DE19711295A1

DE19711295A1 - System zur Ermittlung einer Verschlechterung eines Katalysators zur Abgasreinigung

Info

Publication number: DE19711295A1
Application number: DE19711295A
Authority: DE
Inventors: Hisayo Douta; Masaaki Nakayama; Yasuo Mukai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2017-03-19
Also published as: US6073440A; JPH09310612A; US6295807B1; DE19711295B4; JP3674017B2

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verschlechterungsermitt lungssystem für einen Abgase reinigenden Katalysator, um die Verschlechterung, falls eine solche vorliegt, eines Katalysa tors, der im Abgassystem einer Brennkraftmaschine für ein Reinigen der Motorabgase angeordnet ist, zu ermitteln.

2. Stand der Technik

Damit ein Fahrzeug-Abgasreinigungssystem daran gehindert wer den kann, mit dem verschlechterten Katalysator, der ein gerin geres Abgasreinigungsvermögen hat, betrieben zu werden, sind Verschlechterungsermittlungssysteme für einen Katalysator ent wickelt worden, um die Verschlechterung des Katalysators fest zustellen (wie z. B. in der Japanischen Patent-Offenlegungs schrift Nr. 2-136538 oder 3-253714 offenbart ist). Dieses Kata lysator-Verschlechterungsermittlungssystem des Standes der Tech nik ist so ausgebildet, um die Verschlechterung des Katalysa tors aus einer Verminderung im Abgasreinigungsvermögen festzu stellen, nachdem der Katalysator auf eine Aktivierungstempera tur (im allgemeinen 300 bis 400°C oder höher) aufgewärmt ist.

Bevor der Katalysator nach einem Motorstart auf die Aktivie rungstemperatur erwärmt ist, hat auch der normale Katalysator ein schlechtes Abgasreinigungsvermögen und umso mehr hat der verschlechterte Katalysator ein herabgesetztes Abgasreini gungsvermögen, so daß die schädlichen Bestandteile (oder Emis sionen) im Abgas zunehmen. Gemäß einer jeden Katalysator-Ver schlechterungsermittlungsmethode nach dem Stand der Technik wird jedoch die Verschlechterung des Katalysators aus dem Rückgang im Abgasreinigungsvermögen nach der Aktivierung des Katalysa tors ermittelt, wodurch die Feststellung der Katalysatorver schlechterung erschwert wird, wenn der Grad im Emissionsanstieg vor der Katalysatoraktivierung in Betracht gezogen wird. Der Anstieg in den Emissionen vor der Katalysatoraktivierung kann fälschlicherweise zu der Entscheidung führen, daß der Katalysa tor, der eigentlich als verschlechtert zu bestimmen ist, nicht verschlechtert ist.

Wenn der Motor kalt gestartet wird, schreitet die Aktivierung des Katalysators von der Einströmseite (oder stromaufwärtigen Seite) des Abgases mit verstreichender Zeit nach dem Kaltstart fort, bis der gesamte Katalysator schließlich aktiviert ist. Im allgemeinen wird dem Katalysator ein gewisser Überschuß in seinem gesamten Leistungsvermögen gegeben, so daß er, selbst wenn er mehr oder weniger verschlechtert ist, wenn er einmal gänzlich aktiviert ist, einen Reinigungsfaktor erreichen kann, der demjenigen eines neuen Katalysators angenähert ist, um da durch die Differenz im Reinigungsfaktor zwischen den ver schlechterten sowie neuen Katalysatoren zu vermindern. Wenn die Aktivierung des Katalysators zum Besseren fortschreitet, so wird es schwieriger, die verschlechterten und neuen Kataly satoren zu diskriminieren (d. h. , die Katalysatorverschlechte rung festzustellen). Falls die Verschlechterung des Katalysa tors aus dem Rückgang im Abgasreinigungsvermögen nach der Ka talysatoraktivierung ermittelt wird, so kann als Ergebnis der Emissionsanstieg vor der Katalysatoraktivierung auf keine Ver schlechterung des Katalysators entscheiden, der an sich als verschlechtert bestimmt werden sollte.

Abriß der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des obigen Hinter grundes konzipiert worden und hat als ein Ziel, ein Verschlech terungsermittlungssystem für einen Abgasreinigungskatalysator zu schaffen, das eine Katalysator-Verschlechterungsermittlung durchführen kann, obwohl der Emissionsanstieg vor der Kataly satoraktivierung berücksichtigt wird, um dadurch die Ermitt lungsgenauigkeit in der Katalysatorverschlechterung zu steigern.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß einem ersten Gesichts punkt dieser Erfindung unter Beachtung, daß die Menge einer im Katalysator zu reinigenden Gaskomponente (die als "Menge einer gereinigten Gaskomponente" bezeichnet wird) sich mit dem Verschlechterungsgrad des Katalysators ändert, die Menge einer gereinigten Gaskomponente, bis der Katalysator nach einem Starten einer Brennkraftmaschine eine vorbestimmte Temperatur erreicht, berechnet, so daß die Verschlechterung des Katalysa tors auf der Grundlage der Menge einer gereinigten Gaskompo nente ermittelt wird. Als Ergebnis ist es möglich, die Kataly satorverschlechterung mit hoher Genauigkeit festzustellen, wäh rend der Emissionsanstieg vor der Katalysatoraktivierung in Betracht gezogen wird.

Vorzugsweise wird zur Zeit einer Ermittlung der Verschlechte rung des Katalysators nicht nur die Menge einer gereinigten Gas komponente berücksichtigt, sondern werden auch die Werte der Schwankung der in den Katalysator einströmenden Gaskomponente, bis der Katalysator eine vorbestimmte Temperatur erreicht, in Betracht gezogen. Das erfolgt deswegen, weil die Menge einer gereinigten Gaskomponente durch die Schwankung der in den Ka talysator strömenden Gaskomponente beeinflußt wird, so daß eine hochgenaue Katalysator-Verschlechterungsermittlung, die die Einflüsse der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente ausschließt, erreicht werden kann, indem die Ka talysator-Verschlechterungsermittlung durchgeführt wird, wäh rend die Schwankung der in den Katalysator einströmenden Gas komponente berücksichtigt wird.

Es wird bevorzugt, daß die Menge einer gereinigten Gaskomponen te auf der Grundlage des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Ab gases stromab vom Katalysator berechnet wird, und zwar deswe gen, weil das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases stromab vom Katalysator ein Parameter ist, der die Menge einer gerei nigten Gaskomponente reflektiert.

In bevorzugter Weise wird der Wert der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente genau ermittelt, indem der Wert der Schwankung der in den Katalysator einströmenden Gaskomponente auf der Grundlage des Luft/Kraftstoff-Verhältnis ses des Abgases, das in den Katalysator fließt, und der Durch satzmenge des Abgases berechnet wird.

Die Katalysator-Verschlechterungsermittlung wird vorzugsweise unterbunden, bis die Katalysatortemperatur eine Verschlechte rungsermittlung-Starttemperatur erreicht, die niedriger als der vorerwähnte vorbestimmte Wert ist. Wenn die Katalysatortem peratur die Verschlechterungsermittlung-Starttemperatur nicht erreicht, ist insbesondere die Temperatur des Fühlers zur Feststellung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses stromab vom Katalysator so niedrig, daß der Fühlerausgang nicht stabili siert ist. Durch Unterbinden der Katalysator-Verschlechterungs ermittlung für diesen Zeitraum wird im Ergebnis verhindert, daß die Genauigkeit in der Ermittlung der Katalysatorver schlechterung geringer wird.

Es wird bevorzugt, daß die Katalysator-Verschlechterungsermitt lung unterbunden wird, wenn die Katalysatortemperatur bei Starten der Brennkraftmaschine höher als ein vorbestimmtes Ni veau ist. Gemäß dieser Katalysator-Verschlechterungsermitt lungsmethode wird die Katalysatorverschlechterung aus der Men ge einer gereinigten Gaskomponente im Verlauf der Aktivierung des Katalysators (z. B. bei der Katalysatortemperatur, die von 150 bis 550°C reicht) ermittelt. Wenn beispielsweise die Katalysatortemperatur bei dem Motorstart den unteren Pegel von 150°C weit übersteigt, wird im Ergebnis die Menge einer gerei nigten Gaskomponente abweichen, um die Ermittlungsgenauigkeit der Katalysatorverschlechterung herabzusetzen. Deshalb wird ein Abfall in der Genauigkeit der Ermittlung der Katalysator verschlechterung verhindert, indem die Katalysator-Verschlech terungsermittlung unterbunden wird, sobald die Katalysatortem peratur bei Starten des Motors höher als das vorbestimmte Ni veau ist.

Vorzugsweise wird unter der Beachtung, daß der Katalysator durch die Abgaswärme aufgewärmt ist, die Abgastemperatur auf der Grundlage des Betriebszustandes des Motors abge schätzt, so daß die Katalysatortemperatur auf der Basis der Abgastemperatur veranschlagt wird. Als Ergebnis kann der Tem peraturfühler für das Feststellen der Katalysatortemperatur entfallen, um die Forderung nach einer Reduzierung der Kosten für Bauteile zu erfüllen.

In bevorzugter Weise wird die Katalysator-Verschlechterungs ermittlung unterbunden, bis eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Beginn der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung verstrichen ist. Somit kann die Katalysator-Verschlechterungs ermittlung nach einer Stabilisierung der Luft/Kraftstoff- Verhältnisrückführung begonnen werden, um die Genauigkeit in der Katalysator-Verschlechterungsermittlung weiter zu stei gern. Die "vorbestimmte Zeitspanne" für ein Unterbinden der Ka talysator-Verschlechterungsermittlung ist hier eine solche, die notwendig ist, damit die Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückfüh rung nach dem Beginn der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückfüh rungsregelung zu stabilisieren ist. Diese Zeitspanne kann bei spielsweise entweder die Zeitspanne sein, die nach dem Beginn der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung verstri chen ist, oder die Zeitspanne sein, bis der Ausgang des Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühlers den Schwellenwert zuerst nach dem Beginn der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung überquert.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt dieser Erfindung wird in einem System, das einen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler und einen Sauerstoffühler stromauf und stromab des Katalysators für die Reinigung des Abgases enthält, die Sättigung (was bedeutet, daß der Ausgang des stromabwärtigen Sauerstoffühlers aus dem stöchiometrischen Verhältnis herausgeht) des Katalysators auf der Grundlage des Ausgangs des stromabwärtigen Sauerstoffühlers bestimmt, und die Fläche des Teils, die von der Ausgangswellen form des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühlers und einem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis umschlossen wird, wird berechnet, um die Menge einer in den Katalysator einströ menden Gaskomponente zu bestimmen. Gleichzeitig werden die Ausgangsänderungen des stromabwärtigen Sauerstoffühlers durch eine zweite Berechnungseinrichtung integriert, um die Menge der aus dem Katalysator ausströmenden Gaskomponente zu be stimmen. Ferner wird, wenn die Katalysatorsättigung festge stellt wird, die Menge der aus dem Katalysator strömenden Gaskomponente auf der Grundlage des Ausgangs des stromaufwär tigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühlers korrigiert, so daß die Verschlechterung des Katalysators auf der Basis der korri gierten Menge der aus dem Katalysator strömenden Gaskomponente und der Menge der in den Katalysator strömenden Gaskomponente ermittelt wird.

Die Ausgangsspannung des stromabwärtigen Sauerstoffühlers än dert sich hier linear mit einem Luftüberschußverhältnis λ (oder Luft/Kraftstoff-Verhältnis) in der Nachbarschaft des stöchiometrischen Verhältnisses, sie ändert sich jedoch nicht so sehr in einem vom stöchiometrischen Verhältnis entfernten Bereich, selbst wenn sich das Luftüberschußverhältnis λ ändert, so daß die Menge einer aus dem Katalysator strömenden Gaskompo nente nicht genau ermittelt werden kann. Folglich wird der vom stöchiometrischen Verhältnis abgesonderte Bereich als die Katalysatorsättigung angesehen. In diesem Katalysatorsättigungs zustand ist das Verhältnis, das im Katalysator gereinigt wird, niedrig, und die Menge der aus dem Katalysator ausströmenden Gaskomponente steht in einer Wechselbeziehung zur Menge der in den Katalysator strömenden Gaskomponente. Falls die Menge der aus dem Katalysator fließenden Gaskomponente korrigiert wird, wenn die Katalysatorsättigung bestimmt wird, und zwar auf der Basis des Ausgangs des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhält nisfühlers, kann deshalb die Menge der aus dem Katalysator aus strömenden Gaskomponente mit hoher Genauigkeit selbst im Kata lysatorsättigungszustand bestimmt werden, um die Genauigkeit in der Katalysator-Verschlechterungsermittlung sehr stark zu verbessern.

Gemäß einem dritten Aspekt dieser Erfindung werden darüber hinaus in einem System, das einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis fühler und einen Sauerstoffühler enthält, die stromauf und stromab vom Abgasreinigungskatalysator angeordnet sind, die Änderungsbreiten der Ausgangsspannung des stromabwärtigen Sauerstoffühlers integriert, um die Werte zu erzeugen, die die Menge einer gereinigten Gaskomponente für eine vorbestimm te Abtastperiode reflektieren. Für diese vorbestimmte Abtast periode werden darüber hinaus die Abweichung des Luft/Kraft stoff-Verhältnisses, das vom stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler festgestellt wurde, von einem Ziel-Luft/Kraft stoff-Verhältnis und die Abgasdurchsatzmenge multipliziert, und diese multiplizierten Werte werden integriert, um die Werte der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente zu erzeugen. Dann wird die Katalysatorverschlechterung auf der Grundlage des ersten integrierten Werts und des zweiten inte grierten Werts, bis der Katalysator eine vorbestimmte Tempera tur erreicht, ermittelt. Das macht es möglich, eine hochgenaue Katalysator-Verschlechterungsermittlung durchzuführen, während die Einflüsse der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente ausgeschlossen werden.

Nach einem vierten Gesichtspunkt dieser Erfindung werden ferner in einem System, das Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler enthält, die beide stromauf und stromab vom Abgasreinigungskatalysator angeordnet sind, die Abweichung des stromaufwärtigen Luft/Kraft stoff-Verhältnisses, das vom stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler für eine vorbestimmte Abtastperiode festge stellt wurde, von einem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und die Abgasdurchsatzmenge multipliziert, und diese multiplizier ten Werte werden integriert, um die Werte der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente hervorzubringen. Darüber hinaus werden die Abweichung des stromabwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, das durch den stromabwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler für die vorbestimmte Abtast periode festgestellt wurde, und die Abgasdurchsatzmenge multi pliziert, und diese multiplizierten Werte werden integriert, um die Werte der Schwankung der aus dem Katalysator ausströmen den Gaskomponente zu liefern. Dann werden der erste, durch die erste Integrationseinrichtung integrierte Wert oder die Daten der Schwankung der in den Katalysator fließenden Gas komponente und der zweite, durch die zweite Integrationseinrich tung integrierte Wert oder die Daten der Schwankung der aus dem Katalysator strömenden Gaskomponente, bis der Katalysator die vorbestimmte Temperatur erreicht, verglichen, um die Menge einer gereinigten Gaskomponente zu berechnen, so daß die Kata lysatorverschlechterung auf der Grundlage der Menge einer ge reinigten Gaskomponente ermittelt wird. Als Ergebnis ist es möglich, die hochgenaue Katalysator-Verschlechterungsermitt lung durchzuführen, während die Schwankung der in den Kataly sator strömenden Gaskomponente und die Schwankung der aus dem Katalysator strömenden Gaskomponente in Betracht gezogen wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die den gesamten Auf bau eines Motor-Steuerungssystems in einer ersten Ausführungs form dieser Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Flußplan eines Prozeßablaufs einer Katalysator-Verschlechterungsermittlungsroutine;

Fig. 3 ist ein Flußplan eines Prozeßablaufs einer Katalysa tor-Temperatur-Abschätzroutine;

Fig. 4 ist eine Darstellung, die schematisch eine Datentafel zeigt, um eine Abgastemperatur TEX aus einer Motordrehzahl Ne und einer Ansaugluft-Durchsatzmenge Q zu veranschlagen;

Fig. 5 ist eine Darstellung, die eine Datentafel zur Bestim mung einer Beziehung zwischen einer Katalysatortemperatur TCAT und der Abgastemperatur TEX bei Beginn einer Kraftstoffabsper rung zeigt;

Fig. 6 ist ein Diagramm, das eine Datentafel zeigt, um eine Beziehung zwischen der Einströmdurchsatzmenge Q und Koeffizien ten K1 sowie K2 zu spezifizieren;

Fig. 7 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Methode, um Werte ΣV (d. h. einen Ort der Ausgangsspannungsschwankung eines stromabwärtigen Sauerstoffühlers), die die Menge einer gereinigten Gaskomponente reflektieren, zu erläutern;

Fig. 8 ist ein Diagramm, um eine Methode zur Berechnung von Werten ΣΔ/F·Q, und zwar aus einer Schwankung der in den Katalysator einströmenden Gaskomponente, zu erläutern;

Fig. 9 ist eine Darstellung, die die gemessenen Beziehungen zwischen den Werten ΣV, die die Menge einer gereinigten Gas komponente wiedergeben, und den Werten ΣΔA/F·Q der Schwan kung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente zeigt;

Fig. 10 ist ein Diagramm, das eine Datentafel zeigt, die eine Beziehung zwischen den Werten ΣΔA/F·Q der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente und einem eine Verschlechterung bestimmenden Wert spezifiziert;

Fig. 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Alterungsände rungen in einem HC-Reinigungsfaktor von neuen und verschlechter ten Katalysatoren nach einem Kaltstart zeigt;

Fig. 12A und 12B sind Diagramme zur Erläuterung einer Kataly sator-Verschlechterungsermittlungsmethode in einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung;

Fig. 13 ist ein Flußplan eines Prozeßablaufs einer Katalysator- Temperatur-Abschätzroutine in einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung;

Fig. 14 ist ein Zeitplan, der ein Beispiel der Verhaltensweisen einer Katalysatortemperatur und einer Kühlwassertemperatur nach einem Motorstopp bei einer Umgebungstemperatur von 25°C wiedergibt;

Fig. 15 ist ein Zeitplan, der ein Beispiel der Verhaltenswei sen der Katalysatortemperatur und der Kühlwassertemperatur nach einem Motorstopp bei einer Umgebungstemperatur von 15°C wiedergibt;

Fig. 16 ist ein Flußplan, der einen Prozeßablauf einer ersten Hälfte einer Katalysator-Verschlechterungsermittlungsroutine in einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;

Fig. 17 ist ein Flußplan, der einen Prozeßablauf einer zwei ten Hälfte der Katalysator-Verschlechterungsermittlungsrou tine von Fig. 16 zeigt;

Fig. 18 ist ein Flußplan, der einen Prozeßablauf einer Start bedingung-Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlech terung bestimmende Berechnung zeigt, die in einem System zu verwenden ist, das weder einen Katalysator-Temperaturfühler noch einen Zeitgeber zum Messen der nach einem Motorstopp ver strichenen Zeit besitzt;

Fig. 19 ist ein Flußplan eines Prozeßablaufs einer Startbedin gung-Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung, der in einem System zu verwenden ist, das einen Katalysator-Temperaturfühler oder einen Zeit geber zum Messen der nach einem Motorstopp verstrichenen Zeit besitzt;

Fig. 20 ist ein Flußplan, der einen Prozeßablauf einer Endbe dingung-Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlechte rung bestimmende Berechnung zeigt;

Fig. 21 ist ein Diagramm, das die statische Kennlinie eines stromabwärtigen Sauerstoffühlers darstellt;

Fig. 22 ist ein Zeitplan zur Erläuterung der Beziehungen zwi schen dem Ausgangswert eines stromaufwärtigen Sauerstoffühlers, einem Katalysator-Sättigungskorrekturwert VSATU und dem Aus gangswert eines stromabwärtigen Sauerstoffühlers bei der vierten Ausführungsform dieser Erfindung;

Fig. 23 ist ein Flußplan, der einen Prozeßablauf einer ersten Hälfte einer Katalysator-Verschlechterungsermittlungsroutine in einer fünften Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;

Fig. 24 ist ein Zeitplan zur Erläuterung der Beziehungen zwi schen dem Ausgangswert eines stromabwärtigen Sauerstoffühlers, einem Katalysator-Sättigungskorrekturwert VSATU und dem Aus gangswert eines stromabwärtigen Sauerstoffühlers bei der fünf ten Ausführungsform dieser Erfindung;

Fig. 25 ist ein Flußplan, der einen Prozeßablauf einer Start bedingung-Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlech terung bestimmende Berechnung in einer sechsten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;

Fig. 26 ist ein Flußplan, der einen Prozeßablauf einer Endbe dingung-Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlech terung bestimmende Berechnung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Erste Ausführungsform

Die erste Ausführungsform dieser Erfindung wird unter Bezugnah me auf die Fig. 1 bis 10 erläutert. Zuerst wird der schemati sche Aufbau der Gesamtheit eines Motor-Steuerungssystems anhand der Fig. 1 beschrieben. In dem am weitesten stromaufwärts be findlichen Teil eines Ansaugrohres 12 eines Motors 11 vom Brennkraftmaschinentyp ist ein Luftfilter 13 angeordnet und stromab von diesem befinden sich ein Ansaugluft-Temperaturfüh ler 14, um eine Ansaugtemperatur Tam zu ermitteln, und ein Luftdurchfluß-Meßgerät 10, um eine Ansaugluft-Durchsatzmenge Q festzustellen. Stromab von diesem Luftdurchfluß-Meßgerät 10 sind eine Drosselklappe 15 sowie ein Drosselklappen-Öffnungs winkelfühler 16, um einen Drosselklappen-Öffnungswinkel TH zu ermitteln, angeordnet. Stromab von der Drosselklappe 15 befin det sich ferner ein Ansaugrohrdruckfühler 17, der einen An saugrohrdruck PM feststellt, und stromab von diesem ist ein Ausgleichbehälter 18 angeordnet. An diesen Ausgleichbehälter 18 ist ein Ansaugkrümmer 19 angeschlossen, um die Luft in die einzelnen Zylinder des Motors 11 einzuführen. An den einzelnen Zweigleitungen des Ansaugkrümmers 19 sind Einspritzdüsen 20 angebracht, um den Kraftstoff in diese einzuspritzen.

Andererseits sind an den einzelnen Zylindern des Motors 11 Zündkerzen 21 befestigt, die über einen Verteiler 23 mit einer hohen Spannung gespeist werden, welche von einem Zündstromkreis (IGC) 22 geliefert wird. Der Verteiler 23 ist mit einem Kurbel winkelfühler 24 ausgestattet, um 24 Impulssignale beispielswei se bei jeden 720° CA (d. h. alle zwei Umdrehungen der Kurbel welle) auszugeben. Darüber hinaus ist am Motor 11 ein Wasser temperaturfühler 38 befestigt, um eine Motor-Kühlwassertempera tur Thw zu ermitteln.

Mit den (nicht dargestellten) Auspufföffnungen des Motors 11 ist ferner über einen Abgaskrümmer 25 ein Abgasrohr 26 ange schlossen, das auf halbem Weg mit einem Katalysator (CT) 27 vom ternären Typ oder vom Dreiwegetyp ausgestattet ist, um die schädlichen Bestandteile (z. B. CO, HC oder NOx) im Abgas zu reduzieren. Stromauf von diesem Katalysator 27 ist ein strom aufwärtiger Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler 28 zur Ausgabe eines linearen Luft/Kraftstoff-Verhältnissignals entsprechend einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F des Abgases angeordnet. In diesem stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler 28 ist ein (nicht dargestelltes) Heizgerät montiert, um die Akti vierung des Fühlers zu fördern. Stromab vom Katalysator 27 ist andererseits ein stromabwärtiger Sauerstoffühler 29 ange ordnet, um eine Ausgangsspannung VOX2 auszugeben, die in Ab hängigkeit davon, ob das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F des Abgases mit Bezug auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett oder mager ist, invertiert wird. In diesem stromabwärtigen Sauerstoffühler 29 ist ein Heizgerät 39 unter gebracht, um die Aktivierung des Sauerstoffühlers 29 zu unter stützen.

Die Ausgänge der verschiedenen, bisher beschriebenen Fühler werden über einen Eingabekanal 31 von einer elektronischen Steuereinheit 30 abgerufen, die in der Hauptsache aus einem Mikrocomputer besteht, welcher mit einer CPU (Zentraleinheit) 32, einem ROM 33, einem RAM 34 und einem Back-up-RAM 35 ausge rüstet ist. Die derart aufgebaute elektronische Steuereinheit 30 steuert den Motor 11 durch Berechnen einer Kraftstoff-Ein spritzmenge TAU, eines Zündzeitpunkts Ig usw. mittels der Motorbetriebszustandparameter, die von den verschiedenen Füh lerausgängen erhalten werden, und durch Ausgeben von Signalen entsprechend den Berechnungsergebnissen von einem Ausgabekanal 36 zu den Einspritzdüsen 20 und zum Zündstromkreis 22.

Die elektronische Steuereinheit 30 speichert in ihrem ROM 33 (oder Speichermedium) die später beschriebene Katalysator-Ver schlechterungsermittlungsroutine, die in Fig. 2 gezeigt ist, und die Katalysator-Temperatur-Abschätzroutine, die in Fig. 3 gezeigt ist. Die elektronische Steuereinheit 30 wirkt, wenn sie diese Routinen abarbeitet, als Berechnungseinheit zur Be rechnung einer Gaskomponente, die im Katalysator 27 zu reini gen ist (oder einer gereinigten Gaskomponente), und als Kataly sator-Verschlechterungs-Ermittlungseinrichtung, um die Ver schlechterung des Katalysators 27 festzustellen. Darüber hin aus gibt die elektronische Steuereinheit 30, wenn sie die Ver schlechterung des Katalysators 27 feststellt, vom Ausgabe kanal 36 ein Leuchtsignal an eine Warnlampe 37 ab, um den Fah rer zu warnen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 wird ein Prozeßablauf der Ka talysator-Verschlechterungsermittlungsroutine beschrieben. Diese Routine dient als die Katalysator-Temperatur-Abschätzein richtung und wird mittels einer Interruptverarbeitung bei al len vorbestimmten Zeitintervallen (z. B. bei allen 64 ms) ab gearbeitet. Wenn die Verarbeitung dieser Routine ausgelöst wird, wird zuerst im Schritt 100 die Katalysator-Temperatur-Abschätzroutine, die in Fig. 3 gezeigt ist, abgearbeitet, um eine Katalysatortemperatur TCAT in der folgenden Weise zu veran schlagen.

In der Katalysator-Temperatur-Abschätzroutine, die in Fig. 3 gezeigt ist, wird zuerst im Schritt 101 bestimmt, ob der Motor 11 gestartet ist oder nicht. Im Fall vor dem Motorstart wird im Schritt 102 bestimmt, daß die Katalysatortemperatur TCAT = der Ansaugtemperatur TAM (= der Umgebungstemperatur) ist, und die in Rede stehende Routine wird beendet.

Wenn dagegen der Motor 11 gestartet ist, geht die Routine zum Schritt 103 weiter, in dem entschieden wird, ob der Kraftstoff abgesperrt wird oder nicht. Wenn diese Antwort "Nein" lautet, geht die Routine zum Schritt 104 über, in dem eine Abgastem peratur TEX in der folgenden Weise veranschlagt wird. Der ROM 33 speichert im voraus die in Fig. 4 gezeigte Datentafel zur Abschätzung der Abgastemperatur TEX aus einer Motordrehzahl Ne (d. h. U/min) und aus einer Ansaugluft-Durchsatzmenge Q (= einer Abgasdurchsatzmenge), so daß die Abgas temperatur TEX im Schritt 104 aus der Datentafel der Fig. 4 in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl Ne und der Ansaugdurch satzmenge Q in diesem Moment veranschlagt wird. Diese Abschätz methode verwendet die Merkmale, wonach die Abgastemperatur TEX umso höher für die höhere Motorlast (Ne, Q) anwächst.

Wenn andererseits der Kraftstoff abgesperrt wird, verschwindet die Verbrennungswärme des Kraftstoffs, so daß die Abgastempe ratur TEX abrupt abgesenkt wird und insofern nicht aus der Motordrehzahl Ne sowie der Einströmdurchsatzmenge Q abgeschätzt werden kann. Wenn der Kraftstoff im Schritt 103 abgesperrt ist, geht deshalb die Routine zum Schritt 105 über, in welchem die Abgastemperatur TEX aus der abgeschätzten Katalysatortempera tur TCAT am Beginn der Kraftstoffabsperrung unter Verwendung der in Fig. 5 gezeigten und im ROM 33 gespeicherten Datentafel veranschlagt wird. Diese Abschätzmethode nutzt die Merkmale, wonach die Abgastemperatur TEX auf das höhere Niveau durch die Wärmeabgabe des Katalysators 27 angehoben wird, da die Kataly satortemperatur TCAT umso höher ansteigt.

Nachdem die Abgastemperatur TEX auf diese Weise im Schritt 104 oder im Schritt 105 abgeschätzt ist, geht die Routine zum Schritt 106 über, in welchem die Katalysatortemperatur TCAT(n-1), die durch die vorhergehende Verarbeitung veranschlagt wurde, mit der Abgastemperatur TEX verglichen wird, um zu entscheiden, ob die Katalysatortemperatur ansteigend oder abfallend ist. Wenn die Katalysatortemperatur TCAT fallend ist (TCAT(n-1) < Abgastemperatur TEX), geht die Routine zum Schritt 107 über, in dem die Katalysatortemperatur TCAT(n) zu dieser Zeit aus der folgenden Gleichung berechnet wird:

TCAT(n) = TCAT(n-1) - K1 x |TCAT(n-1) - TEX|.

Hierin bezeichnet K1 einen Koeffizienten, der unter Verwendung der im ROM 33 gespeicherten Datentafel von Fig. 6 gemäß der An saugdurchsatzmenge Q bestimmt wird. Der Koeffizient K1 kann in Abhängigkeit davon, ob die Schwankung der Motordrehzahl Ne hoch (in einer unstetigen Zeit) oder niedrig (in einem stetigen Zustand) ist, auf unterschiedliche Werte festgesetzt werden.

Wenn dagegen die Katalysatortemperatur TCAT ansteigend ist (TCAT(n-1) Abgastemperatur TEX) geht die Routine zum Schritt 108 über, in welchem die Katalysatortemperatur TCAT(n) zu die ser Zeit aus der folgenden Gleichung berechnet wird:

TCAT(n) = TCAT(n-1) + K2 x |TCAT(n-1) - TEX|.

Hierin bezeichnet K2 einen Koeffizienten, der unter Verwendung der im ROM 33 gespeicherten Datentafel von Fig. 6 entsprechend der Ansaugdurchsatzmenge Q festzusetzen ist.

Während der Kraftstoffabsperrung können die Koeffizienten K1 und K2 bei konstanten Werten festgesetzt werden.

Nachdem die Katalysatortemperatur TCAT auf diese Weise im Schritt 107 oder 108 abgeschätzt ist, kehrt die Routine zum Schritt 110 zurück, in welchem entschieden wird, ob die Kata lysatortemperatur TCAT eine Verschlechterungsermittlung-Start temperatur, z. B. 150°C, überschritten hat oder nicht. Lautet die Antwort "Nein", wird die in Rede stehende Routine beendet, ohne irgendeine anschließende Katalysator-Verschlechterungs ermittlung auszuführen. Das erfolgt deswegen, weil, bevor die Katalysatortemperatur TCAT die Verschlechterungsermittlung-Starttemperatur erreicht, der stromabwärtige Sauerstoffühler 29 auf einer niedrigen Temperatur ist und einen instabilen Fühler ausgang VOX2 hat, so daß die Genauigkeit in der Verschlechte rungsermittlung an einem Absinken gehindert werden kann, indem während dieser Zeitspanne die Katalysator-Verschlechterungs ermittlung unterbunden wird.

Wenn die Katalysatortemperatur TCAT die Verschlechterungsermitt lung-Starttemperatur (z. B. 150°C) überschreitet, geht in die sem Moment die Routine zum Schritt 120 über, in dem ein Zeit zählwerk 1 inkrementiert wird. Im nächsten Schritt 130 werden Werte ΣV1 (d. h. der Ort der Ausgangsspannungsschwankung des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29), die die Menge einer ge reinigten Gaskomponente wiedergeben, durch die folgende Gleichung berechnet (wie in Fig. 7 gezeigt ist):

ΣV1(n) = ΣV1(n-1) + |VOX2(i) - VOX2(i-1)|.

Hierin bezeichnen VOX2(i) die Ausgangsspannung des stromabwär tigen Sauerstoffühlers 29 zu dieser Verarbeitungszeit und VOX2(i-1) die Ausgangsspannung des stromabwärtigen Sauerstoff fühlers 29 bei der vorausgehenden Verarbeitungszeit. Kurz ge sagt bewertet die obige Gleichung die Menge einer gereinigten Gaskomponente im Katalysator 27 durch Integrieren der Ände rungsbreiten der Ausgangsspannung VOX2 des stromabwärtigen Sau erstoffühlers 29 bei dem vorbestimmten Abtastintervall (z. B. 64 ms) , um den Ort der Ausgangsspannungsschwankung des strom abwärtigen Sauerstoffühlers 29 festzusetzen.

Ferner werden im Schritt 130 die Werte ΣΔA/F·Q1, die aus der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente gewonnen werden, aus der folgenden Gleichung (wie in Fig. 8 gezeigt ist) berechnet:

ΣΔA/F·Q1(n) = ΣΔA/F·Q1(n-1) + Q x |Ziel-A/F-A/F|.

Hierin bezeichnet Q die Einströmdurchsatzmenge Q, die durch das Luftdurchfluß-Meßgerät 10 ermittelt und als der die Abgas durchsatzmenge substituierende Wert verwendet wird. Die Abgas durchsatzmenge kann nicht nur durch die Ansaugdurchsatzmenge substituiert, sondern auch tatsächlich gemessen oder aus ande ren Werten veranschlagt werden. Die Abgasdurchsatzmenge kann natürlich aus der Ansaugluft-Durchsatzmenge abgeschätzt werden. A/F bezeichnet die Ausgangsspannung (d. h. das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases) des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff- Verhältnisfühlers, und das Ziel-A/F ist das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (z. B. das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhält nis), das der Zielwert für die Luft/Kraftstoff-Verhältnisrege lung werden soll. Die vorerwähnte Gleichung bestimmt die Werte ΣΔA/F·Q1 der Schwankung der in den Katalysator einströmenden Gaskomponente, indem die Abweichung |Ziel-A/F-A/F| vom Ziel-A/F des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, das bei dem vorbestimm ten Abtastintervall (z. B. 64 ms) durch den stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler 28 erfaßt wurde, mit der Abgasdurchsatzmenge (= die Ansaugdurchsatzmenge Q) multipli ziert wird und die multiplizierten Produkte integriert werden.

Danach wird im Schritt 140 bestimmt, ob der gezählte Wert des Zeitzählwerks 1 die Zeit von 10 s überschreitet oder nicht. Lautet die Antwort "Nein", so werden die Prozeßvorgänge der vorausgehenden Schritte 110 bis 130 wiederholt. Als Ergebnis werden die Werte von ΣV1 und ΣΔA/F·Q1 für 10 s berechnet. Falls der Zählwert des Zeitzählwerks 1 den Wert 10 s überschrei tet, geht die Routine zum Schritt 150 über, in welchem bestimmt wird, ob der Wert ΣΔA/F·Q1 der in den Katalysator für 10 s strömenden Gaskomponente innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist oder nicht. Lautet die Antwort "Ja", so geht die Routine zum Schritt 160 weiter, in dem die Werte ΣV durch Integrieren des derzeitigen Werts ΣV1 mit dem integrierten Wert ΣV der voraus gehenden Werte ΣV1 aktualisiert wird und in dem der Wert ΣΔA/F·Q durch Integrieren des gegenwärtigen Werts ΣΔA/F·Q1 mit dem integrierten Wert ΣΔA/F·Q der vorausgehenden Werte ΣΔA/F·Q1 aktualisiert wird. Danach geht die Routine zum Schritt 170 weiter, in dem sowohl das Zeitzählwerk 1 wie auch die Werte ΣV1 und ΣΔA/F·Q1 gelöscht werden.

Wenn andererseits im vorhergehenden Schritt 150 bestimmt wird, daß der Wert ΣΔA/F·Q1 der Schwankung der in den Katalysa tor fließenden Gaskomponente nicht in den vorbestimmten Be reich gefallen ist, geht die Routine ohne die Integration des Schritts 160 zum Schritt 170 über, in welchem sowohl das Zeit zählwerk 1 als auch die Werte ΣV1 und ΣΔA/F·Q1 gelöscht (oder ungültig gemacht) werden. Dies erfolgt, weil, wenn die Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente übermäßig hoch oder niedrig ist, die Berechnungsgenauigkeit der Menge einer gereinigten Gaskomponente abfällt, so daß, wenn der Wert ΣΔA/F·Q1 der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, sowohl die Werte ΣV1 als auch ΣΔA/F·Q1 gelöscht werden, um die Integration unbearbeitet zu lassen, so daß eine Minde rung in der Genauigkeit der Verschlechterungsermittlung durch die Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente dadurch verhindert wird.

Im nächsten Schritt 180 wird ferner bestimmt, ob die im Schritt 100 abgeschätzte Katalysatortemperatur TCAT ein vorbestimmtes Niveau von 550°C überschreitet oder nicht. Wenn die Antwort "Nein" lautet, so endet die in Rede stehende Routine, ohne die Verschlechterung des Katalysators 27 zu be stimmen. In dem Augenblick, da die Katalysatortemperatur TCAT die vorbestimmte Temperatur von 550°C überschreitet, geht die Routine zum Schritt 190 über, in welchem bestimmt wird, ob der Katalysator 27 verschlechtert ist oder nicht, indem der Wert ΣV (d. h. der Ort der Ausgangsspannungsschwankung des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29), der bis dahin als den Wert einer gereinigten Gaskomponente wiedergebend inte griert worden ist, mit einem vorbestimmten Bezugswert für die Verschlechterungsbestimmung verglichen wird.

Nachfolgend wird die Katalysator-Verschlechterungsermittlungs methode unter Bezugnahme auf die Fig. 9 beschrieben. In der Fig. 9 sind die gemessenen Beziehungen zwischen den Werten ΣV, die die Menge einer gereinigten Gaskomponente wiedergeben, und den Werten ΣΔA/F·Q der Schwankung der in den Katalysator einströmenden Gaskomponente aufgetragen. In Fig. 9 bezeichnen das Symbol ○ die gemessenen Werte eines neuen Katalysators, das Symbol die gemessenen Werte eines verschlechterten Kata lysators und ein Symbol Δ die gemessenen Werte eines Dummy-Katalysators (der lediglich den keramischen Träger enthält, jedoch an seiner Oberfläche keine Katalysatorschicht hat). Der (durch das Symbol ○ angegebene) neue Katalysator hat eine Tendenz, unabhängig von der Größe der Werte ΣΔA/F·Q niedrige Werte ΣV zu zeigen, jedoch hat der (durch das Symbol ange gebene) verschlechterte Katalysator eine Tendenz, die mit dem Anstieg in den Werten ΣΔA/F·Q größer werdenden Werte ΣV zu zeigen. Wenn die katalytische Verschlechterung so extrem fort schreitet, daß die katalytische Wirkung verlorengeht, nimmt der verschlechterte Katalysator einen Zustand an, der demjeni gen des (durch das Symbol Δ angegebenen) Dummy-Katalysators ähnlich ist. Für die gleichen Werte ΣΔA/F·Q wird deshalb im pliziert, daß die katalytische Verschlechterung für die größe ren Werte ΣV mehr fortschreitet.

Indem von dieser Beziehung Gebrauch gemacht wird, wird der Bezugswert für die Verschlechterungsbestimmung gemäß den Wer ten ΣΔA/F·Q festgesetzt, indem die im ROM 33 gespeicherte Datentafel von Fig. 10 angewendet wird, so daß in Abhängigkeit davon, ob die Werte ΣV diesen Verschlechterungsbestimmungswert überschreiten oder nicht, bestimmt wird, ob der Katalysator 27 verschlechtert ist oder nicht. Liegen die Werte ΣV über dem Verschlechterungsbestimmungswert, wird (im Schritt 200) ent schieden, daß der Katalysator verschlechtert ist. Falls die Werte ΣV unter dem Verschlechterungsbestimmungswert liegen, wird (im Schritt 210) entschieden, daß der Katalysator normal ist.

Bei der in Rede stehenden Ausführungsform entspricht die Verar beitung der Berechnung der Werte ΣV der Berechnungseinrich tung, und die Verarbeitung einer Ermittlung der katalytischen Verschlechterung auf der Basis der Daten ΣV und ΣΔA/F·Q ent spricht der Ermittlungseinrichtung der katalytischen Ver schlechterung.

In diesem Fall werden zur Zeit einer Ermittlung der Verschlech terung des Katalysators 27 nicht nur die die Menge einer ge reinigten Gaskomponente reflektierenden Werte ΣV, sondern auch die Werte ΣΔA/F·Q der Schwankung der in den Katalysator ein strömenden Gaskomponente, bis der Katalysator 27 die vorbe stimmte Temperatur (550°C) erreicht, in Betracht gezogen. Diese Berücksichtigung macht es möglich, eine hochgenaue Ermittlung einer Katalysatorverschlechterung unter Ausschluß der Einflüsse der Schwankung der in den Katalysator einströ menden Gaskomponente durchzuführen.

Gemäß der in Rede stehenden Ausführungsform, die bisher be schrieben wurde, wird die Katalysatorverschlechterung auf der Grundlage des Reinigungsfaktors (oder der Menge einer gerei nigten Gaskomponente), bevor der Katalysator aufgewärmt ist, ermittelt, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Vor dieser Katalysator aufwärmung besitzen der neue Katalysator und der verschlechter te Katalysator einen großen Unterschied im Reinigungsfaktor, so daß die Katalysatorverschlechterung einfach und genau festgestellt werden kann.

Der Bezugswert für die Verschlechterungsbestimmung wird bei dieser Ausführungsform entsprechend den Werten ΣΔA/F·Q geän dert, jedoch können die Werte ΣV in Übereinstimmung mit den Werten ΣΔA/F·Q korrigiert werden.

Wie aus der in Fig. 9 dargestellten Beziehung zwischen den Werten ΣV und ΣΔA/F·Q klar hervorgeht, besteht ferner eine Tendenz für den Gradienten der Werte ΣV (d. h. ΣV ÷ ΣΔA/F·Q) umso mehr anzusteigen, wenn die Katalysatorverschlechterung weiter zunimmt. Folglich kann auch in Abhängigkeit von der Größe des Gradienten der Werte ΣV (d. h. ΣV ÷ ΣΔA/F·Q) be stimmt werden, ob der Katalysator verschlechtert ist oder nicht.

Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird ferner die Ab gastemperatur aus der Motorlast (Ne, Q) abgeschätzt, so daß die Katalysatortemperatur auf der Grundlage der Abgastempera tur veranschlagt wird. Das bringt einen Vorteil hervor, daß der Temperaturfühler zur Ermittlung der Katalysatortemperatur weggelassen werden kann, um die Kosten für die Bauteile herab zusetzen. Ungeachtet dieser Konstruktion kann diese Erfindung jedoch so modifiziert werden, daß ein Temperaturfühler zur Ermittlung der Abgastemperatur oder der Katalysatortemperatur im Abgassystem angeordnet wird. Bei dieser Abwandlung ist es ebenfalls möglich, das angestrebte Ziel dieser Erfindung voll ständig zu erreichen.

Des weiteren wird bei der in Rede stehenden Ausführungsform die Katalysatorverschlechterung auf der Grundlage der Menge einer gereinigten Gaskomponente bei einer Katalysatortempera tur von 150 bis 550°C ermittelt. Jedoch sollte die Berechnungs dauer der Menge einer gereinigten Gaskomponente nicht hierauf beschränkt werden, sondern kann diese irgendeine sein, wenn der Unterschied im Reinigungsfaktor zwischen dem neuen Kata lysator und dem verschlechterten Katalysator groß ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Die Katalysator-Verschlechterungsermittlungsroutine von Fig. 2 wird abgearbeitet, wenn der Motor 11 kaltgestartet wird (wobei der Katalysator 27 kalt ist), sie wird jedoch nicht abgearbei tet, wenn der Motor 11 im aufgewärmten Zustand erneut gestar tet wird. Dies deswegen weil bei dem erneuten Starten des war men Motors 11 die Katalysatortemperatur TCAT bereits die Aktivierungstemperatur kurz nach dem erneuten Start erreicht hat oder nahe an diese angehoben worden ist. In diesem Zustand haben, wie in Fig. 11 gezeigt ist, der verschlechterte Kataly sator und der neue Katalysator einen so geringen Unterschied im Abgasreinigungsvermögen, daß sie schwierig zu unterscheiden sind (d. h., die Katalysatorverschlechterung schwierig zu er mitteln ist). Zu dieser Zeit wird in Abhängigkeit von der Motor-Kühlwassertemperatur Thw, die durch den Wassertemperatur fühler 38 festgestellt wird, und der Ansaugtemperatur Tam, die durch den Ansaugluft-Temperaturfühler 14 ermittelt wird, bestimmt, ob der Motor bei einem Starten kalt ist oder nicht.

Aufgrund derselben Schlußfolgerung wird die Katalysator-Ver schlechterungsermittlungsroutine von Fig. 2 auch nicht bei dem Kaltstart abgearbeitet, wenn und nachdem die Katalysatortempe ratur TCAT auf ein hohes Niveau (z. B. 550°C) ansteigt. Falls die Katalysatortemperatur TCAT hoch wird, haben, wie oben be gründet wurde, der verschlechterte sowie der neue Katalysator einen geringen Unterschied im Abgasreinigungsvermögen. Das macht es schwierig, den verschlechterten Katalysator und den neuen Katalysator zu diskriminieren, wodurch die Ermittlungs genauigkeit für die Katalysatorverschlechterung herabgesetzt wird.

Zweite Ausführungsform

Bei der ersten Ausführungsform ist der stromabwärtige Sauer stoffühler 29 stromab vom Katalysator 27 angeordnet. Bei der zweiten Ausführungsform wird dagegen der stromabwärtige Sauer stoffühler 29 durch einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoff fühler, der dem stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnis fühler 28 ähnlich ist, ersetzt.

In diesem System werden die Abweichungen |Ziel-A/F - stromauf wärtiges A/F| des stromaufwärtigen A/F vom Ziel-A/F, was durch den stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler bei al len vorbestimmten Abtastintervallen (z. B. 64 ms) ermittelt wird, durch die Abgasdurchsatzmenge (= die Ansaugdurchsatzmenge Q) multipliziert, und die multiplizierten Produkte werden in tegriert, um die Werte ΣΔA/Fin·Q der Schwankung der in den Katalysator einströmenden Abgaskomponente (diese Funktion wird als die erste Integrationseinrichtung bezeichnet) zu bestimmen, wie folgt:

ΣΔA/Fin Q(n) =ΣΔA/Fin Q(n-1) + Q x |Ziel-A/F - stromaufwärtiges A/F|.

Ferner werden die Abweichungen |Ziel-A/F - stromabwärtiges A/F| des stromabwärtigen A/F vom Ziel-A/F, was durch den stromabwärtigen Luft/Kraftstoffühler mit einer vorbestimmten Abtastperiode ermittelt wird, durch die Abgasdurchsatzmenge (= die Einströmdurchsatzmenge Q) multipliziert, und die mul tiplizierten Produkte werden integriert, um die Daten ΣΔA/Fout·Q der Schwankung der aus dem Katalysator ausströ menden Gasmenge (diese Funktion wird als die erste In tegrationseinrichtung bezeichnet) zu bestimmen, wie folgt:

ΣΔA/Fout·Q(n) =ΣΔA/Fout.Q(n-1) + Q x |Ziel-A/F - stromabwärtiges A/F|.

Durch Subtrahieren der Werte ΣΔA/Fout·Q der Schwankung der aus dem Katalysator ausströmenden Gaskomponente von den Werten ΣΔA/Fin·Q der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente, bis der Katalysator eine vorbestimmte Tempera tur erreicht, wird ferner die Menge der gereinigten Gaskompo nente, wie in den Fig. 12A und 12B durch Schraffur dargestellt ist, folgendermaßen berechnet:

Menge der gereinigten Gaskomponente = ΣΔA/Fin·Q - ΣΔA/Fout·Q.

Danach wird die Menge der gereinigten Gaskomponente mit einem vorbestimmten Bezugswert für die Verschlechterungsbestimmung verglichen. Der Katalysator wird als ein verschlechterter be stimmt, wenn die Menge einer gereinigten Gaskomponente kleiner ist als der Bezugswert für die Verschlechterungsbestimmung, er wird jedoch als normal bestimmt, wenn diese größer ist. Das macht es möglich, eine hochgenaue Katalysator-Verschlechte rungsermittlung unter Berücksichtigung der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente und der Schwankung der aus dem Katalysator strömenden Gaskomponente zu erzielen.

Falls hier die Werte ΣΔA/Fin·Q oder ΣΔA/Fout·Q nicht in den vorbestimmten Bereich fallen, ist es vorzuziehen, entweder die zur Ermittlung der Katalysatorverschlechterung berechneten Daten ungültig zu machen oder die Katalysator-Verschlechterungs ermittlung selbst zu unterbinden.

Dritte Ausführungsform

Bei dieser dritten Ausführungsform wird eine Katalysator-Tem peraturabschätzroutine, die in Fig. 13 gezeigt ist, abgearbei tet. Das System dieser Ausführungsform ist wie bei der ersten Ausführungsform aufgebaut, so daß der stromaufwärtige Luft/ Kraftstoffühler 28 stromauf vom Katalysator 27 angeordnet ist, während der stromabwärtige Sauerstoffühler 29 sich stromab vom Katalysator 27 befindet, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Bei der ersten Ausführungsform wird die Katalysatortemperatur bei dem Motorstart als die Einströmtemperatur veranschlagt. Ande rerseits ist diese dritte Ausführungsform mit einem Zählwerk (Stillstandszeit-Meßeinrichtung) ausgestattet, um die nach einem vorausgehenden Motorstopp verstrichene Zeit zu messen, so daß die Katalysatortemperatur TCATint bei einem Motorstart auf der Grundlage der verstrichenen Zeit nach dem Motorstopp und der Katalysatortemperatur sowie der Einströmtemperatur (oder der Kühlwassertemperatur) bei dem Motorstopp festgesetzt wird, um dadurch die Genauigkeit in der Abschätzung der Kata lysatortemperatur zu steigern.

Der Ablauf der Katalysator-Temperaturabschätzroutine von Fig. 13, um die Katalysatortemperatur zu veranschlagen, wird nachfolgend beschrieben. Die verstrichene Zeit wird durch das Zeitzählwerk nach dem Motorstopp gemessen, und die Routine geht bei einem Starten des Motors vom Schritt 301 zum Schritt 302 über. Es wird dann bestimmt, ob die gemessene Zeit Ttimer des Zeitzählwerks, d. h. die verstrichene Zeit vom Starten zum Stillsetzen des Motors, eine vorbestimmte Zeit Ktimer über schreitet oder nicht. Die vorbestimmte Zeit Ktimer wird auf den Wert festgesetzt, der für die Katalysatortemperatur vorge geben wird, um die Umgebungstemperatur (oder die Kühlwasser temperatur) nach dem vorherigen Motorstopp abzusenken. Wenn die verstrichene Zeit Ttimer nach dem vorherigen Motorstopp die vorbestimmte Zeit Ktimer überschreitet, geht deshalb die Routine zum Schritt 303 über, in welchem die Katalysatortem peratur TCATint bei dem Motorstart auf die Ansaugtemperatur Tam (oder die Umgebungstemperatur) festgesetzt wird. Alternativ kann die Katalysatortemperatur TCATint bei dem Motorstart auf die Kühlwassertemperatur Thw festgesetzt werden. Dies des wegen weil die Ansaugtemperatur Tam (oder die Umgebungstempera tur) und die Kühlwassertemperatur Thw auf im wesentlichen gleichen Stufen sind, wenn der Motor 11 in einen vollständig kalten Zustand (bei der niedrigsten Temperatur) kommt.

Wenn dagegen im vorerwähnten Schritt 302 entschieden wird, daß die verstrichene Zeit Ttimer nach dem vorherigen Motorstopp noch nicht über die vorbestimmte Zeit Ktimer hinausgegangen ist, geht die Routine zum Schritt 304 über, in welchem die Katalysatortemperatur TCATint bei dem Motorstart gemäß der Katalysatortemperatur TCATend bei dem Motorstopp und der ver strichenen Zeit Ttimer nach dem Motorstopp aus einer zweidi mensionalen Tafel, die die Katalysatortemperatur TCATend und die verstrichene Zeit Ttimer als Parameter verwendet, heraus geholt wird.

Die Fig. 14 ist ein Diagramm, das die Messung der Verhaltens weisen der Katalysatortemperaturen und der Kühlwassertempera tur nach dem Motorstopp für die Umgebungstemperatur von 25°C wiedergibt. Die Verhaltensweisen der Katalysatortemperatur werden für die zwei Beispiele von 600°C und 380°C bei dem Motorstopp gemessen. Wie aus diesen Meßergebnissen deutlich wird, hängt die Änderung in der Katalysatortemperatur nach dem Motorstopp von der Katalysatortemperatur bei dem Motor stopp sowie der verstrichenen Zeit nach dem Motorstopp ab und konvergiert in einer im wesentlichen konstanten Katalysator temperatur nach Verstreichen einer gewissen Zeitspanne, selbst wenn die Katalysatortemperaturen bei dem Motorstopp unter schiedlich sind. Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaften werden die Beziehungen zwischen der verstrichenen Zeit nach dem Motorstopp und der Katalysatortemperatur gemäß den Ver suchsergebnissen oder den Simulationen unter Verwendung der Katalysatortemperatur TCATend bei dem Motorstopp als Parameter als Datentafel dargestellt und im ROM 33 gespeichert, so daß sie im vorerwähnten Schritt 304 benutzt werden können.

Die Änderung in der Katalysatortemperatur nach dem Motorstopp hängt nicht nur von TCATend und von Ttimer, sondern auch von der Umgebungstemperatur ab. Die Fig. 15 ist ein Diagramm, das die Verhaltensweisen der Katalysatortemperatur und der Kühl wassertemperatur nach dem Motorstopp für die Umgebungstempera tur von 15°C darstellt. Die Änderung in der Katalysatortem peratur ist gegenüber dem Meßergebnis für die Umgebungstem peratur von 25°C, was in Fig. 14 gezeigt ist, unterschiedlich.

Dies deswegen weil die Wärmeabgabe vom Katalysator 27, selbst wenn die Katalysatortemperatur bei dem Motorstopp dieselbe ist, für die niedrigere Umgebungstemperatur umso mehr begün stigt wird, so daß die Katalysatortemperatur nach dem Motor stopp in einer höheren Rate abfällt. Das stellt es ins freie Ermessen, die Katalysatortemperatur TCATint, die aus der vor erwähnten Tafel herausgeholt wurde, mit der Umgebungstempera tur zu korrigieren. Diese Korrektur kann beispielsweise gemäß der folgenden Gleichung unter Verwendung eines Korrekturkoef fizienten kam in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur (oder der Ansaugtemperatur) ausgeführt werden:

TCATint = TCATint × kam.

Der Korrekturkoeffizient kam, der von der Umgebungstemperatur (oder der Ansaugtemperatur) abhängt, wird aus einer Datentafel herausgeholt. Der Korrekturkoeffizient kam kann 1 bei der Um gebungstemperatur von 25°C sein und nimmt jeweils mit anstei gender bzw. abfallender Umgebungstemperatur zu bzw. ab.

Auf diese Weise wird im Schritt 303 oder 304 die Katalysator temperatur TCATint bei dem Motorstart festgesetzt. Danach wird unter Berücksichtigung, ob der Kraftstoff abgesperrt wird oder nicht, die Abgastemperatur TEX abgeschätzt. Das Verfahren zum Abschätzen der Abgastemperatur TEX ist zu den Vorgängen der Schritte 103 bis 105 von Fig. 3, was bei der ersten Ausfüh rungsform beschrieben wurde, identisch.

Nachdem die Abgastemperatur TEX im Schritt 104 oder 105 veran schlagt ist, geht die Routine zum Schritt 106 weiter, in dem die bei der vorausgehenden Verarbeitung abgeschätzte Kataly satortemperatur TCAT(n-1) mit der Abgastemperatur TEX vergli chen wird, um zu entscheiden, ob die Katalysatortemperatur fallend oder ansteigend ist. Wenn die Katalysatortemperatur TCAT abfällt (TCAT(n < Abgastemperatur TEX), geht die Rou tine zum Schritt 309 über, in dem die Katalysatortemperatur TCAT(n) zu dieser Zeit aus der folgenden Gleichung unter Be rücksichtigung der Katalysatortemperatur TCATint bei dem Mo torstart berechnet wird:

TCAT(n) = TCAT(n-1) - K1 × |TCAT(n-1) - TEX| + TCATint.

Hierin bezeichnet K1 einen Koeffizienten, der gemäß der Ein strömdurchsatzmenge Q unter Verwendung der im ROM 33 gespeicher ten Datentafel von Fig. 6 festzusetzen ist. Der Koeffizient K1 kann mit unterschiedlichen Werten für die große Schwankung (bei unstetiger Zeit) und die kleine Schwankung (bei stetiger Zeit) der Motordrehzahl Ne bestimmt werden.

Wenn andererseits die Katalysatortemperatur TCAT ansteigend ist (TCAT(n-1) Abgastemperatur TEX), geht die Routine zum Schritt 310 weiter, in dem die derzeitige Katalysatortempera tur TCAT(n) aus der folgenden Gleichung unter Berücksichti gung der Katalysatortemperatur TCATint bei dem Motorstart berechnet wird:

TCAT(n) = TCAT(n-1) - K2 × |TCAT(n-1) - TEX| + TCATint.

Hierin bezeichnet K2 einen Koeffizienten, der gemäß der Ein strömdurchsatzmenge Q unter Verwendung der im ROM 33 gespei cherten Datentafel von Fig. 6 festzusetzen ist.

Während der Kraftstoffabsperrung können die Koeffizienten K1 und K2 mit konstanten Werten bestimmt werden.

Auf diese Weise wird die Katalysatortemperatur TCAT im Schritt 309 oder 310 veranschlagt, und die Routine geht dann zum Schritt 110 der Fig. 2 zurück, um die Katalysator-Verschlech terungsermittlung auszuführen.

Gemäß dieser dritten Ausführungsform wird in den Schritten 302 und 303 auf der Basis der verstrichenen Zeit nach dem Motor stopp und der Katalysatortemperatur sowie der Ansaugtempera tur (oder der Kühlwassertemperatur) bei dem Motorstopp die Katalysatortemperatur TCATint bei dem Motorstart abgeschätzt, so daß die Katalysatortemperatur TCAT nach dem Motorstart auf der Grundlage dieses Werts TCATint veranschlagt wird. Als Er gebnis kann die Genauigkeit in der Abschätzung der Katalysa tortemperatur gesteigert werden, um die Ermittlungsgenauigkeit für die Katalysatorverschlechterung zu erhöhen.

Vierte Ausführungsform

Bei dieser vierten Ausführungsform wird eine Katalysator-Ver schlechterungsermittlungsroutine abgearbeitet, wie sie in den Fig. 16 und 17 gezeigt ist. Der Systemaufbau der vierten Aus führungsform ist zu demjenigen der ersten Ausführungsform iden tisch, so daß der stromaufwärtige Luft/Kraftstoffühler 28 stromauf vom Katalysator 27 angeordnet ist, während der strom abwärtige Sauerstoffühler 29 stromab vom Katalysator 27 einge baut ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Katalysator-Verschlechterungsermittlungsroutine, die in den Fig. 16 und 17 gezeigt ist, wird durch eine Interruptver arbeitung bei jeweils vorbestimmten Zeitintervallen (z. B. alle 64 ms) abgearbeitet. Wenn die Verarbeitung dieser Rou tine ausgelöst wird, so wird zuerst im Schritt 401 bestimmt, ob die Startbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt ist oder nicht. Ob die Startbe dingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt wird, wird hier durch die Startbedingung- Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung, die in Fig. 18 oder 19 gezeigt ist, bestimmt.

Die Startbedingung-Bestimmungsroutine für die die Katalysator verschlechterung bestimmende Berechnung, die in Fig. 18 gezeigt ist, wird bei einem System zur Anwendung gebracht, bei dem der Katalysatortemperaturfühler oder das Zählwerk zum Messen der nach dem vorherigen Motorstopp verstrichenen Zeit wegge lassen ist. Es ist für dieses System unmöglich, die Katalysa tortemperatur bei dem Motorstart zu veranschlagen. Bei der in Rede stehenden Routine wird deshalb zuerst im Schritt 501 entschieden, ob die Katalysatortemperatur bei dem Motorstart ausreichend abgefallen ist oder nicht. Für diese Entscheidung wird bestimmt, ob die Differenz (Thw - Tam) zwischen der Kühl wassertemperatur Thw und der Ansauglufttemperatur Tam bei dem Motorstart geringer als ein vorbestimmter Wert ktemp ist oder nicht. Wenn die Katalysatortemperatur bei dem Motorstart hin reichend niedrig ist, ist die Kühlwassertemperatur Thw ausrei chend abgefallen, so daß die Kühlwassertemperatur Thw und die Ansauglufttemperatur Tam bei dem Motorstart im wesentlichen dieselben Niveaus annehmen, so daß sich Thw - Tam < ktemp er gibt. Die Ansaugtemperatur Tam kann durch die Umgebungstem peratur ersetzt werden.

Falls Thw - Tam < ktemp ist, geht die Routine zum Schritt 502 über, in dem daraus, ob die Kühlwassertemperatur Thw bei dem Motorstart niedriger als eine vorbestimmte Temperatur khot ist oder nicht, bestimmt wird, ob der Motor 11 sich im kalten Zustand befindet oder nicht. Lautet die Antwort "Ja", geht die Routine zum Schritt 503 über, in dem entschieden wird, ob die Katalysatortemperatur TCAT, die durch die vorerwähnte Kataly sator-Temperaturabschätzroutine von Fig. 3 veranschlagt wurde, höher als ein vorbestimmter Wert (d. h. die Temperatur für einen Teil des Katalysators 27, um aktiv zu werden, z. B. 150°C) ist oder nicht. Wenn diese Antwort "Ja" lautet, geht die Routine zum Schritt 504 weiter, in dem entschieden wird, ob eine vorbestimmte Zeit kactive für die Luft/Kraftstoff-Rückführung F/B, um stabil zu werden, nachdem der stromaufwär tige Luft/Kraftstoffühler 28 vollständig aktiviert ist (oder nachdem die Luft/Kraftstoff-Rückführung eingeleitet ist), ver strichen ist oder nicht. Wenn diese Antwort "Ja" lautet, geht die Routine zum Schritt 505 über, in dem bestimmt wird, daß die Startbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt ist.

Wenn dagegen irgendeine der Antworten der Schritte 501 bis 504 "Nein" lautet, geht die Routine zum Schritt 506 weiter, in dem bestimmt wird, daß die Startbedingung für die die Katalysator verschlechterung bestimmende Berechnung nicht erfüllt ist, so daß die Bestimmungsberechnung für die Katalysatorverschlech terung unterbunden wird.

Es soll hier der Grund erörtert werden, weshalb sich die Start bedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung auf die Entscheidung hinsichtlich dessen stützt, ob die vorbestimmte Zeit kactive, nachdem der stromaufwärtige Luft/Kraftstoffühler 28 gänzlich aktiviert ist (d. h., nachdem die Luft/Kraftstoff-Rückführung eingeleitet ist), verstrichen ist oder nicht. Unmittelbar nach dem Motorstart wird das Ver hältnis Luft/Kraftstoff durch die Zunahme des Kraftstoffs für den Start, bis die Luft/Kraftstoff-Rückführung eingeleitet ist, angereichert. In der Zwischenzeit ist die Katalysatortem peratur noch niedrig, so daß die fette Kraftstoffkomponente (unverbranntes Gas) durch den Katalysator 27 adsorbiert wird. Als Ergebnis wird die Luft/Kraftstoff-Rückführung mit einer sehr fetten Komponente, die im Katalysator 27 adsorbiert wird, eingeleitet, so daß die Luft/Kraftstoff-Rückführung unmittel bar nach ihrem Beginn instabil ist. Damit die Bestimmungsberech nung für die Katalysatorverschlechterung eingeleitet werden kann, nachdem die Luft/Kraftstoff-Rückführung stabilisiert ist, wird deshalb im Schritt 504 entschieden, ob die vorbe stimmte Zeit kactive verstrichen ist oder nicht.

Ob die Luft/Kraftstoff-Rückführung stabil ist oder nicht, wird in diesem Fall daraus bestimmt, ob die vorgegebene Zeit kactive nach dem Beginn der Luft/Kraftstoff-Rückführung verstrichen ist oder nicht. Ob die Luft/Kraftstoff-Rückführung stabilisiert ist oder nicht, kann alternativ daraus bestimmt werden, ob der Ausgang des stromaufwärtigen Luft/Krafstoffühlers 28 nach dem Beginn der Luft/Kraftstoff-Rückführung den Ziel-Luft/Kraft stoff durchquert hat oder nicht, und die Bestimmungsberechnung für die Katalysatorverschlechterung kann unterbunden werden, bis der Ausgang des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 zuerst das Ziel-Luft/Kraftstoffverhältnis nach dem Beginn der Luft/Krafststoff-Rückführung durchquert. Durch diese Abwand lung kann die Bestimmungsberechnung für die Katalysatorver schlechterung ebenfalls eingeleitet werden, nachdem die Luft/ Kraftstoff-Rückführung stabilisiert ist.

Andererseits findet die Startbedingung-Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung, die in Fig. 19 gezeigt ist, Anwendung auf das System, das mit entweder dem Katalysatortemperaturfühler oder dem Zählwerk zur Messung der verstrichenen Zeit nach dem vorherigen Motor stopp ausgestattet ist. In diesem System kann die Katalysator temperatur bei dem Motorstart entweder aus dem Ausgangswert des Katalysatortemperaturfühlers oder durch die vorerwähnte Katalysator-Temperaturabschätzroutine von Fig. 13 veranschlagt werden. Bei der in Rede stehenden Routine wird zuerst im Schritt 511 daraus, ob die Katalysatortemperatur TCAT bei dem Motorstart niedriger als ein vorbestimmter Wert khotc ist, bestimmt, ob der Motor kalt ist oder nicht. Wenn diese Ant wort "Ja" lautet, geht die Routine zum Schritt 503 weiter, in dem entschieden wird, ob die Katalysatortemperatur TCAT höher als ein vorbestimmter Wert (d. h. die Temperatur für einen Teil des Katalysators 27 um zu beginnen, aktiv zu werden, z. B. 150°C) ist oder nicht. Wenn diese Antwort "Ja" lautet, geht die Routine zum Schritt 504 weiter, in dem entschieden wird, ob die Zeit kactive, die für das Stabilisieren der Luft/Kraft stoff-Rückführung erforderlich ist, nachdem der stromaufwärti ge Luft/Kraftstoffühler 28 gänzlich aktiviert ist (d. h., nach dem die Luft/Kraftstoff-Rückführung eingeleitet ist) verstri chen ist oder nicht. Wenn diese Antwort "Ja" lautet, geht die Routine zum Schritt 505 über, in dem bestimmt wird, daß die Startbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestim mende Berechnung erfüllt ist.

Falls eine der Antworten dieser Schritte "Nein" lautet, so geht andererseits die Routine zum Schritt 506 über, in dem bestimmt wird, daß die Startbedingung für die die Katalysator verschlechterung bestimmende Berechnung nicht erfüllt ist, um die Bestimmungsberechnung für die Katalysastorverschlechterung zu unterbinden.

Wenn somit durch die Bestimmungsroutine der Fig. 18 oder 19 für die Startbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung entschieden wird, daß die Startbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung nicht erfüllt ist, wird die Katalysator-Verschlechterungsermitt lungsroutine von Fig. 16 nicht abgearbeitet, so daß die Kata lysatorverschlechterung nicht ermittelt wird. Wenn die Start bedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt ist, geht die Routine zum Schritt 402 der Fig. 16 über, in welchem das Zeitzählwerk 1 inkrementiert wird, und die Operationen der Schritte 403 bis 409 werden wiederholt, bis das Zeitzählwerk 1 eine vorbestimmte Zeit kdly (z. B. 10 s) erreicht. Diese vorbestimmte Zeit kdly wird hier durch Ermitteln der Durchsatzmenge des in den Katalysa tor 27 strömenden Gases mittels des stromaufwärtigen Luft/ Kraftstoffühlers 28 auf einen solchen Wert festgesetzt, um die Einflüsse der Verzögerungszeit, bis das Gas durch die Reaktion im Katalysator 27 mit Hilfe des stromabwärtigen Sau erstoffühlers 29 ermittelt ist, zu tilgen.

Im Schritt 403 wird die Katalysator-Sättigungsbestimmung unter Berücksichtigung der statischen Kennlinie des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29 durchgeführt. Die Ausgangsspannung VOX2 des stromabwärtigen Sauerstoffühlers ändert sich linear gegen über einem Luftüberschußverhältnis λ in der Nachbarschaft des stöchiometrischen Verhältnisses, wie in Fig. 21 gezeigt ist. In dem Bereich abseits von diesem stöchiometrischen Verhältnis ändert sich jedoch die Ausgangsspannung VOX2 des stromabwärti gen Sauerstoffühlers 29 nicht so stark, selbst wenn sich das Luftüberschußverhältnis λ ändert, so daß die Menge der aus dem Katalysator 27 ausströmenden Gaskomponente nicht genau ermittelt werden kann. In dem Bereich abseits vom stöchiometri schen Verhältnis, d. h. in dem Bereich von VOX2 < krich oder VOX 2 < klean, wird angenommen, daß der Katalysator 27 gesät tigt ist. Im gesättigten Katalysatorzustand spielt das im Ka talysator 27 zu reinigende Verhältnis eine Rolle, so daß die Menge der aus dem Katalysator ausfließenden Gaskomponente in einer Wechselbeziehung mit der Menge der in den Katalysator fließenden Gaskomponente steht.

Im Fall der Katalysatorsättigung geht deshalb die Routine zum Schritt 404 über, in welchem die Menge der aus dem Katalysator ausströmenden Gaskomponente VSATU (was als die "Katalysator-Sättigungskorrektur" bezeichnet wird), die aus der Änderung im Ausgang des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29 nicht ermittelt werden kann, aus der folgenden Gleichung unter Verwendung des Ausgangswerts des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 berechnet wird:

VSATU = |ΔA/F| × Q × k.

Hierin bezeichnen |ΔA/F| einen absoluten Wert der Abweichung des Ausgangswerts (das Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnis) des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 vom Ziel-Luft/Kraft stoff-Verhältnis, Q die Durchsatzmenge der Luft, die in den Zylinder fließt, und k einen Umwandlungskoeffizienten zwischen dem Ausgangswert des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 und dem Ausgangswert des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29.

Falls im vorerwähnten Schritt 403 keine Katalysatorsät tigung, d. h. wenn klean VOX2 krich (oder der stöchiome trische Bereich), vorliegt, geht dagegen die Routine zum Schritt 405 über, in dem die Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU auf 0 gesetzt wird. Dies deswegen weil die Menge der aus dem Katalysator strömenden Gaskomponente aus der Änderung in der Ausgangsspannung VOX2 des stromabwärtigen Sauerstoffüh lers 29 berechnet werden kann.

Ein Beispiel der auf diese Weise festgesetzten Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU ist in Fig. 22 dargestellt. Im Fall von klean VOX2 krich wird, wie aus Fig. 22 deutlich wird, die Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU auf 0 gehalten. Im Fall von VOX2 < klean oder VOX2 < krich wird andererseits die Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU durch Berechnen von |ΔA/F| × Q × k berechnet. Als Ergebnis ist die Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU so zu |ΔA/F| × Q proportional, daß sie für das größere |ΔA/FΛ × Q oder den größeren Wert Q der in den Zylinder strömenden Luft umso größer wird.

Nachdem somit die Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU im Schritt 404 oder 405 von Fig. 16 bestimmt ist, geht die Routi ne zum Schritt 406 weiter, in welchem die Menge GASin der in den Katalysator 27 fließenden Gaskomponente aus der folgenden Gleichung berechnet wird:

GASin(n) = GASin(n-1) + |ΔA/F| × Q.

Hierin bezeichnen GASin(n) die Ist-Menge der in den Katalysa tor fließenden Gaskomponente und GASin(n-1) die Menge der in den Katalysator fließenden Gaskomponente, die bei der vorausge henden Zeit bestimmt wurde.

Danach wird im Schritt 407 die Menge GASout der aus dem Kata lysator 27 ausströmenden Gaskomponente aus der folgenden Glei chung unter Verwendung der Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU berechnet:

GASout(n) = GASout(n-1) + |dV| × Q + VSATU.

GASout(n) bezeichnet hier die Ist-Menge der aus dem Katalysa tor strömenden Gaskomponente; GASout(n-1) bezeichnet die Menge der aus dem Katalysator strömenden Gaskomponente, die zur vorhergehenden Zeit berechnet wurde; |dV| bezeichnet den ab soluten Wert {|dV = VOX2(n) - VOX2(n-1)} der Ausgangsspan nungsänderung des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29.

Dieser Schritt 407 verrichtet die zweite Berechnung, und die Schritte 404 sowie 407 führen die Sättigungskorrektur aus.

Im nächsten Schritt 408 wird die Ausgangsänderung A/Flocs des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 innerhalb einer vor bestimmten Zeit kdly (z. B. 10 s) als ein erster Löschungsbestim mungsbezug aus der folgenden Gleichung berechnet:

A/Flocs(n) = A/Flocs(n-1) + |dA/F|.

Hierin bezeichnet |dA/F| den absoluten Wert zwischen dem Aus gangswert des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 zu dieser Zeit und dem Ausgangswert des stromaufwärtigen Luft-/Kraftstoffühlers 28 bei der vorhergehenden Zeit.

Danach wird im Schritt 409 der Wert INamount als ein zweiter Löschungsbestimmungsbezug aus der folgenden Gleichung berech net:

INamount(n) = INamount(n-1) + |ΔA/F| × Q.

Hierin ist INamount(n) identisch zum Wert GASin der in den Katalysator einströmenden Gaskomponente, der im Schritt 406 zuvor berechnet wurde.

Die soweit beschriebenen Operationen der Schritte 402 bis 409 werden für die vorbestimmte Zeit kdly (z. B. 10 s) wiederholt. Nach Verstreichen dieser vorbestimmten Zeit kdly geht die Routine vom Schritt 410 zum Schritt 411 der Fig. 17 über, in welchem entschieden wird, ob die Ausgangsänderung A/Flocs des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 in der vorbestimm ten Zeit kdly, die im Schritt 408 berechnet wurde, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (klmin < A/Flocs < klmax) liegt oder nicht. Lautet die Antwort "Nein", wird das Resultat nicht bei dem später beschriebenen Katalysatorverschlechte rungsindex reflektiert, sondern springt die Routine zum Schritt 417.

Wenn die Ausgangsänderung A/Flocs des stromaufwärtigen Luft/ Kraftstoffühlers 28 in der vorbestimmten Zeit kdly niedriger als der vorbestimmte Bereich (A/Flocs klmin) ist, ist der Ausgangswert des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers stö chiometrisch. Dieser stromaufwärtige Luft/Kraftstoffühler 28 hat eine schlechte Auflösung in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses, so daß die Berechnungsgenauigkeit der in den Katalysator einströmenden Menge einer Gaskomponente herabge setzt wird. Insofern wird das Resultat nicht bei dem Kataly satorverschlechterungsindex reflektiert, wenn A/Flocs klmin ist.

Wenn A/Flocs nicht größer als der vorbestimmte Bereich (A/Flocs klmax) ist, so bedeutet das andererseits, daß der Ausgangswert des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 in einem extrem vom stöchiometrischen Verhältnis entfernten Be reich kontrolliert wird. Falls der Ausgangswert des stromauf wärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 sich extrem vom stöchiometri schen Verhältnis entfernt, kann der Ausgang des stromaufwärti gen Luft/Kraftstoffühlers 28 eine lineare Beziehung zum Luft überschußverhältnis λ (oder zum Luft/Kraftstoffverhältnis) nicht beibehalten. Als Ergebnis wird auch im Fall von A/Flocs klmax die Berechnungsgenauigkeit der in den Katalysator strö menden Menge einer Gaskomponente herabgesetzt, so daß das Re sultat nicht bei dem Katalysatorverschlechterungsindex re flektiert wird.

Wenn dagegen A/Flocs innerhalb des vorbestimmten Bereichs (klmin < A/Flocs < klmax) liegt, hat der stromaufwärtige Luft/Kraftstoffühler 28 eine ausgezeichnete Auflösung, und dessen Ausgang weist eine ausgezeichnete lineare Kennlinie auf, so daß die Berechnungsgenauigkeit der Menge der in den Katalysator fließenden Gaskomponente ausreichend beibehalten werden kann. Wenn A/Flocs innerhalb des vorbestimmten Be reichs liegt, geht deshalb die Routine zum Schritt 412 weiter, in dem entschieden wird, ob der Wert INamount, der im vorher gehenden Schritt 409 berechnet wurde, innerhalb des vorbestimm ten Bereichs (kamin < INamount < kamax) liegt oder nicht. Wenn diese Antwort "Nein" lautet, wird das Resultat nicht bei dem Katalysatorverschlechterungsindex reflektiert, und die Routine springt zum Schritt 417. Der Wert INamount entspricht hier der Menge der in den Katalysator fließenden Gaskomponente, die zu der katalytischen Reaktion für die vorbestimmte Zeit kdly beiträgt. Wenn der Wert INamount nicht größer als der vorbe stimmte Bereich (lNamount kamin) ist, wird aus demselben Grund wie derjenige des vorausgehenden Falls von A/Flocs klmin das Resultat nicht bei dem Katalysatorverschlechterungs index reflektiert.

Falls der Wert INamount nicht geringer als der vorbestimmte Bereich (INamount kamax) ist, ist andererseits die Einström geschwindigkeit des in den Katalysator 7 strömenden Gases so hoch, daß sich das Verhältnis eines Beitrags zur Adsorption durch den Katalysator 27 oder die katalytische Reaktion ab schwächt. Für denselben Wert der Abweichung ΔA/F zwischen dem Ausgangswert (oder dem Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnis) des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 und dem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird deshalb das Luft/Kraftstoff-Verhält nis stromab vom Katalysator für die kleinen und großen Mengen Q der in den Zylinder fließenden Luft unterschiedlich. An sich sollten die berechneten Resultate des Katalysatorverschlechte rungsindex denselben Wert haben, wenn die Katalysatoren im gleichen Ausmaß verschlechtert sind. Für INamount kamax wird deshalb das Resultat nicht bei dem Katalysatorverschlechte rungsindex reflektiert.

Wenn andererseits der Wert INamount innerhalb des vorbestimm ten Bereichs (kamin < Inamount < kamax) liegt, geht die Rou tine zum Schritt 413 über, in dem entweder entschieden wird, ob der Kraftstoff abgesperrt ist (F/C) oder nicht, oder ent schieden wird, ob die vorbestimmte Zeit kfcret nach der Rück kehr von der Kraftstoffabsperrung (F/C) verstrichen ist oder nicht. Während der Kraftstoffabsperrung wird kein Kraftstoff zugeführt, so daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Abgas so mager wird, daß es den Bereich überschreitet, in welchem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F durch den stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühler 28 korrekt gemessen werden kann. Bis die vorbestimmte Zeit kfcret, die für die Luft/Kraftstoff-Verhält nis-Rückführungsregelung notwendig ist, um stabil zu werden, nach der Rückkehr von der Kraftstoffabsperrung verstreicht, d. h., bis der Ausgangswert des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff fühlers 28 das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis kreuzt, kann darüber hinaus dieses Luft/Kraftstoff-Verhältnis nicht genau ermittelt werden. Folglich wird während der Kraftstoffabsper rung oder vor dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit kfcret nach der Rückkehr von der Kraftstoffabsperrung das Resultat nicht bei dem Katalysatorverschlechterungsindex reflektiert.

Ob die Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückführung stabil ist oder nicht, wird in diesem Fall daraus entschieden, ob die vorbe stimmte Zeit kfcret von der Rückkehr von der Kraftstoffabsper rung verstrichen ist oder nicht. Ob die Luft/Kraftstoff-Verhält nisrückführung stabil ist oder nicht, kann alternativ daraus bestimmt werden, ob der Ausgang des stromaufwärtigen Luft/ Kraftstoffühlers 28 das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach der Rückkehr von der Kraftstoffabsperrung überquert hat oder nicht, und die Bestimmungsberechnung für die Katalysatorver schlechterung kann unterbunden werden, bis der Ausgang des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28 zuerst das Ziel- Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach der Rückkehr von der Kraft stoffabsperrung kreuzt. Durch diese Abwandlung kann die Bestim mungsberechnung der Katalysatorverschlechterung ebenfalls ein geleitet werden, nachdem die Luft/Kraftstoff-Verhältnisrück führung nach der Rückkehr von der Kraftstoffabsperrung stabi lisiert ist.

Nur wenn alle Bedingungen durch die Operationen der vorausge henden Schritte 411 bis 413 erfüllt sind: nämlich (i) klmin < A/Floc < klmax; (ii) kamin < lNamount < kamax; und (iii) nicht während der Kraftstoffabsperrung oder nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit kfcret nach der Rückkehr von der Kraftstoffabsperrung, d. h., lediglich wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis korrekt erfaßt werden kann, geht die Routine zum Schritt 414 über, um die (integrierte) Gasmenge die in den und aus dem Katalysator für die vorbestimmte Zeit kdly bei der Katalysator-Verschlechterungsbestimmung fließt, zu re flektieren. Im Schritt 414 werden aus den folgenden Gleichun gen die Menge GASin der in den Katalysator strömenden Gaskom ponente und die Menge GASout der aus dem Katalysator strömen den Gaskomponente, die in den Schritten 406 und 407 berechnet wurden, integriert:

TGASin(n) = TGASin(n-1) + GASin(n);
und
TGASout(n) = TGASout(n-1) + GASout(n).

Hierin sind:

TGASin(n): der integrierte Wert der Mengen GASin der in den Katalysator bis zu dieser Zeit strömenden Gaskomponente;
TGASin(n-1): der integrierte Wert der Mengen GASin der bis zur vorherigen Zeit in den Katalysator strömen den Gaskomponente;
TGASout(n): der integrierte Wert der Mengen GASout der bis zu dieser Zeit in den Katalysator strömenden Gaskomponente;

TGASout(n-1): der integrierte Wert der Mengen GASout der bis zur vorherigen Zeit in den Katalysator strömenden Gaskomponente.

Danach geht die Routine zum Schritt 415 weiter, in dem das Katalysator-Verschlechterungsbestimmungszählwerk für ein Zählen der bei der Katalysator-Verschlechterungsbestimmung zu reflek tierenden Anzahl von Malen inkrementiert wird. Im nächsten Schritt 416 wird das Zeitzählwerk i zum Messen der vorbestimm ten Zeit kdly, wird die Menge GASin der in den Katalysator strömenden Gaskomponente und wird die Menge GASout der aus dem Katalysator ausströmenden Gaskomponente jeweils auf 0 gesetzt, und dann geht die Routine zum Schritt 417 über. Wenn bei einem der vorerwähnten Schritte 411 bis 413 auf "Nein" entschieden wird, überspringt die Routine die Operationen der Schritte 414 bis 416 zum Schritt 417.

In diesem Schritt 417 wird entschieden, ob die Endbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt ist oder nicht. Ob diese Endbedingung für die die Kata lysatorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt ist oder nicht, wird hier durch die folgende Prozedur mittels der Endbedingung-Bestimmungsroutine für die die Katalysatorver schlechterung bestimmende Berechnung, die in Fig. 20 gezeigt ist, bestimmt. Zuerst wird im Schritt 521 entschieden, ob die Katalysatortemperatur TCAT einen vorbestimmten Wert (z. B. 550°C) überschreitet oder nicht. Wenn diese Antwort "Nein" lautet, geht die Routine zum Schritt 526 weiter, in dem be stimmt wird, daß die Endbedingung für die die Katalysatorver schlechterung bestimmende Berechnung nicht erfüllt ist.

In dem Augenblick, da die Katalysatortemperatur TCAT den vor bestimmten Wert (z. B. 550°C) überschreitet, geht die Routine vom Schritt 521 zum Schritt 522 über, in dem entschieden wird, ob das Katalysator-Verschlechterungsbestimmungszählwerk zum Zählen der bei der Katalysator-Verschlechterungsbestimmung zu reflektierenden Anzahl von Malen einen vorbestimmten Wert kcatcount überschreitet oder nicht. Wenn hier die Antwort "Nein" lautet, geht die Routine zum Schritt 525 über, in wel chem das Katalysator-Verschlechterungsbestimmungszählwerk ge löscht wird, und sie geht zum Schritt 526 weiter, in dem be stimmt wird, daß die Endbedingung für die die Katalysatorver schlechterung bestimmende Berechnung nicht erfüllt ist.

In dem Augenblick, da das Katalysator-Verschlechterungsbestim mungszählwerk den vorbestimmten Wert kcatcount überschreitet, geht die Routine vom Schritt 522 zum Schritt 523 weiter, in dem das Katalysator-Verschlechterungsbestimmungszählwerk ge löscht wird, und sie geht zum Schritt 524 weiter, in dem be stimmt wird, daß die Endbedingung für die die Katalysatorver schlechterung bestimmende Berechnung erfüllt ist.

Ob die Endbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt ist oder nicht, wird somit durch die Endbedingung-Bestimmungsroutine für die die Kata lysatorverschlechterung bestimmende Berechnung von Fig. 20 entschieden. Falls die Antwort "Nein" lautet, wird die Kataly sator-Verschlechterungsermittlungsroutine ohne ein Ausführen der Katalysator-Verschlechterungsermittlungsvorgänge im und nach dem Schritt 418 der Fig. 17 beendet.

Wenn die Endbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt wird, geht die Routine zum Schritt 418 über, in dem ein Katalysator-Verschlechterungs index oder -beiwert JUDGE aus der folgenden Gleichung unter Verwendung von sowohl dem integrierten Wert TGASin der Mengen der in den Katalysator strömenden Gaskomponente und des integrierten Werts TGASout der Mengen der aus dem Ka talysator ausströmenden Gaskomponente, die im vorhergehenden Schritt 414 berechnet wurden, berechnet wird:

JUDGE = TGASout/TGASin.

Dieser Katalysator-Verschlechterungsindex JUDGE ist das Verhält nis des integrierten Werts TGASout der Mengen der aus dem Ka talysator ausströmenden Gaskomponente zum integrierten Wert TGASin der Mengen der in den Katalysator strömenden Gaskom ponente, das zur katalytischen Reaktion bei einer Katalysator temperatur von 150 bis 550°C beitragen kann, und dieses Ver hältnis entspricht dem Verhältnis (d. h. dem Nichtreinigungs faktor), das durch den Katalysator 27 nicht zu reinigen war.

Im nächsten Schritt 419 wird deshalb der Katalysator-Ver schlechterungsindex JUDGE mit einem vorbestimmten Verschlech terungsbestimmungswert kjudge verglichen. Wenn JUDGE < kjudge ist, wird (im Schritt 420) bestimmt, daß der Katalysator ver schlechtert ist. Wenn JUDGE kjudge ist, wird (im Schritt 421) entschieden, daß der Katalysator normal (oder nicht ver schlechtert) ist. Diese Operationen der Schritte 418-420 wirken als die Katalysator-Verschlechterungsermittlungseinrich tung.

Fünfte Ausführungsform

Diese fünfte Ausführungsform, die in den Fig. 23 und 24 ge zeigt ist, ist lediglich teilweise gegenüber der vorerwähnten vierten Ausführungsform abgewandelt. Bei der fünften Ausfüh rungsform werden der integrierte Wert TGASout der Mengen der aus dem Katalysator strömenden Gaskomponente und der inte grierte Wert TGASin der in den Katalysator 27 strömenden Gas komponente durch Zusammenaddieren sowohl der fetten Kraftstoff komponenten (d. h. der reduzierenden Komponenten, wie HC, CO oder H₂) und der mageren Kraftstoffkomponenten (d. h. der oxy dierenden Komponenten, wie NOx oder O₂), die zur katalytischen Reaktion beitragen können, berechnet. Ungeachtet dieser Aus führungsform können jedoch der integrierte Wert TGASout der Mengen der aus dem Katalysator 27 strömenden Gaskomponente und der integrierte Wert TGASin der Mengen der in den Katalysator strömenden Gaskomponente bestimmt werden, indem nur eine von den fetten oder den mageren Komponenten integriert wird, um die Katalysator- Verschlechterungsbestimmung auszuführen.

Bei dieser fünften Ausführungsform werde 16488 00070 552 001000280000000200012000285911637700040 0002019711295 00004 16369n, um den Grad einer Verschlechterung des HC-Reinigungsfaktors des Katalysators 27 zu ermitteln, nur die fetten Komponenten integriert, um zur Entscheidung über die Katalysatorverschlechterung den inte grierten Wert TGASout der Mengen der aus dem Katalysator strö menden fetten Gaskomponente und den integrierten Wert TGASin der Mengen der in den Katalysator strömenden fetten Gaskomponen te zu bestimmen.

Die Katalysator-Verschlechterungsbestimmung wird durch die Katalysator-Verschlechterungsermittlungsroutine, die in Fig. 23 gezeigt ist, ausgeführt. Was zu der Verarbeitung der in den Fig. 16 und 17 gezeigten Katalysator-Verschlechterungsermitt lungsroutine der vorherigen vierten Ausführungsform unter schiedlich ist, liegt in den Operationen der Schritte 403a bis 403i, die durch eine strich-punktierte Linie in Fig. 23 eingerahmt sind, wogegen die verbleibenden Operationen zu je nen der vorausgegangenen vierten Ausführungsform identisch sind.

In der Katalysator-Verschlechterungsermittlungsroutine, die in Fig. 23 gezeigt ist, wird (im Schritt 402) das Zeitzählwerk 1 inkrementiert, wenn im Schritt 401 die Startbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung er füllt ist. Im anschließenden Schritt 403a wird daraus, ob VOX2 < krich ist oder nicht, die Katalysatorsättigung auf der fetten Seite bestimmt. Bei der vorerwähnten vierten Ausfüh rungsform werden die Katalysatorsättigungen sowohl auf der fetten wie auch der mageren Seite festgelegt. Bei dieser fünf ten Ausführungsform wird dagegen lediglich die Katalysatorsät tigung auf der fetten Seite ermittelt, so daß nur die fetten Komponenten integriert werden. Wenn der Katalysator ungesät tigt ist (VOX2 krich), geht die Routine zum Schritt 403e, in welchem die Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU auf 0 gesetzt wird, und dann geht die Routine zum Schritt 403f weiter.

Falls gegensätzlich hierzu der Katalysator gesättigt ist (VOX2 < krich), geht die Routine zum Schritt 403b über, in welchem entschieden wird, ob die Abweichung ΔA/F (= Ziel- Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ausgangswert des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers 28) zwischen dem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und dem Ausgangswert (d. h. dem Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnis) des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffühlers negativ ist oder nicht, d. h., fetter als das Ziel-Luft/Kraftstoff-Ver hältnis ist. Falls ΔA/F 0 (mager) ist, geht die Routine zum Schritt 403c über, in welchem ΔA/F = 0 gemacht wird, so daß der Wert ΔA/F nicht bei der Berechnung der Menge GASin der in den Katalysator strömenden Gaskomponente reflektiert wird. Als Ergebnis wird nur bei ΔA/F < 0 dieser Wert ΔA/F bei der Berechnung der Menge GASin der in den Katalysator strö menden Gaskomponente reflektiert. Diese Schritte 403b und 403c arbeiten als erste Löschungseinrichtung.

Im nächsten Schritt 403d wird ferner die Menge (d. h. die Kata lysator-Sättigungskorrektur) VSATU der aus dem Katalysator strö menden Gaskomponente, die nicht aus der Ausgangsänderung des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29 ermittelt werden kann, aus der folgenden Gleichung berechnet:

VSATU = |ΔA/F| × Q × k.

Hierin bezeichnet Q die Durchsatzmenge der in den Zylinder 5 strömenden Luft, während k einen Umwandlungskoeffizienten zwischen dem Ausgangswert des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff fühlers 28 und dem Ausgangswert des stromabwärtigen Sauerstoff fühlers 29 bezeichnet. Wenn ΔA/F 0 (mager) ist, wird ΔA/F = 0 im Schritt 403c gesetzt, so daß die Katalysator-Sättigungs korrektur VSATU mit 0 bestimmt wird. Als Ergebnis ist ledig lich dann, wenn ΔA/F < 0 (fett) ist, die Katalysator-Sätti gungskorrektur VSATU ≠ 0.

Ein Beispiel der auf diese Weise festgesetzten Katalysator-Sättigungskorrektur ist in Fig. 24 dargestellt. Wie aus der Fig. 24 deutlich wird, wird die Bedingung für die Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU ≠ 0 nur für VOX2 < krich und ΔA/F < 0 erfüllt. Falls diese Bedingung nicht erfüllt wird, wird die Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU mit 0 festgesetzt.

Nachdem die Katalysator- Sättigungskorrektur im vorerwähnten Schritt 403d oder 403e festgesetzt ist, geht die Routine zum Schritt 403f über, in dem wieder entschieden wird, ob ΔA/F < 0 (fett) ist oder nicht. Wenn ΔA/F 0 (mager) ist, geht die Routine zum Schritt 403g, in dem ΔA/F = 0 gemacht wird, und dann weiter zum Schritt 403h. Ist ΔA/F < 0 (fett), geht die Routine direkt zum Schritt 403h. In diesem Schritt 403h wird entschieden, ob die Änderung dV in der Ausgangsspannung des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29 positiv ist oder nicht, d. h., ob sich das aus dem Katalysator strömende Gas zur fet ten Richtung verändert hat oder nicht. Ist dV 0 (d. h. in der mageren Richtung geändert), so geht die Routine zum Schritt 403i über, in dem dV = 0 gesetzt wird, so daß die Änderung dV bei der Berechnung der Menge der aus dem Katalysator strö menden Gaskomponente nicht reflektiert wird. Diese Änderung dV wird bei der Berechnung der Menge GASout der aus dem Kata lysator strömenden Gaskomponente nur reflektiert, wenn dV < 0 (d. h. in der fetten Richtung geändert) ist. Diese Schritte 403h und 403i arbeiten als die zweite Löschungseinrichtung.

Nach den soweit beschriebenen Operationen geht die Routine zum Schritt 406 über. Die Operationen in und nach diesem Schritt 406 sind zu jenen der vorerwähnten vierten Ausführungs form von Fig. 16 identisch. Am Ende der Verarbeitung von Fig. 23 wird deshalb die Verarbeitung von Fig. 17 ausgeführt. Bei die ser fünften Ausführungsform werden auch die Startbedingung )Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung von Fig. 18 (oder von Fig. 19) und die Endbedingung-Bestimmungsroutine für die die Kalalysatorver schlechterung bestimmende Berechnung von Fig. 20, die bei der vorerwähnten vierten Ausführungsform zur Anwendung kommen, abgearbeitet. Wenn ferner die vorliegende Erfindung bei dem System angewendet wird, das mit dem Zeitzählwerk zum Messen der Zeit, die nach dem Motorstopp verstrichen ist, ausgestat tet ist, wird die Katalysatortemperatur bei dem Motorstart durch die Katalysator-Temperaturabschätzroutine der Fig. 13 veranschlagt.

Bei dieser fünften Ausführungsform wird die Katalysatorver schlechterung aus dem Nichtreinigungsfaktor (d. h. dem Kataly sator-Verschlechterungsindex JUDGE = TGASout/TGASin) der fet ten Gaskomponente bestimmt, indem lediglich die fetten der Gaskomponente integriert werden, die zur katalytischen Reak tion beitragen können, und indem der integrierte Wert TGASout der Mengen der fetten, aus dem Katalysator strömenden Gaskom ponente und der integrierte Wert TGASin der Mengen der in den Katalysator strömenden fetten Gaskomponente bestimmt werden. Das macht es möglich, den Verschlechterungsgrad des HC-Reini gungsfaktors des Katalysators 27 festzusetzen.

Bei dieser fünften Ausführungsform werden lediglich die fetten Komponenten integriert. Gegensätzlich können lediglich die ma geren Komponenten integriert werden, um die Katalysatorver schlechterung aus dem Nichtreinigungsfaktor der mageren Gas komponenten zu bestimmen.

Sechste Ausführungsform

Da der Katalysator 27 stärker verschlechtert wird, steigt die Häufigkeit für den Ausgangswert VOX2 des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29 im Abweichen vom stöchiometrischen Verhält nis an. Abseits von diesem stöchiometrischen Verhältnis kann die Menge der aus dem Katalysator ausströmenden Gaskomponente nicht in Form der Änderung im Ausgang des stromabwärtigen Sauer stoffühlers 29 ermittelt werden. Bei den vorausgehenden vierten und fünften Ausführungsformen wird deshalb durch Bestimmen der Katalysatorsättigung im Schritt 403 von Fig. 16 und im Schritt 403a von Fig. 23 entschieden, ob der Ausgangswert VOX2 des stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29 aus dem stöchio metrischen Verhältnis herausfällt oder nicht. Falls er aus dem stöchiometrischen Verhältnis herausfällt, wird die Berech nungsgenauigkeit der Menge GASout der aus dem Katalysator strömenden Gaskomponente verbessert, indem die Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU in Übereinstimmung mit der Abwei chung zwischen dem Ausgang des stromaufwärtigen Luft/Kraft stoff-Verhältnisfühlers 28 sowie dem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis berechnet und indem der Wert GASout der aus dem Katalysator ausströmenden Gaskomponente mit der Katalysator-Sättigungskorrektur VSATU korrigiert wird. Auf diese Weise kann die Katalysatorverschlechterung auch nach der vollständi gen Aktivierung des Katalysators ermittelt werden, wobei der Unterschied im HC-Reinigungsfaktor zwischen dem neuen und dem verschlechterten Katalysator gering ist.

Bei dieser sechsten Ausführungsform, die in den Fig. 25 und 26 gezeigt ist, wird deshalb die Katalysatorverschlechterung bestimmt, nachdem der Katalysator 27 vollständig aktiviert ist, indem die Start-/Endbedingungen für die die Katalysator verschlechterung bestimmende Berechnung aus den die Bedingung bestimmenden Routinen festgesetzt werden. Diese Verarbeitungen werden nachstehend beschrieben.

Bei der in Fig. 25 gezeigten Startbedingung-Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung wird im ersten Schritt 601 daraus, ob die Kühlwassertemperatur Thw das Niveau (z. B. 80°C) bei dem kompletten Ende der Motor aufwärmung überschreitet oder nicht, bestimmt, ob der Kataly sator 27 vollständig aktiviert worden ist oder nicht. Wenn diese Antwort "Ja" lautet, geht die Routine zum Schritt 504 über, in welchem entschieden wird, ob die vorbestimmte Zeit kactive, nachdem der stromaufwärtige Luft/Kraftstoffühler 28 vollständig aktiviert ist (d. h. nachdem die Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückführung eingeleitet ist) verstrichen ist oder nicht. Ist diese Antwort "Ja", so geht die Routine zum Schritt 505 über, in dem bestimmt wird, daß die Startbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt ist. Nachfolgend wird der Grund beschrieben, weshalb das Ver streichen der vorbestimmten Zeit kactive nach der vollständigen Aktivierung erforderlich ist. Auch wenn die Wassertemperatur bei einem erneuten Start hoch ist (d. h. , der stromaufwärtige Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler 28 ist vollständig aktiviert), wird die Bestimmungsberechnung der Katalysatorverschlechterung daran gehindert, eingeleitet zu werden, wobei die Luft/Kraft stoff-Verhältnisrückführung instabil ist.

In diesem Fall wird daraus, ob die vorbestimmte Zeit kactive nach der vollständigen Aktivierung des stromaufwärtigen Luft/ Kraftstoff-Verhältnisfühlers 28 (oder nach dem Einleiten der Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückführung) verstrichen ist oder nicht, bestimmt, ob die Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückführung stabil ist oder nicht. Alternativ kann daraus, ob der Ausgang des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühlers 28 das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach dem Einleiten der Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückführung gekreuzt hat oder nicht, bestimmt werden, ob die Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückführung stabilisiert ist oder nicht, so daß die Bestimmungsberechnung der Katalysatorverschlechterung unterbunden werden kann, bis der Ausgang des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnis fühlers 28 zuerst das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis kreuzt, nachdem die Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückführung eingeleitet ist.

Wenn die Startbedingung für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung durch die Operationen der Schritte 601 und 504 bis 506, die soweit beschrieben wurden, erfüllt wird, werden die Operationen bei dem und nach dem Schritt 402 der Katalysator-Verschlechterungsermittlungsroutine der Fig. 16 oder 23 abgearbeitet.

Falls die Antwort in entweder dem Schritt 601 oder dem Schritt 504 "Nein" lautet, geht dann die Routine zum Schritt 506 über, in dem bestimmt wird, daß die Startbedingung für die die Kata lysatorverschlechterung bestimmende Berechnung nicht erfüllt ist, um die Bestimmungsberechnung der Katalysatorverschlech terung zu unterbinden.

In der in Fig. 26 gezeigten Endbedingung-Bestimmungsroutine für die die Katalysatorverschlechterung bestimmende Berechnung, die zur Fig. 20 gleichartig ist, wird andererseits im Schritt 611 entschieden, ob das Katalysator-Verschlechterungsbestim mungszählwerk zum Zählen der Anzahl der Male des Reflektierens der Katalysator-Verschlechterungsbestimmung einen vorbestimm ten Wert kcatcount2 erreicht oder nicht. Lautet die Antwort "Nein", so geht die Routine zum Schritt 526 über, in welchem bestimmt wird, daß die Endbedingung für die die Katalysatorver schlechterung bestimmende Berechnung nicht erfüllt ist.

Ferner geht in dem Moment, da das Katalysator-Verschlechte rungsbestimmungszählwerk den vorbestimmten Wert kcatcount2 er reicht, die Routine vom Schritt 611 zum Schritt 612 über, in welchem das Katalysator-Verschlechterungsbestimmungszählwerk gelöscht wird, und dann geht die Routine zum Schritt 524 weiter, in dem bestimmt wird, daß die Endbedingung für die die Kataly satorverschlechterung bestimmende Berechnung erfüllt ist. Wenn diese Endbedingung für die die Katalysatorverschlechte rung bestimmende Berechnung erfüllt ist, werden die Vorgänge im und nach dem Schritt 418 der Fig. 17 abgearbeitet, um den Katalysator-Verschlechterungsindex JUDGE (= TGASout/TGASin) zu berechnen und diesen Katalysator-Verschlechterungsindex JUDGE mit dem die Verschlechterung bestimmenden Wert kjudge zu vergleichen. Wenn JUDGE < kjudge ist, wird bestimmt, daß der Katalysator verschlechtert ist. Wenn JUDGE kjudge ist, wird entschieden, daß der Katalysator normal (d. h. nicht ver schlechtert) ist. Der Bestimmungswert für die Verschlechterung kjudge wird auf einen niedrigeren Wert als derjenige der vier ten sowie fünften Ausführungsformen, wobei die Verschlechterung im Verlauf der Katalysatoraktivierung bestimmt wird, festge setzt. Als Ergebnis kann die Katalysatorverschlechterung selbst nach der vollständigen Katalysatoraktivierung, wobei der Unter schied im HC-Reinigungsfaktor zwischen dem neuen Katalysator und dem verschlechterten Katalysator gering ist, ermittelt werden.

Gemäß der Erfindung werden in einem System zur Ermittlung einer Verschlechterung eines Abgaskatalysators 27, wenn eine Katalysatortemperatur TCAT den Wert von 150°C überschreitet, die Änderungsbreiten der Ausgangsspannung VOX2 eines gegenüber dem Katalysator stromabwärtigen Sauerstoffühlers 29 für eine vorbestimmte Abtastperiode integriert, um Daten ΣV zu bestim men, die die Menge einer gereinigten Gaskomponente reflektie ren, und die Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/F, das durch einen zum Katalysator stromaufwärtigen Luft/Kraft stoff-Verhältnisfühler 28 ermittelt wird, sowie ein Ziel-A/F und eine Abgasdurchsatzmenge (eine Einströmdurchsatzmenge Q) werden multipliziert, so daß Werte (ΣA/F·Q) der Schwankung der in den Katalysator strömenden Gaskomponente bestimmt wer den, indem die multiplizierten Werte integriert werden. In dem Moment, da die Katalysatortemperatur eine vorbestimmte Höhe (550°C) erreicht, werden die bis dahin integrierten Wer te ΣV mit dem eine Verschlechterung bestimmenden Wert, der gemäß den Werten ΣA/F·Q festgesetzt wird, verglichen, um zu entscheiden, ob der Katalysator verschlechtert ist.

Die vorliegende Erfindung kann weiter modifiziert werden, ohne den Grundgedanken und Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Ein Verschlechterungsermittlungssystem für einen Abgasrei nigungskatalysator, das umfaßt:

- eine Berechnungseinrichtung (Fig. 1-26: 30), um die Menge einer in einem Abgasreinigungskatalysator (27), welcher in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine (11) angeord net ist, nach einem Starten der Brennkraftmaschine sowie vor Erreichen einer vorbestimmten Temperatur seitens des Katalysators zu reinigenden Abgaskomponente zu berechnen, und
- eine Katalysator-Verschlechterungsermittlungseinrichtung (Fig. 1-26: 30), um eine Verschlechterung des Katalysators (27) auf der Grundlage der durch die genannte Berechnungs einrichtung berechneten Menge einer gereinigten Gaskomponen te zu ermitteln.

2. Ermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysator-Verschlechterungsermittlungseinrichtung ferner, sobald sie die Verschlechterung des Katalysators (27) ermittelt, eine Schwankung der in den Katalysator strö menden Gaskomponente, bis der Katalysator eine vorbestimmte Temperatur erreicht, berücksichtigt (Fig. 1-26).

3. Ermittlungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Berechnungseinrichtung die Menge einer gereinigten Gaskomponente auf der Grundlage eines Luft/ Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases stromab von dem Kata lysator (27) berechnet (Fig. 1-26).

4. Ermittlungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der Schwankung der aus dem Katalysator (27) ausströmenden Gaskomponente auf der Grundlage des Luft/ Kraftstoff-Verhältnisses des in den Katalysator einströ menden Abgases und einer Strömungsmenge des Abgases berech net werden (Fig. 1-26).

5. Ermittlungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Werte der Schwankung der in den Katalysator (27) einströmenden Gaskomponente für jede vorbestimmte Zeitspan ne berechnet werden und
- daß die Werte der Schwankung der in den Katalysator ein strömenden Gaskomponente sowie der für die genannte vorbe stimmte Zeitspanne berechneten Menge einer gereinigten Gas komponente gelöscht werden, sobald die für die genannte vorbestimmte Zeitspanne berechneten Werte der Schwankung der in den Katalysator einströmenden Gaskomponente außer halb eines vorgegebenen Bereichs liegen (Fig. 1-10).

6. Ermittlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysator-Verschlechterungsermitt lungseinrichtung Mittel enthält, um die Ermittlung der Ka talysatorverschlechterung zu unterbinden, bis die Tempera tur des Katalysators (27) eine Verschlechterungsermittlung-Starttemperatur erreicht, die niedriger ist als die erwähn te vorbestimmte Temperatur (Fig. 1-10).

7. Ermittlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysator-Verschlechterungsermitt lungseinrichtung Mittel enthält, um die Ermittlung der Kata lysatorverschlechterung zu unterbinden, sobald die Tempe ratur des Katalysators (27) bei Starten der Brennkraftma schine (11) höher ist als ein vorbestimmtes Niveau (Fig. 1-10).

8. Ermittlungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysator-Verschlechterungsermittlungseinrichtung entscheidet, daß die Temperatur des Katalysators (27) bei Starten der Brennkraftmaschine (11) höher als die vorbe stimmte Temperatur ist, wenn entweder ein Unterschied zwi schen einer Kühlwassertemperatur sowie einer Ansaugtempera tur oder ein Unterschied zwischen der Kühlwassertemperatur sowie einer Umgebungstemperatur bei Starten der Brennkraft maschine größer ist als ein vorgegebener Wert, um dadurch die Ermittlung der Katalysatorverschlechterung zu unter binden (Fig. 1-10).

9. Ermittlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekenn zeichnet durch eine Katalysatortemperatur-Abschätzeinrich tung, die eine Abgastemperatur auf der Grundlage eines Be triebszustandes der Brennkraftmaschine (11) abschätzt, um dadurch die Temperatur des Katalysators (27) auf der Grund lage der abgeschätzten Abgastemperatur zu veranschlagen (Fig. 13-22).

10. Ermittlungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Stillstandszeit-Meßeinrichtung enthält, um die nach einem Stillsetzen der Brennkraftmaschine (11) verstrichene Zeit zu messen, und daß die Katalysatortempera tur-Abschätzeinrichtung Mittel enthält, um die Katalysator temperatur zur Zeit des Startens der Brennkraftmaschine auf der Grundlage von mindestens einer Temperatur aus der Umgebungs-, der Ansaug- sowie der Kühlwassertemperatur und einer durch die genannte Stillstandszeit-Meßeinrichtung nach dem Stillsetzen der Brennkraftmaschine gemessenen ver strichenen Zeit zu veranschlagen (Fig. 18).

11. Ermittlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekenn zeichnet durch:

- einen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler (28), der strom auf von dem Katalysator (27) angeordnet ist, um eine Luft/ Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung auf der Grundla ge eines Ausgangs des Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühlers zu bewirken, und
- Mittel, um die Katalysator-Verschlechterungsermittlung zu unterbinden, bevor eine vorbestimmte Zeitspanne nach einem Beginn der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung verstrichen ist (Fig. 16-22).

12. Ein Verschlechterungsermittlungssystem für einen Abgas reinigungskatalysator eines Motors (11), der einen strom auf eines Katalysators (27) zur Abgasreinigung angeordne ten Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler (28) sowie einen stromab von dem Katalysator angeordneten Sauerstoffühler (29) enthält, gekennzeichnet durch:

- eine Sättigungsermittlungseinrichtung (Fig. 13-26: 30), um auf der Grundlage eines Ausgangs des stromabwärtigen Sauerstoffühlers eine Sättigung des Katalysators zu be stimmen,
- eine erste Berechnungseinrichtung (Fig. 13-26: 30), um eine Fläche eines Ausgangswellenformteils, das durch den Ausgang des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnis fühlers und durch ein Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis um schlossen ist, zur Bestimmung der Menge einer in den Kata lysator einströmenden Gaskomponente zu berechnen,
- eine zweite Berechnungseinrichtung (Fig. 13-26: 30), um Ausgangsänderungen in dem stromabwärtigen Sauerstoffüh ler zur Bestimmung der Menge einer aus dem Katalysator ausströmenden Gaskomponente zu integrieren,
- eine Sättigungskorrektureinrichtung (Fig. 13-26: 30), um die Menge einer durch die zweite Berechnungseinrichtung bestimmten, aus dem Katalysator ausströmenden Gaskomponen te auf der Grundlage des Ausgangs des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühlers zu korrigieren, sobald die Sättigung des Katalysators durch die genannte Sätti gungsermittlungseinrichtung bestimmt wird, und
- eine Katalysator-Verschlechterungsermittlungseinrichtung (Fig. 13-26: 30), um die Verschlechterung des Katalysators auf der Grundlage der durch die besagte Sättigungskorrek tureinrichtung korrigierten, aus dem Katalysator ausströmen den Menge der Gaskomponente und der durch die erste Berech nungseinrichtung bestimmten, in den Katalysator einströmen den Menge der Gaskomponente zu ermitteln.

13. Ermittlungssystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch:

- eine erste Löschungseinrichtung (Fig. 23), um, sobald die genannten Flächen durch die erste Berechnungseinrich tung zu berechnen sind, eine der Flächen auf der gegenüber dem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis magereren/fetteren Seite zu tilgen, und
- eine zweite Löschungseinrichtung (Fig. 23), um, sobald die Ausgangsänderungen des stromabwärtigen Sauerstoffüh lers durch die zweite Berechnungseinrichtung zu integrie ren sind, die Ausgangsänderungen in der Richtung des ge nannten stromabwärtigen Sauerstoffühlers zu löschen, wenn die besagte Richtung zur selben Seite der durch die erste Löschungseinrichtung zu tilgenden Fläche hin verläuft.

14. Ermittlungssystem nach Anspruch 1, 12 oder 13, gekennzeich net durch Mittel, um die Ermittlung der Katalysatorver schlechterung zu unterbinden, während der Kraftstoff abge sperrt wird oder bis eine vorbestimmte Zeitspanne nach einer Rückkehr zur Kraftstoffabsperrung verstrichen ist (Fig. 16-22).

15. Ein Verschlechterungsermittlungssystem für einen Abgasrei nigungskatalysator eines Motors (11), der einen stromauf eines Katalysators (27) zur Abgasreinigung angeordneten Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler (28) sowie einen stromab von dem Katalysator angeordneten Sauerstoffühler (29) ent hält, gekennzeichnet durch:

- eine erste Integrationseinrichtung, um Änderungsbreiten einer Ausgangsspannung des stromabwärtigen Sauerstoffühlers (29) für eine vorbestimmte Abtastperiode zu integrieren,
- eine zweite Integrationseinrichtung, um durch eine Ab gasströmungsmenge eine Abweichung eines durch den strom aufwärtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler für die ge nannte vorbestimmte Abtastperiode ermittelten Luft/Kraft stoff-Verhältnisses von einem Ziel-Luft/Kraftstoff-Ver hältnis zu multiplizieren, um dadurch Multiplikation- Ergebniswerte zu integrieren, und
- eine Katalysator-Verschlechterungsermittlungseinrich tung, um die Verschlechterung des Katalysators auf der Grundlage eines durch die erste Integrationseinrichtung integrierten Werts und eines durch die zweite Integrations einrichtung integrierten Werts, bis der Katalysator eine vorbestimmte Temperatur erreicht, zu ermitteln.

16. Ein Verschlechterungsermittlungssystem für einen Abgas reinigungskatalysator eines Motors (11), der stromauf und stromab eines Katalysators (27) zur Reinigung eines Abga ses angeordnete Luft/Kraftstoff-Verhältnisfühler (28, 29) enthält, gekennzeichnet durch:

- eine erste Integrationseinrichtung (Fig. 16-22: 30), um Multiplikation-Ergebniswerte, die durch Multiplizieren einer Abweichung eines durch den stromaufwärtigen Luft/ Kraftstoff-Verhältnisfühler für eine vorbestimmte Abtast periode ermittelten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von einem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch eine Abgas strömungsmenge berechnet werden, zu integrieren,
- eine zweite Integrationseinrichtung (Fig. 16-22: 30), um Multiplikation-Ergebniswerte, die durch Multiplizieren der Abweichung des durch den stromabwärtigen Luft/Kraft stoff-Verhältnisfühler für die genannte vorbestimmte Ab tastperiode von einem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und der Abgasströmungsmenge berechnet werden, zu integrieren,
- eine Berechnungseinrichtung (Fig. 16-22: 30), um die Menge einer gereinigten Gaskomponente durch Vergleichen eines von der ersten Integrationseinrichtung integrierten Werts und eines von der zweiten Integrationseinrichtung integrierten Werts zu berechnen, bis der Katalysator (27) eine vorbestimmte Temperatur erreicht, und
- eine Katalysator-Verschlechterungsermittlungseinrichtung (Fig. 16-22: 30), um eine Verschlechterung des Katalysa tors auf der Grundlage der durch die genannte Berechnungs einrichtung berechneten Menge der gereinigten Gaskomponen te zu ermitteln.