teilweise abgewandelten Version der Routine nach Fig. 15 (zweite Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Kataly sators). Im Schritt 904 der Fig. 24 bestimmt die CPU 32, daß der Katalysator in der Wirkung gemindert ist. Schritt 904 folgt Schritt 1401, in welchem ein Kennzeichen XPASS auf "1" gesetzt wird, um die Verarbeitung der zweiten und der dritten Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators zu übergehen. Wenn die CPU 32 im Schritt 907 oder 908 bestimmt, daß der Katalysator eine mögliche Wir kungsminderung oder einen Normalzustand aufweist, setzt die CPU 32 das Kennzeichen XPASS auf "0", um die zweite und die dritte Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Ka talysators auszuführen (im Schritt 1402).

Im Schritt 1501 der Fig. 25 prüft die CPU 32, ob das Kenn zeichen XPASS "1" ist. Wird erkannt, daß das Kennzeichen XPASS = "1" ist, geht die CPU 32 auf Schritt 1005, in wel chem das Katalysator-Wirkungsminderungskennzeichen XCATDT2 auf "0" gesetzt wird. D. h., die zweite Routine zum Be stimmen der Wirkungsminderung des Katalysators wird nur ausgeführt (Schritte 1001-1004), wenn XPASS = 0 ist. Ist XPASS = 1, wird die zweite Routine zum Bestimmen der Wir kungsminderung des Katalysators nicht ausgeführt. Die drit te Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Kataly sators nach Fig. 17 wird ebenfalls nicht ausgeführt (Schritte 1101-1110), wenn die Prüfung des Kennzeichens XPASS anzeigt, daß das Kennzeichen zu Beginn der Abarbei tung der Routine "1" ist.

Erkennt die erste Routine zum Bestimmen der Wirkungsminde rung des Katalysators, daß die Wirkung des Katalysators gemindert ist, unterdrückt das Ausführen der vorstehenden zusätzlichen Schritte das Abarbeiten der zweiten und der dritten Routine zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators. Dies vereinfacht die Abarbeitung als Ganzes und erleichtert das Ausführen der Operationen mit dem er findungsgemäßen Gerät.

Wie vorstehend beschrieben, bestimmt die dritte Ausfüh rungsform die Wirkungsminderung des Katalysators und stuft das Ergebnis in eine von drei Kategorien ein:
Normalzustand, mögliche Wirkungsminderung und Wirkungsmin derung. Wahlweise ist die Wirkungsminderung des Kataly sators bestimmbar, und das Ergebnis ist gemäß dem Grad der Wirkungsminderung des Katalysators in eine von vier, fünf oder mehr Kategorien einstufbar.

(Fünfte Ausführungsform)

Eine fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform wird nach stehend beschrieben. Während jede der bisher beschriebenen Ausführungsformen ein Gerät zum Bestimmen der Wirkungs minderung des Drei-Wege-Katalysators 13 darstellt, ist die fünfte Ausführungsform ein Gerät zum Erkennen eines Fehlers des Abgasreinigungsgeräts, welches den Drei-Wege-Kataly sator 13, den zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensor (Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26) und den abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (abstrom seitigen O₂-Sensor 27) aufweist.

D. h., die fünfte Ausführungsform ist vorrangig geschaffen, um Gerätefehler gemäß der zum Aktivieren des Drei-Wege-Ka talysators 13 erforderlichen Wärmemenge zu erkennen. In diesem Fall ist leicht verständlich, daß die fünfte Ausfüh rungsform in der Lage ist, nicht nur die Wirkungsminderung des Drei-Wege-Katalysators 13 auf der Grundlage dieser Wär memenge zu bestimmen, sondern auch einen Fehler des zu stromseitigen und abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhält nis-Sensors zu erkennen. Die Realisierung der fünften Aus führungsform in der CPU 32 in Fig. 1 stellt die Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung, die Katalysator-Ak tivierungs-Bestimmungseinrichtung, die Abgasreinigungssy stemfehler-Erfassungseinrichtung, die Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Umkehrungseinrichtung, die Zustromseite-Sensor fehler-Erfassungseinrichtung, die Katalysatorfehler-Bestim mungseinrichtung und die Abstromseite-Sensorfehler-Erfas sungseinrichtung dar.

Fig. 26-35 zeigen Ablaufpläne der die Steuerprogramme bildenden Schritte, welche von der CPU 32 mit der reali sierten fünften Ausführungsform abgearbeitet werden. Die Verarbeitungsroutine der Fig. 26 wird während der Kraft stoffeinspritz-Zeitdauer des an jedem Zylinder angeordneten Kraftstoffeinspritzventils 7 ausgeführt. Die Routinen der Fig. 28-35 werden jeweils in angemessenen, vorbestimmten Zeitabständen (z. B. in Zeitabständen von 32 ms) ausge führt. Fig. 27 zeigt eine der Verarbeitungsroutine in Fig. 26 untergeordnete Unterroutine. Fig. 36A-36H zeigen Zeitsteuerpläne zum Beschreiben der Hauptoperationen der fünften Ausführungsform beim Anlassen des Verbrennungsmo tors.

Die Arbeitsweise der fünften Ausführungsform wird nach stehend mit Bezug auf die Zeitsteuerpläne in Fig. 36A-36H beschrieben. In der fünften Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor 1 zu einem Zeitpunkt t11 in den Figuren angelassen. Zu einem Zeitpunkt t12 wird geprüft, ob der zustromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26) und der abstromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (abstromseitiger O₂-Sensor 27) aktiviert sind. Zu einem Zeitpunkt t13 wird geprüft, ob der Drei-Wege-Katalysator 13 aktiviert ist. In mehr spezifischer Weise werden sowohl ein Zustromseite-Sen sor-Aktivierungskennzeichen XAFACT als auch ein Abstromsei te-Sensor-Aktivierungskennzeichen XSOXACT zu dem Zeitpunkt t12 auf "1" gesetzt. Das Katalysator-Aktivierungskennzei chen XCATACT wird zum Zeitpunkt t13 auf "1" gesetzt. Zwi schen dem Zeitpunkt t12 und dem Zeitpunkt t13 wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG zwangsweise vom Fett- Zustand in den Mager-Zustand oder vom Mager-Zustand in den Fett-Zustand umgekehrt. Ein Kennzeichen XλTGDZ, welches während derselben Zeitdauer auf "1" gesetzt wird, ist ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umkehrungskennzeichen, wel ches das Ausführen der Umkehrung des Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnisses λTG zwischen dem Fett-Zustand und dem Mager- Zustand anzeigt.

Zu dem Zeitpunkt, an dem das Katalysator-Aktivierungskenn zeichen XCATACT von "0" auf "1" geändert wird (zum Zeit punkt t13), wird eine vorläufige Fehlerbestimmung des Ab gasreinigungs-Regelungsgeräts ausgeführt. Nach der vorläu figen Fehlerbestimmung wird in Anwendung des Ergebnisses der Fehlerbestimmung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 27 die abschließende Fehlerbestimmung des Geräts ausge führt. Die Bestimmung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sen sors 27 wird unberücksichtigt der zum Aktivieren des Kata lysators erforderlichen Wärmemenge ausgeführt (es ist da rauf hinzuweisen, daß Fig. 36A-36H die Operationen bis zur vorläufigen Fehlerbestimmung zeigen).

Die in den Ablaufplänen der Fig. 26-35 dargestellten Steuerprogramme werden nun mit Bezug auf die Zeitsteuer pläne der Fig. 36A-36H beschrieben.

Fig. 26 zeigt einen Ablaufplan einer Kraftstoffeinspritz mengen-Berechnungsroutine. Im Schritt 1601 der Fig. 26 be rechnet die CPU 32 die Basis-Kraftstoffeinspritzmenge Tp gemäß der Motordrehzahl Ne und des gegenwärtig wirksamen Drucks der Ansaugluft PM. Im Schritt 1602 prüft die CPU 32, ob die Rückführungsbedingung für die Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Regelung erfüllt ist. Wird die Erfüllung der Rück führungsbedingung erkannt, ist Schritt 1603 erreicht. Im Schritt 1603 prüft die CPU 32, ob das Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Umkehrungskennzeichen XλTGDZ = 1 ist. Wenn XλTGDZ = 1, geht die CPU 32 auf Schritt 1604. Im Schritt 1604 wird die Umkehrung des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhält nisses λTG ausgeführt (zwischen dem Zeitpunkt t12 und dem Zeitpunkt t13 in Fig. 36A-36H). Mit XλTGDZ = 0 wird Schritt 1605 erreicht. Im Schritt 1605 setzt die CPU 32 das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG gemäß dem gegenwärtig wirkenden Motorbetriebszustand.

Nachdem das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG eingestellt ist, geht die CPU 32 auf Schritt 1606. Im Schritt 1606 stellt die CPU 32 einen Rückführungs-Korrekturkoeffizient FAF ein, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ dem Soll-Luft- Kraftstoff-Verhältnis λTG anzugleichen. Hier wird der Rück führungs-Korrekturkoeffizient FAF durch Anwendung bekannter Verfahren berechnet, welche nicht weiter diskutiert werden (ein solches Verfahren wurde im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben). Im Schritt 1608 stellt die CPU 32 die Kraftstoffeinspritzmenge TAU ein und beendet diese Routine (TAU = Tp × FAF × FALL).

Wird die Rückführungsbedingung im Schritt 1602 nicht er füllt, geht die CPU 32 auf Schritt 1607, in welchem der Rückführungs-Korrekturkoeffizient FAF auf "1" gesetzt wird.

Schritt 1607 folgt Schritt 1608, in welchem die Kraftstoff einspritzmenge TAU eingestellt wird.

Der Prozeß im Schritt 1604 zum Umkehren des Soll-Luft- Kraftstoff-Verhältnisses λTG wird nun weiter in der Form der λTG-Umkehrungsroutine in Fig. 27 beschrieben.

In Fig. 27 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 1701, ob ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Fett-Zustand-zu-Mager-Zustand- Kennzeichen XλTGα = 1 ist. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Fett-Zustand-zu-Mager-Zustand-Kennzeichen XλTGα ist ein Kennzeichen, das es erlaubt, das Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnis λTG relativ zum stöchiometrischen Luft-Kraft stoff-Verhältnis (λ = 1) vom Fett-Zustand in den Mager-Zu stand zwangsweise umzukehren. Wenn XλTGα = 1, so bedeutet dies, daß das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis vom Fett- Zustand in den Mager-Zustand umgekehrt ist. Ist XλTGα = 0, so bringt dies zum Ausdruck, daß das Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnis vom Mager-Zustand in den Fett-Zustand umgekehrt ist.

Ist XλTGα = 1 am Beginn des Ausführens der Routine, geht die CPU 32 vom Schritt 1701 auf Schritt 1702. Im Schritt 1702 wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG auf "1 + α" (α < 0) eingestellt. In anderen Worten, das Soll-Luft- Kraftstoff-Verhältnis λTG wird auf den Mager-Zustand ein gestellt. Im Schritt 1703 erhöht die CPU 32 einen Fett- Zustand-zu-Mager-Zustand-Zähler CL um 1. Im Schritt 1704 wird geprüft, ob der Wert des Fett-Zustand-zu-Mager-Zu stand-Zählers CL einen vorbestimmten Referenzwert CLα über steigt. Wenn CL < CLα, entscheidet die CPU 32 im Schritt 1704 negativ und beendet diese Routine sofort. In diesem Fall wird der Mager-Zustand des Luft-Kraftstoff-Verhält nisses fortgesetzt.

Wenn CL CLα, dann entscheidet die CPU 32 im Schritt 1704 zustimmend und geht auf Schritt 1705. Im Schritt 1705 wird der Fett-Zustand-zu-Mager-Zustand-Zähler CL auf "0" zurück gesetzt. Im Schritt 1706 setzt die CPU 32 das Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Fett-Zustand-zu-Mager-Zustand-Kennzeichen XλTGα auf "0" zurück und beendet diese Routine.

Ist XλTGα auf "0" gesetzt, entscheidet die CPU 32 im Schritt 1701 negativ und geht auf Schritt 1707. Im Schritt 1707 stellt die CPU 32 das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG auf "1 - β" (β < 0) ein, d. h., auf den Fett-Zustand. Im Schritt 1708 erhöht die CPU 32 einen Mager-Zustand-zu- Fett-Zustand-Zähler CR um 1. Im Schritt 1709 wird geprüft, ob der Wert des Mager-Zustand-zu-Fett-Zustand-Zählers CR einen vorbestimmten Referenzwert CRβ überschreitet. Wenn CR < CRβ, dann entscheidet die CPU 32 im Schritt 1709 negativ und beendet diese Routine unverzüglich. In diesem Fall wird der Fett-Zustand des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses fortge setzt.

Wenn CR CRβ, dann entscheidet die CPU 32 im Schritt 1709 zustimmend und geht auf Schritt 1710. Im Schritt 1710 wird der Mager-Zustand-zu-Fett-Zustand-Zähler CR auf "0" zurück gesetzt. Im Schritt 1711 setzt die CPU 32 das Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Fett-Zustand-zu-Mager-Zustand-Kennzeichen XλTGα auf "1" und beendet diese Routine.

Gemäß der in Fig. 27 gezeigten Routine wird das Soll-Luft- Kraftstoff-Verhältnis λTG, wie beschrieben, in angemessenen Zeitabständen zwischen dem Zeitpunkt t12 und dem Zeitpunkt t13 vom Fett-Zustand in den Mager-Zustand und vom Mager-Zu stand in den Fett-Zustand umgekehrt. Dementsprechend wird das zustromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis ebenfalls mit Bezug auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ = 1) umgekehrt.

Fig. 28 zeigt den Ablaufplan der Routine zum Bestimmen der Aktivierung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 (zu stromseitiger Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor). Im Schritt 1801 der Fig. 28 prüft die CPU 32, ob das Zustrom seite-Sensor-Aktivierungskennzeichen XAFACT "0" ist. Wenn XAFACT = 1 ist, d. h., wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensor 26 bereits als aktiviert bestimmt ist, beendet die CPU 32 diese Routine unverzüglich.

Wenn XAFACT = 0 ist, d. h., wenn der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensor 26 noch als aktiv zu bestimmen ist, geht die CPU 32 auf Schritt 1802. Im Schritt 1802 wird geprüft, ob seit dem Zuschalten der Stromversorgung oder dem Ein schalten der am Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 angeordneten Heizeinrichtung 26a eine vorbestimmte Wärme menge AFH (in Joule) eingewirkt hat. Die Prüfung im Schritt 1802 erfolgt auf der Grundlage der der Heizeinrichtung 26a zugeführten elektrischen Arbeit. Ist das Ergebnis der Prü fung im Schritt 1802 negativ, beendet die CPU 32 diese Rou tine unverzüglich. Ist das Ergebnis der Prüfung im Schritt 1802 zustimmend, ist der Schritt 1803 erreicht. Im Schritt 1803 setzt die CPU 32 das Zustromseite-Sensor-Aktivierungs kennzeichen XAFACT auf "1" und beendet diese Routine.

Fig. 29 zeigt den Ablaufplan der Routine zum Bestimmen der Aktivierung des abstromseitigen O₂-Sensors 27 (abstromsei tiger Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor). Wie die Routine in Fig. 28 bestimmt die Routine in Fig. 29 die Aktivierung des abstromseitigen Sensors auf der Grundlage der der ange wendeten Heizeinrichtung zugeführten elektrischen Arbeit. Im Schritt 1901 der Fig. 29 prüft die CPU 32 zuerst, ob das Abstromseite-Sensor-Aktivierungskennzeichen XSOXACT "0" ist. Ist XSOXACT = 0, geht die CPU 32 auf Schritt 1902. Im Schritt 1902 wird geprüft, ob eine vorbestimmte Wärmemenge SOXH (in Joule) seit dem Einschalten der an dem abstromsei tigen O₂-Sensor 27 angeordneten Heizeinrichtung 27a ein wirkte. Die Prüfung im Schritt 1902 erfolgt auf der Grund lage der der Heizeinrichtung 27a zugeführten elektrischen Arbeit. Der Schritt 1903 wird erreicht, wenn das Ergebnis der Prüfung im Schritt 1902 zustimmend ist. Im Schritt 1903 setzt die CPU 32 das Abstromseite-Sensor-Aktivierungskenn zeichen XSOXACT auf "1" und beendet diese Routine.

In den Zeitsteuerplänen der Fig. 36A-36H sind die Steuer zeiten so angeordnet, daß sie zum besseren Verständnis die gleichen wie zum Aktivieren des Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensors 26 und des abstromseitigen O₂-Sensors 27 sind. Zum Zeitpunkt t12 in Fig. 36E werden die Aktivierungskenn zeichen XAFACT und XSOXACT der zwei Sensoren auf "1" gesetzt.

Fig. 30 zeigt den Ablaufplan der Routine zum Berechnen der Zeitdauer, in welcher die Ausgabe des abstromseitigen O₂- Sensors 27 umgekehrt wird. Die Routine in Fig. 30 ist funktionsmäßig annähernd dieselbe wie in Fig. 4 für die erste Ausführungsform (d. h., die Routine zum Berechnen der Umkehrungszeitdauer des abstromseitigen O₂-Sensors 27).

Im Schritt 2001 der Fig. 30 prüft die CPU 32 zuerst, ob das Abstromseite-Sensor-Aktivierungskennzeichen XSOXACT auf "1" gesetzt ist. Im Schritt 2002 erfolgt eine Prüfung dahin gehend, ob die Ausgangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 zwischen den zulässigen Mager-Zustand-Wert KVL (z. B. 0,1 V) und den zulässigen Fett-Zustand-Wert KVR (z. B. 0,9 V) fällt. Wenn die Ergebnisse der Prüfungen in den Schritten 2001 und 2002 beide zustimmend sind, geht die CPU 32 auf Schritt 2003.

In den Schritten 2003-2012 berechnet die CPU 32 die Fett- Zustand-zu-Mager-Zustand-Umkehrungszeitdauer TV der Aus gangsspannung VOX2 und den Durchschnittswert TVSM der Fett- Zustand-zu-Mager-Zustand-Umkehrungszeitdauer TV gemäß dem Fett-Zustand-zu-Mager-Zustand-Umkehrungszustand der Aus gangsspannung VOX2. In mehr spezifischer Weise prüft die CPU 32 im Schritt 2003, ob die Ausgangsspannung VOX2 einen Fett-Seiten-Referenzwert (0,6 V) übersteigt. Im Schritt 2004 wird eine Prüfung ausgeführt, ob die Ausgangsspannung VOX2 geringer als ein Mager-Seiten-Referenzwert (0,3 V) ist. In den Schritten 2005 und 2006 prüft die CPU 32 den Zustand des Mager-Zustand-Bestimmungskennzeichens XSO2L, welches die Bestimmung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des vorausgehenden Prozesses anzeigt.

Wenn in dem vorstehenden Fall der Fett-Zustand des voraus gehenden Prozesses als im gegenwärtigen Prozeß weiterfüh rend erkannt wird (VOX2 < 0,6 V), durchläuft die CPU 32 die Schritte 2003, 2005 und 2007 in dieser Reihenfolge. Im Schritt 2007 erhöht die CPU 32 die Umkehrungszeitdauer TV um 1. Wird die Fortsetzung des Mager-Zustands des voraus gehenden Prozesses im gegenwärtigen Prozeß erkannt (VOX2 < 0,3 V), dann durchläuft die CPU 32 die Schritte 2003, 2004, 2006 und 2008 in dieser Reihenfolge. Im Schritt 2008 erhöht die CPU die Umkehrungszeitdauer TV um 1.

Wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vom Mager-Zustand in den Fett-Zustand umgekehrt, durchläuft die CPU 32 die Schritte 2003, 2005, 2009 und 2011 in dieser Reihenfolge. Im Schritt 2011 berechnet die CPU 32 den Durchschnittswert TVSM der Umkehrungszeitdauer TV {TVSM = (TV + 3 × TVSMi-1)/4}. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von dem Fett-Zustand in den Mager-Zustand umgekehrt wird, durchläuft die CPU 32 die Schritte 2003, 2004, 2006, 2010 und 2011 in dieser Reihenfolge. Im Schritt 2011 berechnet die CPU 32 den Durchschnittswert TVSM der Umkehrungszeit dauer TV. Nach dem Berechnen des Durchschnittswerts TVSM geht die CPU 32 auf Schritt 2012, um die Umkehrungszeit dauer TV auf "0" zurückzusetzen und beendet diese Routine.

Ist das Ergebnis der Prüfung im Schritt 2001 oder 2002 ne gativ, geht die CPU 32 auf Schritt 2013. Im Schritt 2013 setzt die CPU 32 die Umkehrungszeitdauer TV und deren Durchschnittswert TVSM auf "0" zurück und beendet diese Routine. D. h., wenn der abstromseitige O₂-Sensor 27 noch nicht aktiviert ist oder wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis als wesentlich vom stöchiome trischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis abweichend erkannt wird, wird das Erfassen der Umkehrungszeitdauer TV unter bunden, um das fehlerhafte Erfassen zu verhindern.

Fig. 31 zeigt einen Ablaufplan der Routine zum Bestimmen der Aktivierung des Drei-Wege-Katalysators 13. Die Routine in Fig. 31 ist funktionsmäßig annähernd dieselbe wie jene in Fig. 5 für die erste Ausführungsform (d. h., die Routine zum Bestimmen ,der Aktivierung des Katalysators).

In Fig. 31 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 2101, ob die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung ausgeführt wird. Ist die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsrege lung wirksam, ist Schritt 2102 erreicht. Im Schritt 2102 prüft die CPU 32, ob das Katalysator-Aktivierungskennzei chen XCATACT "0" ist, d. h., ob der Drei-Wege-Katalysator 13 noch zu aktivieren ist. Wenn XCATACT = 0 ist (vor dem Aktivieren des Katalysators), wird Schritt 2103 erreicht. Ist das Ergebnis der Prüfung entweder im Schritt 2101 oder im Schritt 2102 negativ, beendet die CPU 32 diese Routine unverzüglich.

Im Schritt 2103 prüft die CPU 32, ob die Umkehrungszeit dauer TV der Ausgangsspannung VOX2 den vorbestimmten Re ferenzwert KTV übersteigt. Im Schritt 2104 wird eine Prü fung ausgeführt, um zu erkennen, ob der Durchschnittswert TVSM der Umkehrungszeitdauer TV den vorbestimmten Referenz wert KSM übersteigt. Ist das Ergebnis der Prüfung entweder im Schritt 2103 oder im Schritt 2104 zustimmend, wird der Drei-Wege-Katalysator 13 als aktiviert bestimmt. Die CPU 32 geht dann auf Schritt 2106 und setzt das Katalysator-Akti vierungskennzeichen XCATACT auf "1" und beendet diese Rou tine.

D. h., gemäß den vorstehenden Routinen in Fig. 30 und Fig. 31 entspricht die Zeitdauer, in welcher das Mager- Zustand-Bestimmungskennzeichen XSO2L auf "1" oder "0" g esetzt bleibt, der Umkehrungszeitdauer TV. Wie in dem Zeit steuerungsplan der Fig. 36F gezeigt ist, wird das Katalysa tor-Aktivierungskennzeichen XCATACT zu dem Zeitpunkt t13 auf "1" gesetzt, wenn die Umkehrungszeitdauer TV den Refe renzwert KTV übersteigt.

In Fig. 32 ist der Ablaufplan der Routine zum Bestimmen der λTG-Umkehrungszeitdauer gezeigt, d. h., ob das Soll-Luft- Kraftstoff-Verhältnis λTG umzukehren ist oder nicht. Diese Routine schließt die folgenden Schritte 2201-2205 ein, in welchen die jeweiligen Prüfungen ausgeführt werden. Sind die Ergebnisse der Prüfungen in allen dieser Schritte zu stimmend, wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umkeh rungskennzeichen XλTGDZ zum Gestatten der Umkehrung des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λTG auf "1" gesetzt.

In mehr besonderer Weise wird zuerst im Schritt 2201 ge prüft, ob die Kühlwassertemperatur beim Anlassen des Ver brennungsmotors 1 niedriger als ein vorbestimmter Wert THWDG ist. Im Schritt 2202 erfolgt eine Prüfung, ob der Absolutwert der "Kühlwassertemperatur beim Anlassen - An saugluft-Temperatur beim Anlassen" geringer als ein vorbe stimmter Wert ΔTWA ist. D. h., wenn die Bedingung im Schritt 2201 als nicht erfüllt erkannt wird, kann die zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderliche Wärmemenge zu verteilt sein, um die Fehlererfassung zu erlauben. Daher ist es notwendig, die Prüfung im Schritt 2202 auszuführen, um einen Verlust an Fehlererfassungs sicherheit oder eine völlige Fehldiagnose zu vermeiden. Im Schritt 2203 wird geprüft, ob das Katalysator-Aktivierungs kennzeichen XCATACT "0" ist. Im Schritt 2204 wird geprüft, ob das Zustromseite-Sensor-Aktivierungskennzeichen XAFACT "1" ist. Im Schritt 2205 wird eine Prüfung ausgeführt, ob das Abstromseite-Sensor-Aktivierungskennzeichen XSOXACT "1" ist.

Sind die Ergebnisse der Prüfungen in den Schritten 2201- 2205 alle zustimmend, geht die CPU 32 auf Schritt 2206. Im Schritt 2206 setzt die CPU 32 das Soll-Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Umkehrungskennzeichen XλTGDZ auf "1". Wenn eine der Prüfungen in den Schritten 2201-2205 ein negatives Ergeb nis aufweist, geht die CPU 32 auf Schritt 2207, in welchem das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umkehrungskennzeichen XλTGDZ auf "0" gesetzt wird.

In Fig. 36A-36H wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Umkehrungskennzeichen XλTGDZ zum Zeitpunkt t12 auf "1" ge setzt, wenn die Aktivierungskennzeichen XAFACT und XSOFACT für die zwei Sensoren 26 und 27 beide gesetzt sind. Dies gestattet das Umkehren des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhält nisses λTG. Zum Zeitpunkt t13 wird das Soll-Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Umkehrungskennzeichen XλTGDZ auf "0" zu rückgesetzt, wenn das Katalysator-Aktivierungskennzeichen XCATACT gesetzt ist. Dies verbietet das Umkehren des Soll- Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λTG.

In Fig. 33 ist der Ablaufplan einer Fehlerbestimmungsrouti ne zum Ausführen einer vorläufigen Bestimmung des Vorlie gens/der Abwesenheit eines Fehlers in der Abgasreinigungs- Regelungseinrichtung gezeigt (welche den Drei-Wege-Kataly sator 13, den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 und den abstromseitigen O₂-Sensor 27 aufweist). In Fig. 33 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 2301, ob das Katalysator-Akti vierungskennzeichen XCATACT von "0" auf "1" verändert ist. Wird die Änderung von "0" auf "1" erkannt, ist Schritt 2302 erreicht. Im Schritt 2302 stellt die CPU 32 die Ansaugluft mengensumme QASUM auf "QACLO" ein und speichert sie. Wie vorstehend erwähnt, ist die Ansaugluftmengensumme QASUM eine Summe der Ansaugluftmenge QA, welche in vorbestimmten Abständen seit dem Anlassen des Verbrennungsmotors berech net wird. Die Berechnung erfolgt durch die in Fig. 7 ge zeigte Routine für die erste Ausführungsform.

Nach dem Speichern der Ansaugluftmengensumme QASUM geht die CPU 32 von Schritt 2303 auf Schritt 2307. In diesen Schrit ten untersucht die CPU 32 die Abgasreinigungs-Regelungsein richtung (welche den Drei-Wege-Katalysator 13, den Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 und den abstromseitigen O₂-Sensor 27 aufweist) auf Fehler gemäß der Ansaugluft mengensumme QASUM. Mit Bezug auf Fig. 36H wird das Niveau der Ansaugluftmengensumme QASUM beim Aktivieren des Kataly sators gemäß einem ersten Fehlerreferenzwert QAT1 bestimmt (d. h., entsprechend dem ersten Referenzwert) und einem zweiten Fehlerreferenzwert QAT2 (zweiter Referenzwert; QAT1 < QAT2). In diesem Fall wird der Bereich zwischen QAT1 und QAT2 als der normale Bereich eingestellt.

Im Schritt 2303 prüft die CPU 32, ob der Wert QACLO ge ringer als der erste Fehlerreferenzwert QAT1 ist. Im Schritt 2304 erfolgt eine Prüfung, ob der Wert QACLO gleich oder größer als der zweite Fehlerreferenzwert QAT2 ist. Wenn QACLO < QAT1 ist, bringt das negative Ergebnis der Prüfung im Schritt 2304 die CPU 32 auf Schritt 2305. Im Schritt 2305 setzt die CPU 32 ein Abgasreinigungssystemfeh ler-Vorlaufkennzeichen XDGEX, ein Katalysator-Aktivierungs fehler-Vorlaufkennzeichen XDGCAT und ein Zustromseite-Sen sorfehler-Vorlaufkennzeichen XDGAF auf "1" und beendet dann diese Routine.

Wenn QACLO < QAT2, ist das Ergebnis der Prüfung im Schritt 2304 negativ, und die CPU 32 geht auf Schritt 2306. Im Schritt 2306 setzt die CPU 32 das Abgasreinigungssystemfeh ler-Vorlaufkennzeichen XDGEX, ein Abstromseite-Sensorfeh ler-Vorlaufkennzeichen XDGSOX und das Zustromseite-Sensor fehler-Vorlaufkennzeichen XDGAF auf "1" und beendet dann diese Routine.

Wenn QAT2 QACLO QAT1 ist, sind die Ergebnisse der Prü fungen in den Schritten 2303 und 2304 zustimmend. In diesem Fall geht die CPU 32 auf Schritt 2307. Im Schritt 2307 setzt die CPU 32 das Abgasreinigungssystemfehler-Vorlauf kennzeichen XDGEX, das Abstromseite-Sensorfehler-Vorlauf kennzeichen XDGSOX und das Zustromseite-Sensorfehler-Vor laufkennzeichen XDGAF auf "0" zurück. Die CPU 32 beendet dann diese Routine.

Nachstehend sind mit Bezug auf Fig. 37A1-37C2 Moden beschrieben, durch welche Fehler bestimmt werden, wie in Fig. 33 aufgezeigt ist. Fig. 37A1 und Fig. 37A2 zeigen Wellenformen, welche wirksam sind, wenn die Bestimmung den Normalzustand ausweist (QAT2 QACLO QAT1). Fig. 37B1 und Fig. 37B2 zeigen Wellenformen, welche wirksam sind, wenn die Bestimmung einen Fehlerzustand bezeichnet (QACLO < QAT1). Fig. 37C1 und 37C2 zeigen Wellenformen, welche wirksam sind, wenn die Bestimmung einen anderen Fehlerzustand bezeichnet (QACLO < QAT2).

In dem Fall der Fig. 37A1 und der Fig. 37A2 ist der Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 im Normalzustand und in der Lage, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechend der durch die λTG-Umkehrungsroutine der Fig. 27 gegebenen Anweisung zu erfassen, welche die Umkehrung des Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnisses λTG bezeichnet. Die Wellenform des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses λ spiegelt die Fett-Zustand-zu- Mager-Zustand-Umkehrung (λTG = 1 + α) des Verhältnisses oder die gegenwärtig wirksame Mager-Zustand-zu-Fett-Zu stand-Umkehrung (λTG = 1 + β) wider. Weil der Drei-Wege Katalysator 13 und der abstromseitige O₂-Sensor 27 im Nor malzustand sind, erhöht sich mit fortschreitendem Aufheizen das Sauerstoff-Speichervolumen des Katalysators. Da die Ausgangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 in der Amplitude vermindert ist, wird die Umkehrungszeitdauer entsprechend verlängert. Unter diesen Bedingungen fällt die zum Aktivieren des Drei-Wege-Katalysators 13 erforderliche Wärmemenge (d. h., die Ansaugluftmengensumme QASUM) in den Normalbereich (zwischen QAT1 und QAT2).

In dem Fall der Fig. 37B1 und der Fig. 37B2 ändert sich die Ausgangsspannung des abstromseitigen O₂-Sensors 27 mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ, und der Sensor wird somit als normal angesehen. Im Gegensatz dazu erhöht sich das Sauer stoff-Speichervolumen des Drei-Wege-Katalysators 13 nicht, selbst wenn das Aufheizen fortgesetzt wird. Somit ergibt sich der Verdacht auf einen fehlerhaften Katalysator (z. B. wegen der Verschlechterung des Temperaturerhöhungsvermö gens). Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 feh lerhaft ist, verschlechtern sich dessen Ausgangseigenschaf ten, wodurch die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsre gelung unterbrochen wird. In einem solchen Fall wird die Amplitude des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ erweitert (unterbrochene Linien bezeichnen das Luft-Kraftstoff-Ver hältnis λ im Normalzustand), während die Umkehrung der Aus gangsspannung VOX2 des abstromseitigen O₂-Sensors 27 unver ändert fortbesteht (in einem sich nicht annähernden Zu stand). Wenn sich z. B. die Ausgangseigenschaften des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 verschlechtern, wie durch eine charakteristische Linie L10 in Fig. 38 bezeichnet ist, weicht das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ über mäßig von der Umkehrung des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhält nisses λTG in einer solchen Weise ab, daß die Amplitude des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ den Zielbereich überschrei tet. Ist die Amplitude des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ erweitert, wird die Ausgabe des abstromseitigen O₂-Sensors 27 bei der Annäherung an den Zielwert verzögert.

Kurz gesagt, in diesem Fall wird die Erhöhung der Wärme menge einer von zwei Ursachen zugeordnet: entweder die Wär memenge (Ansaugluftmengensumme QASUM) ist infolge eines Abfalls des Temperaturerhöhungsvermögens des Drei-Wege-Ka talysators 13 erhöht oder die Bestimmung der Aktivierung des Katalysators ist wegen der verschlechterten Ausgangsei genschaften des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 ver zögert (QASUM < QAT1).

Wenn unter diesen Bedingungen die zum Aktivieren des Drei- Wege-Katalysators 13 erforderliche Wärmemenge (QASUM) grö ßer als der Referenzwert QAT1 ist (d. h., "NEIN" im Schritt 2303 der Fig. 33, weil QASUM < QAT1 ist), wird entweder der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 oder der Drei-Wege-Ka talysator 13 als fehlerhaft bestimmt. In diesem Fall geht die CPU 32 auf Schritt 2305 in Fig. 33 und setzt das Abgas reinigungssystemfehler-(d. h., Abgasreinigungs-Regelungs einrichtungsfehler-)-Vorlaufkennzeichen, das Katalysator- Aktivierungsfehler-(d. h., Drei-Wege-Katalysatorfehler-)- Vorlaufkennzeichen und das Zustromseite-Sensor-(Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Sensor 26) -Fehler-Vorlaufkennzeichen (XDGEX = 1, XDGCAT = 1, XDGAF = 1).

Fig. 37C1 und Fig. 37C2 entsprechen einem Fall, wobei der Drei-Wege-Katalysator 13 früher als normal als aktiviert bestimmt ist. In einem solchen Fall ist es schwierig, zu bestimmen, ob das Sauerstoff-Speichervolumen des Drei-Wege Katalysators 13 ausreichend ist. Andererseits steht der abstromseitige O₂-Sensor 27 unter Verdacht, fehlerhaft zu sein, wegen der Nichtverfügbarkeit dessen Umkehrungsope ration. Z. B. erzeugt eine regelwidrige Sensorausgabe, wie z. B. jene in Fig. 39 gezeigte, die unerwünschte Wellenform der Fig. 37C2. Ist der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 fehlerhaft, verschlechtern sich die Ausgangseigenschaften des Sensors und unterbrechen entsprechend die Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Rückführungsregelung. In diesem Fall ist die Amplitude des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ vermin dert (unterbrochene Linien bezeichnen das Luft-Kraftstoff- Verhältnis λ im Normalzustand), wovon andererseits angenom men wird, daß dies die Ansprechempfindlichkeit des abstrom seitigen O₂-Sensors 27 verschlechtert, wie angezeigt ist. Wie z. B. durch eine charakteristische Linie L20 in Fig. 38 gezeigt ist, ergibt sich die minimale Abweichung, wenn das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG umgekehrt ist, und die Amplitude des tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ wird kleiner als der Zielbereich. Die Verminderung der Amplitude des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ hat die Ver schlechterung der Ansprechempfindlichkeit des abstromsei tigen O₂-Sensors 27 zur Folge.

Kurz gesagt, die Umkehrungsoperation des abstromseitigen O₂-Sensors 27 ist nicht verfügbar. Dies verursacht, daß die Bestimmung der Aktivierung des Katalysators früher als nor mal erfolgt und somit die Wärmemenge (Ansaugluftmengensumme QASW) niedriger als der Referenzwert ist (d. h., QASUM < QAT2).

Wenn unter diesen Bedingungen die zur Aktivierung des Drei- Wege-Katalysators 13 erforderliche Wärmemenge (QASUM) geringer als der Referenzwert QAT1 ist (d. h., "NEIN" im Schritt 2304 der Fig. 33, weil QASUM < QAT2 ist), wird entweder der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 oder der abstromseitige O₂-Sensor 27 als fehlerhaft bestimmt. In diesem Fall geht die CPU 32 auf Schritt 2306 in Fig. 33 und setzt das Abgasreinigungssystemfehler-(d. h., die Abgasrei nigungs-Regelungseinrichtungsfehler) -Vorlaufkennzeichen, das Abstromseite-Sensor-(O₂-Sensor 27)-Fehler-Vorlaufkenn zeichen und das Zustromseite-Sensor-(Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensor 26)-Fehler-Vorlaufkennzeichen (XDGEX = 1, XDGSOX = 1, XDGAF = 1).

Fig. 34 zeigt den Ablaufplan der Routine zum Bestimmen eines Fehlers des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 (zustromseitiger Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor). Anders als die Fehlerbestimmungsroutine der Fig. 33 bestimmt diese Routine den Fehler des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 ohne die Verwendung der zum Aktivieren des Katalysators erforderlichen Wärmemenge. Während die Abgasreinigungssy stemfehler-Bestimmungsroutine der Fig. 33 den fehlerhaften Sensor beim Bestimmen der Aktivierung des Drei-Wege-Kata lysators 13 ermittelt, bestimmt die Routine der Fig. 34 einen Fehler des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 zu jedem Zeitpunkt nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors.

Beim Ausführen der Routine der Fig. 34 prüft die CPU 32 zuerst im Schritt 2401, ob das Absperren der Kraftstoff zufuhr begonnen hat. Hat das Absperren der Kraftstoffzufuhr noch nicht begonnen, beendet die CPU 32 diese Routine, ohne weitere nachfolgende Schritte auszuführen. Das Absperren der Kraftstoffzufuhr wird durch eine nicht gezeigte Kraft stoffzufuhr-Absperroutine ausgeführt, wenn der Verbren nungsmotor im Leerlauf ist und wenn die Motordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors zu diesem Zeitpunkt über einer vor bestimmten Drehzahl liegt.

Ist das Ergebnis der Prüfung im Schritt 2401 zustimmend, geht die CPU 32 auf Schritt 2402 . Im Schritt 2402 liest die CPU 32 die Ausgabe Ip1 des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sen sors 26 (nachstehend als Sensorausgabe bezeichnet) am Be ginn des Absperrens der Kraftstoffzufuhr. Gleichzeitig ak tiviert die CPU 32 einen Zeitgeber, um die Zeitdauer zu er fassen, welche nach dem Beginn des Absperrens der Kraft stoffzufuhr vergangen ist. Schritt 2402 folgt Schritt 2403 , in welchem die CPU 32 prüft, ob die Sensorausgabe Ip1 auf Ip2 angestiegen ist. Beim Wiederholen der Prüfung erwartet die CPU 32, daß die Sensorausgabe Ip2 erreicht.

Wenn die Sensorausgabe Ip2 erreicht, geht die CPU 32 auf Schritt 2404. Im Schritt 2404 übernimmt die CPU 32 vom vorstehend erwähnten Zeitgeber die vergangene Zeitdauer T1, von dem Zeitpunkt des Beginns des Absperrens der Kraft stoffzufuhr bis die Sensorausgabe Ip2 erreicht. Die auf diese Weise ausgelesene Zeitdauer wird gespeichert. Im Schritt 2405 berechnet die CPU 32 die Änderungsgeschwindig keit ΔIp der Sensorausgabe {ΔIp = (Ip2-Ip1)/T1}.

Danach geht die CPU 32 auf Schritt 2406 und prüft, ob die Änderungsgeschwindigkeit ΔIp der Sensorausgabe geringer als ein Fehlerreferenzwert Ifc ist. Wenn ΔIp Ifc, ist das Er gebnis der Prüfung im Schritt 2406 negativ, und diese Routine wird unverzüglich beendet. D. h., es wird bestimmt, daß der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 keine gemin derte Ansprechempfindlichkeit aufweist, und die Ausgabe dieses Sensors wird somit als normal angesehen.

Eine Minderung der Ansprechempfindlichkeit des Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Sensors 26 verringert die Änderungsge schwindigkeit ΔIp der Sensorausgabe. Somit ist ΔIp < Ifc. In diesem Fall ist das Ergebnis der Prüfung im Schritt 2406 zustimmend, und die CPU 32 geht auf Schritt 2407. Im Schritt 2407 behält die CPU 32 die Information zurück, wel che den Fehler des Sensors anzeigt.

Fig. 40A-40D zeigen Zeitsteuerpläne der Operationen der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensorfehler-Bestimmungsroutine der Fig. 34. In den Figuren stellen die Punkt-Punkt-Strich- Linien die Wellenformen im Normalzustand dar und die durch gehenden Linien die Wellenformen in einem unnormalen Zu stand. Das Absperren der Kraftstoffzufuhr beginnt zu einem Zeitpunkt t21 in Fig. 40A. Wenn der Sensor im Normalzustand ist, wird die Sensorausgabe Ip2 zu einem Zeitpunkt t22 er faßt. Gleichzeitig wird eine Bestimmung ausgeführt, welche den Normalzustand zum Ausdruck bringt, weil ΔIp Ifc ist ("NEIN" im Schritt 2406 der Fig. 34). Ist der Sensor feh lerhaft, wird die Sensorausgabe Ip2 zu einem Zeitpunkt t23 erfaßt. Gleichzeitig wird eine Bestimmung ausgeführt, wel che den Fehler zum Ausdruck bringt, weil ΔIp < Ifc ist ("JA" im Schritt 2406 der Fig. 34).

Fig. 35 zeigt den Ablaufplan einer Fehlererfassungslampen- Ansteuerroutine, welche durch Auswerten der von den ver schiedenen, vorstehend beschriebenen Routinen bereitge stellten Operationsergebnissen ausgeführt wird. Die CPU 32 prüft zuerst im Schritt 2501, ob das Abgasreinigungssystem fehler-Vorlaufkennzeichen XDGX "1" ist. Im Schritt 2502 prüft die CPU 32, ob die Bestimmung des Fehlers des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 (d. h., Fehlerbestimmung durch die Routine in Fig. 34) abgeschlossen ist. Wenn das Ergebnis der Prüfung in einem der Schritte 2501 oder 2502 negativ ist, beendet die CPU 32 diese Routine unverzüglich. Sind die Ergebnisse der Prüfungen in den Schritten 2501 und 2502 beide zustimmend, geht die CPU 32 auf Schritt 2503. Im Schritt 2503 wird geprüft, ob der Luft-Kraftstoff-Verhält nis-Sensor 26 im Normalzustand ist.

Wird erkannt, daß der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 26 fehlerhaft ist, geht die CPU 32 auf Schritt 2507. Im Schritt 2507 wird ein Zustromseite-Sensorfehler-Kennzeichen XLDGAF auf "1" gesetzt. Wird der Luft-Kraftstoff-Verhält nis-Sensor 25 als normal erkannt, geht die CPU 32 auf Schritt 2504. Im Schritt 2504 erfolgt eine Prüfung, ob das Abstromseite-Sensorfehler-Vorlaufkennzeichen XDGSOX "1" ist. Wenn XDGSOX = 1, geht die CPU 32 auf Schritt 2505, in welchem ein Abstromseite-Sensorfehler-Kennzeichen XLDGSO auf "1" gesetzt wird. Wenn im Schritt 2504 XDGSOX = 0 ist, wird der Schritt 2506 erreicht, in welchem die CPU 32 ein Katalysator-Aktivierungsfehler-Kennzeichen XLDGCAT auf "1" setzt.

Wurden die Fehlerkennzeichen wie vorstehend beschrieben gesetzt, geht die CPU 32 auf Schritt 2508. Im Schritt 2508 setzt die CPU 32 das Abgasreinigungssystemfehler-Vorlauf kennzeichen XDGEX auf "0" zurück. Im Schritt 2509 wird ein Abgasreinigungssystemfehler-Kennzeichen XLDGEX auf "1" gesetzt. Schließlich geht die CPU 32 auf Schritt 2510 und schaltet die Fehlererfassungslampe 29 ein.

Die in den Schritten 2505-2507 erlangten Fehlerinforma tionen werden in dem Sicherungs-RAM 25 in der ECU 31 ge trennt gespeichert. Zum Zeitpunkt der Fehlererfassung durch eine Fehlererfassungs-Prüfeinrichtung wird eine Fehleran zeige auf der Grundlage der einzeln gespeicherten Fehler informationen ausgegeben.

Wie vorstehend beschrieben, bietet das als fünfte Ausfüh rungsform realisierte Fehlererfassungsgerät eine zuverläs sige Fehlererfassung der Abgasreinigungs-Regelungseinrich tung, welche den Drei-Wege-Katalysator 13, den Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Sensor 26 und den abstromseitigen O₂-Sen sor 27 aufweist. Die Fehlererfassung wird auf der Grundlage der vom Anlassen des Verbrennungsmotors bis zum Aktivieren des Katalysators erforderlichen Wärmemenge ausgeführt. Wird ein Einrichtungsfehler gemäß dem Erfassungsniveau der er forderlichen Wärmemenge festgestellt, wie vorstehend be schrieben, ist es möglich, zu erkennen, welche der Einrich tungskomponenten fehlerhaft ist.

In der fünften Ausführungsform schaltet die Fehlererfas sungslampen-Einschaltroutine in Fig. 35 beim Abschluß so wohl der vorläufigen Bestimmung eines Fehlers in dem Abgas reinigungssystem als auch der Bestimmung eines Fehlers des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 die Fehlererfassungs lampe 29 ein. Wahlweise kann die Fehlererfassungslampe 29 nach dem vorläufigen Bestimmen des Fehlers des Abgasreini gungssystems blinken. Nach dem Bestimmen des Fehlers des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 kann die Fehlererfas sungslampe 29 auf Dauerlicht geschaltet werden. Eine andere Wahlmöglichkeit ist das Anordnen einer unabhängigen Anzei geeinrichtung der Fehlerbestimmung des Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensors 26, d. h., ohne Rücksicht auf die vorläufi ge Fehlerbestimmung der Abgasreinigungseinrichtung.

In der fünften Ausführungsform ist ferner die Routine zum Bestimmen des Fehlers des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sen sors 26 unter Anwendung des in Fig. 34 gezeigten Programm ablaufs realisiert. Wahlweise sind andere bekannte Verfah ren anwendbar, wie z. B. eine zum Bestimmen des Fehlers des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 26 auf der Grundlage des Innenwiderstands der Sensoreinrichtung (d. h., der Festkör per-Elektrolytschicht).

Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die beschriebenen Einzelheiten begrenzt, vielmehr sind Abwandlungen und Abänderungen nahegelegt, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.

Ein Auspuffrohr eines Verbrennungsmotors ist mit einem Drei-Wege-Katalysator ausgestattet. Zustromseitig und ab stromseitig des Drei-Wege-Katalysators sind jeweils ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor und ein abstromseitiger O₂-Sensor angeordnet. Eine CPU führt die Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Rückführungsregelung gemäß der Ausgabe des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensors aus. Übersteigt die Zeitdauer der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umkehrung über den abstrom seitigen O₂-Sensor eine vorbestimmte Zeitdauer, bestimmt die CPU, daß der Drei-Wege-Katalysator aktiviert ist. An diesem Punkt ermittelt die CPU die vom Anlassen des Ver brennungsmotors bis zur Aktivierung des Katalysators erfor derliche Wärmemenge. Die Wärmemenge ergibt sich aus der Summation der Ansaugluftmenge vom Anlassen des Verbren nungsmotors bis zur Aktivierung des Katalysators (d. h., der summierten Ansaugluftmenge). Beim Vorliegen der berech neten Wärmemengensumme bestimmt die CPU entsprechend, ob der Drei-Wege-Katalysator wirkungsgemindert ist.

Claims

1. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät mit:
einem in einer Auspuffanlage einer Wärmekraftmaschine mit innerer Verbrennung (Verbrennungsmotor) (1) angeordne ten Katalysator (13),
einer Katalysator-Aktivierungs-Bestimmungseinrichtung (32) zum Bestimmen, ob der Katalysator aktiviert ist, und
einer Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsein richtung (32) zum Erfassen der Wirkungsminderung des Kata lysators, wenn der Katalysator durch die Katalysator-Akti vierungs-Bestimmungseinrichtung als aktiviert bestimmt ist, wobei die Wirkungsminderung gemäß der vom Anlassen des Ver brennungsmotors bis zu einer Aktivierung des Katalysators erforderlichen Wärmemenge erfaßt wird.

2. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 1, ferner mit:
einer Ansaugluftmengensummen-Berechnungseinrichtung (32, 601-602) zum Berechnen einer Ansaugluftmengensumme des Verbrennungsmotors seit dessen Anlassen,
wobei die Wirkungsminderungs-Erfassungseinrichtung (32, 501-506) die zum Aktivieren des Katalysators er forderliche Wärmemenge auf der Grundlage der durch die An saugluftmengensummen-Berechnungseinrichtung berechnete An saugluftmengensumme ermittelt.

3. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 1, ferner mit:
einer Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinrichtung (32, 101-106) zum Berechnen einer dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Kraftstoffeinspritzmenge, und
einer Kraftstoffeinspritzmengensummen-Berechnungs einrichtung zum Berechnen einer seit dem Anlassen des Ver brennungsmotors verbrauchten Kraftstoffeinspritzmengen summe,
wobei die Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungs einrichtung die zum Aktivieren des Katalysators erforder liche Wärmemenge auf der Grundlage der durch die Kraft stoffeinspritzmengensummen-Berechnungseinrichtung berechne te Kraftstoffeinspritzmengensumme ermittelt.

4. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, ferner mit:
einem zustromseitig des Katalysators angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (26) zum Erfassen eines zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases des Verbrennungsmotors,
einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung (32, 103-104) zur Regelung eines Luft-Kraftstoff-Verhält nisses, um eine vom zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensor erfaßte Abweichung des zustromseitigen Luft- Kraftstoff-Verhältnisses gegenüber einem Soll-Luft-Kraft stoff-Verhältnis auszugleichen, und
einem abstromseitig des Katalysators angeordneten ab stromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (27) zum Erfassen eines abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses des Abgases, welches den Katalysator durchströmt hat,
wobei die Katalysator-Aktivierungs-Bestimmungseinrich tung (401-406) bestimmt, ob das durch den abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfaßte abstromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einer Fett-Seite oder einer Mager-Seite mit Bezug auf ein stöchiometrisches Luft-Kraft stoff-Verhältnis ist, die Katalysator-Aktivierungs-Bestim mungseinrichtung ferner bestimmt, daß der Katalysator akti viert ist, wenn entweder ein Fett-Zustand oder ein Mager- Zustand eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet.

5. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 4, wobei der abstromseitige Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensor mit einer Heizeinrichtung zum Unterstützen der Aktivierung ausgestattet ist.

6. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, ferner mit:
einem zustromseitig des Katalysators angeordneten zu stromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (26) zum Erfassen eines zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses in einem Abgas des Verbrennungsmotors,
einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung (32, 103-104) zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhält nisses, um eine durch den zustromseitigen Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensor erfaßte Abweichung des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses gegenüber einem Soll-Luft-Kraftstoff-Ver hältnis auszugleichen, und
einem abstromseitig des Katalysators angeordneten ab stromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (27) zum Erfassen eines abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses des Abgases, welches den Katalysator durchströmt hat,
wobei die Katalysator-Aktivierungs-Bestimmungseinrich tung (32, 701-805) bestimmt, daß der Katalysator akti viert ist, wenn die Ausgangssignale des abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors in einen vorbestimmten Bereich fallen.

7. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Wirkungsminderungs- Erfassungsschwelle der Katalysator-Wirkungsminderungs-Er fassungseinrichtung (32, 501-506) gemäß einem Aufheiz-Zu stand des Katalysators beim Anlassen des Verbrennungsmotors geändert wird.

8. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät mit:
einem in einer Abgasanlage einer Wärmekraftmaschine mit innerer Verbrennung (Verbrennungsmotor) (1) angeordne ten Katalysator (13),
einer Katalysator-Aktivierungs-Bestimmungseinrichtung (32, 401-406, 901) zum Bestimmen, ob der Katalysator ak tiviert ist,
einer ersten Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfas sungseinrichtung (32, 902-908) zum Erfassen einer Wir kungsminderung, des Katalysators, wenn der Katalysator durch die Katalysator-Aktivierungs-Bestimmungseinrichtung als aktiviert bestimmt ist, wobei die Wirkungsminderung gemäß einer vom Anlassen des Verbrennungsmotors bis zu einer Aktivierung des Katalysators erforderlichen Wärmemenge erfaßt wird,
einem abstromseitig des Katalysators angeordneten abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (27) zum Erfassen eines abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses des Abgases, welches den Katalysator durchströmt hat,
einer zweiten Katalysator-Wirkungsminderungs-Bestim mungseinrichtung (32, 1001-1005, 1101-1111, 1301- 1311) zum Bestimmen der Wirkungsminderung des Katalysators gemäß einer Ausgangskennlinie des abstromseitigen Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, während der Katalysator aktiviert bleibt, und
einer Katalysator-Wirkungsminderungs-Abschlußbestim mungseinrichtung (32, 1201-1206) zum Bestimmen, ob der Katalysator wirkungsgemindert ist, auf der Grundlage der Bestimmung durch die erste Katalysator-Wirkungsminderungs- Bestimmungseinrichtung, als auch der Bestimmung durch die zweite Katalysator-Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrich tung.

9. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 8, ferner mit:
einem zustromseitig des Katalysators angeordneten zu stromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (26) zum Erfassen eines zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses eines Abgases des Verbrennungsmotors,
einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung (32, 102-106) zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhält nisses, um eine Abweichung des durch den zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfaßten Luft-Kraftstoff- Verhältnisses gegenüber einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhält nis auszugleichen,
einer Amplituden-Erfassungseinrichtung (32, 1002) zum Erfassen einer Amplitude der Ausgangssignale des abstrom seitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors,
einer Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umkehrungsein richtung (32, 1102) zum Umkehren des Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnisses in einen Fett-Zustand und einen Mager-Zu stand, und
einer Ansprechverzögerungszeit-Meßeinrichtung (32, 1103-1105) zum Messen einer Ansprechverzögerungszeit des abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors von dem Zeitpunkt, zu dem das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Soll-Luft-Kraftstoff-Umkehrungseinrichtung entweder in den Fett-Zustand oder in den Mager-Zustand umgekehrt wird,
wobei die zweite Katalysator-Wirkungsminderungs-Be stimmungseinrichtung die Amplitudenminderungs-Bestimmungs einrichtung (1003) und die Ansprechzeitminderungs-Bestim mungseinrichtung (1106-1111) aufweist, wobei die Amplitu denminderungs-Bestimmungseinrichtung die Wirkungsminderung des Katalysators auf der Grundlage der durch die Amplitu den-Erfassungseinrichtung erfaßte Amplitude bestimmt und die Ansprechzeitminderungs-Bestimmungseinrichtung die Wir kungsminderung des Katalysators auf der Grundlage der durch die Ansprechverzögerungszeit-Meßeinrichtung gemessene An sprechverzögerungszeit bestimmt.

10. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 9, wobei die zweite Katalysator-Wirkungsminde rungs-Bestimmungseinrichtung die Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Normalzustands des Katalysators aufweist, während die Ansprechzeitminderungs-Bestimmungseinrichtung verhindert wird, die Minderungsbestimmung auszuführen, wenn die Amplitudenminderungs-Bestimmungseinrichtung den Kata lysator als im Normalzustand befindlich bestimmt.

11. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 8, ferner mit:
einem zustromseitig des Katalysators angeordneten zu stromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (26) zum Erfassen eines zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses eines Abgases des Verbrennungsmotors,
einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung (32, 103-104) zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhält nisses, um eine Abweichung des durch den zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfaßten Luft-Kraftstoff- Verhältnisses gegenüber einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhält nis auszugleichen,
einer Zusatz-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungsein richtung (32, 1309) zur Regelung des abstromseitigen Luft- Kraftstoff-Verhältnisses, um die Abweichung des durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfaßten Luft-Kraftstoff- Verhältnisses gegenüber dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auszugleichen,
einer Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umkehrungsein richtung (32, 1102) zum Umkehren des Soll-Luft-Kraftstoff- Verhältnisses in einen Fett-Zustand und in einen Mager- Zustand, und
einer Ansprechverzögerungszeit-Meßeinrichtung (32, 1103-1105) zum Messen einer Ansprechverzögerungszeit des abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors ab einem Zeitpunkt, zu welchem das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umkehrungsein richtung entweder in den Fett-Zustand oder in den Mager- Zustand umgekehrt wird,
wobei die zweite Katalysator-Wirkungsminderungs-Be stimmungseinrichtung eine Umkehrungszeitdauer-Minderungs- Bestimmungseinrichtung (1310-1311) und eine Ansprechzeit-Minderungs-Bestimmungseinrichtung (1106- 1111) aufweist, wobei die Umkehrungszeitdauer-Minderungs- Bestimmungseinrichtung die Wirkungsminderung des Katalysa tors auf der Grundlage einer Zeitdauer bestimmt, in welcher das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis entweder in den Fett- Zustand oder in den Mager-Zustand umgekehrt wird, wenn die Zusatz-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung das Luft-Kraftstoff-Verhältnis regelt und die Ansprechzeit-Min derungs-Bestimmungseinrichtung die Wirkungsminderung des Katalysators auf der Grundlage der durch die Ansprechverzö gerungszeit-Meßeinrichtung gemessene Ansprechverzögerungs zeit bestimmt.

12. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 11, wobei die zweite Katalysator-Wirkungsminde rungs-Bestimmungseinrichtung eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Normalzustands des Katalysators aufweist, während die Ansprechzeit-Minderungs-Bestimmungseinrichtung verhindert wird, die Minderungsbestimmung auszuführen, wenn die Umkehrungszeitdauer-Minderungs-Bestimmungseinrichtung den Katalysator als im Normalzustand befindlich bestimmt.

13. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß einem der Ansprüche 8-12, ferner mit:
einer Wirkungsminderungs-Bestimmungs-Unterbindungs einrichtung zum Unterbinden der zweiten Katalysator-Wir kungsminderungs-Bestimmungseinrichtung am Ausführen der Be stimmung der Wirkungsminderung, wenn die erste Katalysator- Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrichtung den Katalysator als wirkungsgemindert bestimmt,
wobei die Katalysator-Wirkungsminderungs-Abschlußbe stimmungseinrichtung eine abschließende Bestimmung auf der Grundlage der Bestimmung der ersten Katalysator-Wirkungs minderungs-Bestimmungseinrichtung ausführt, daß der Kataly sator wirkungsgemindert ist, während die Katalysator-Wir kungsminderungs-Bestimmungs-Unterbindungseinrichtung die zweite Katalysator-Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrichtung un terbindet, eine Katalysator-Wirkungsminderungs-Bestimmung auszuführen.

14. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß einem der Ansprüche 8-13, wobei die Katalysator-Wirkungs minderungs-Abschlußbestimmungseinrichtung eine abschließen de Bestimmung ausführt, daß der Katalysator wirkungsgemin dert ist, wenn der Katalysator durch mindestens eine der ersten und der zweiten Katalysator-Wirkungsminderungs-Be stimmungseinrichtung bestimmt ist, wirkungsgemindert zu sein.

15. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß einem der Ansprüche 8-14, wobei die erste Katalysator- Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrichtung eine von minde stens drei Bestimmungen auf der Grundlage des Grades der Katalysator-Wirkungsminderung ausführt, welche den Normal zustand, die mögliche Wirkungsminderung und die Wirkungs minderung bezeichnet.

16. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß Anspruch 15, wobei die erste Katalysator-Wirkungsminde rungs-Bestimmungseinrichtung einen ersten und einen zweiten Referenzwert aufweist, welche verwendet werden, um die zum Aktivieren des Katalysators erforderliche Wärmemenge seit dem Anlassen des Verbrennungsmotors zu bestimmen, wobei der zweite Referenzwert kleiner als der erste Referenzwert ist, und wobei die erste Katalysator-Wirkungsminderungs-Bestim mungseinrichtung ferner eine Bestimmungseinrichtung auf weist, um den Katalysator als wirkungsgemindert zu bestim men, wenn die Wärmemenge nicht geringer als der erste Refe renzwert ist, um den Katalysator als möglicherweise wir kungsgemindert zu bestimmen, wenn die Wärmemenge nicht ge ringer als der zweite Referenzwert und geringer als der er ste Referenzwert ist, und um den Katalysator als im Normalzustand befindlich zu bestimmen, wenn die Wärmemenge geringer als der zweite Referenzwert ist.

17. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß einem der Ansprüche 8-16, wobei die zweite Katalysator- Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrichtung mindestens drei Bestimmungen auf der Grundlage der Katalysator-Wirkungsmin derung ausführt, welche den Normalzustand, die mögliche Wirkungsminderung und die Wirkungsminderung bezeichnen.

18. Katalysator-Wirkungsminderungs-Erfassungsgerät gemäß einem der Ansprüche 8-14, wobei die erste Katalysator- Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrichtung mindestens drei Bestimmungen auf der Grundlage des Grads der Katalysator- Wirkungsminderung ausführt, welche den Normalzustand, die mögliche Wirkungsminderung und die Wirkungsminderung be zeichnen, wobei die zweite Katalysator-Wirkungsminderungs- Bestimmungseinrichtung ebenso mindestens drei Bestimmungen auf der Grundlage des Grads der Katalysator-Wirkungsminde rung ausführt, welche den Normalzustand, die mögliche Wir kungsminderung und die Wirkungsminderung bezeichnen, und wobei die Katalysator-Wirkungsminderungs-Abschlußbestim mungseinrichtung eine abschließende Bestimmung ausführt, daß der Katalysator wirkungsgemindert ist, wenn der Kata lysator durch die erste Katalysator-Wirkungsminderungs-Be stimmungseinrichtung bestimmt ist, möglicherweise wir kungsgemindert zu sein und gleichzeitig durch die zweite Katalysator-Wirkungsminderungs-Bestimmungseinrichtung bestimmt ist, möglicherweise wirkungsgemindert zu sein.

19. Gerät zum Bestimmen eines Fehlers einer Abgas reinigungseinrichtung, wobei das Gerät aufweist:
einen in einer Abgasreinigungseinrichtung einer Wärmekraftmaschine mit innerer Verbrennung (Verbrennungs motor) (1) angeordneten Katalysator (13),
einen zustromseitig des Katalysators angeordneten zu stromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (26) zum Erfassen eines zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses eines Abgases des Verbrennungsmotors,
eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung (32, 1602-1607) zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhält nisses, um eine Abweichung des durch den zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Sensor erfaßten Luft-Kraftstoff-Verhält nisses gegenüber einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis aus zugleichen,
einen abstromseitig des Katalysators angeordneten ab stromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (27) zum Erfassen eines abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses des Abgases, welches den Katalysator durchströmt hat,
eine Katalysator-Aktivierungs-Bestimmungseinrichtung (32, 2101-2105) zum Bestimmen, ob der Katalysator akti viert ist, auf der Grundlage der Ansprechempfindlichkeit des abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors mit Bezug auf Änderungen des zustromseitigen Luft-Kraftstoff- Verhältnisses, und
eine Abgasreinigungssystemfehler-Erfassungseinrichtung (32, 2301-2501) zum Erfassen eines Fehlers jeweils des Katalysators, des zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhält nis-Sensors und des abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensors, gemäß einer zum Aktivieren des Katalysa tors vom Anlassen des Verbrennungsmotors bis zur Aktivie rung des Katalysators erforderlichen Wärmemenge, wobei der Fehler erfaßt wird, wenn die Katalysator-Aktivierungs-Be stimmungseinrichtung den Katalysator als aktiviert be stimmt.

20. Gerät zum Erfassen eines Fehlers einer Abgasreini gungseinrichtung gemäß Anspruch 19, wobei die Katalysator- Aktivierungs-Bestimmungseinrichtung den Katalysator als aktiviert bestimmt, wenn die Ansprechempfindlichkeit des abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors mit Bezug auf die Änderungen des zustromseitigen Luft-Kraft stoff-Verhältnisses auf ein vorbestimmtes Niveau zurückge gangen ist.

21. Gerät zum Erfassen eines Fehlers einer Abgasreini gungseinrichtung gemäß Anspruch 19 oder 20, welches ferner aufweist:
eine Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umkehrungsein richtung (32, 1701-1711, 2201-2207) zum zwangsweisen Umkehren des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einen Fett-Zustand und einen Mager-Zustand unter der Regelung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung, ab einem Zeitpunkt, zu dem der zustromseitige und der abstromseitige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor aktiviert sind, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Katalysator aktiviert ist.

22. Gerät zum Erfassen eines Fehlers einer Abgasreini gungseinrichtung gemäß Anspruch 19, 20 oder 21, wobei die erforderliche Wärmemenge vom Anlassen des Verbrennungsmo tors bis zur Aktivierung des Katalysators als normal ange sehen wird, wenn sie zwischen einen ersten und einen zwei ten Referenzwert fällt, wobei der zweite Referenzwert klei ner als der erste Referenzwert ist, und
wobei die Abgasreinigungssystemfehler-Erfassungsein richtung bestimmt, ob der Katalysator oder der zustromsei tige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor fehlerhaft ist, wenn die Wärmemenge größer als der erste Referenzwert ist.

23. Gerät zum Erfassen eines Fehlers der Abgasreinigungs einrichtung gemäß Anspruch 22, welches ferner aufweist:
eine Zustromseite-Sensorfehler-Erfassungseinrichtung (32, 2401-2407) zum Erfassen eines Fehlers des zustrom seitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors ohne Verwendung der vom Anlassen des Verbrennungsmotors bis zur Aktivierung des Katalysators erforderlichen Wärmemenge,
wobei die Abgasreinigungssystemfehler-Erfassungsein richtung eine Katalysatorfehler-Bestimmungseinrichtung auf weist, welche den Katalysator als fehlerhaft bestimmt, wenn ein Fehler entweder des Katalysators oder des zustromseiti gen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors erfaßt wird, wobei die Zustromseite-Sensorfehler-Erfassungseinrichtung den zu stromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor als im Nor malzustand befindlich bestimmt.

24. Gerät zum Erfassen eines Fehlers einer Abgasreini gungseinrichtung gemäß Anspruch 19, 20 oder 21,
wobei die vom Anlassen des Verbrennungsmotors bis zur Aktivierung des Katalysators erforderliche Wärmemenge als normal betrachtet wird, wenn sie zwischen einen ersten und einen zweiten Referenzwert fällt, wobei der zweite Refe renzwert kleiner als der erste Referenzwert ist, und
wobei die Abgasreinigungssystemfehler-Erfassungsein richtung bestimmt, ob entweder der zustromseitige Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensor oder der abstromseitige Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensor fehlerhaft ist, wenn die Wär memenge geringer als der zweite Referenzwert ist.

25. Gerät zum Erfassen eines Fehlers einer Abgasreini gungseinrichtung gemäß Anspruch 24, ferner mit:
einer Zustromseite-Sensorfehler-Erfassungseinrichtung (32, 2401-2407) zum Erfassen eines Fehlers des zustrom seitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors ohne Verwendung der vom Anlassen des Verbrennungsmotors bis zur Aktivierung des Sensors erforderlichen Wärmemenge,
wobei die Abgasreinigungssystemfehler-Erfassungsein richtung eine Abstromseite-Sensorfehler-Bestimmungseinrich tung zum Bestimmen des abstromseitigen Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensors, fehlerhaft zu sein, aufweist, wenn ein Fehler entweder des zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Sensors oder des abstromseitigen Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors erfaßt wird, wobei die Zustromseite- Sensorfehler-Erfassungseinrichtung den zustromseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor als im Normalzustand befindlich bestimmt.