DE19500619C2 - Vorrichtung zur Bestimmung der Verschlechterung eines Katalysators eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus JP 05-248227 A bzw. der entsprechenden US 5 325 664 bekannt, wobei eine Verschlechterung des Katalysators dann überprüft wird, wenn vorbestimmte Überprüfungsbedingungen erfüllt sind und wenn sich der Katalysator in einem vorbestimmten Aufwärmzustand befindet. Hierzu wird sowohl die Verwendung eines Temperatursensors für den Katalysator als auch die Berechnung der Katalysatortemperatur ohne einen entsprechenden Sensor vorgeschlagen. Es wird in einem ersten Schritt eine Ausgleichstemperatur des Katalysators mit einer Formel errechnet, in der die Drehzahl der Maschine, die Kraftstoffeinspritzzeit, das Luft/Kraftstoffverhältnis und dergleichen eingeht, worauf in einem zweiten Schritt die augenblickliche Katalysatortemperatur über eine weitere Formel mit einem Gewichtungskoeffizienten für die Gewichtung des Durchschnittswertes der Temperatur ermittelt wird. Das Überprüfen erfolgt hierbei in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der ausgeführten Rückkoppelsteuerung.

Aus US 4 844 038 ist es ferner im Zusammenhang mit der Fehlerkennung eines Sauerstoffsensors bekannt, einen Zähler zu verwenden, dessen Zeitzählung abhängig von einem Startsignal der Maschine vorgenommen wird und mit dem festgestellt werden kann, ob sich der Sensor in einem Aufwärmzustand befindet oder nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß die Ermittlung einer Verschlechterung des Katalysators vereinfacht wird und es keiner Überprüfung in Abhängigkeit vom Ergebnis der ausgeführten Rückkoppelsteuerung bedarf, ohne daß dadurch die Genauigkeit der Ermittlung beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei erfolgt die Ermittlung in Abhängigkeit von denselben Signalen, die zur Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses verwendet werden, wobei die Temperatur des Katalysators nicht gemessen oder berechnet wird. Die Erfüllung der Bedingung, daß sich der Katalysator im Aufwärmzustand befindet, wird durch einen durch eine Steuereinrichtung angesteuerten Aufwärmzähler erfaßt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bei­ spielhaft näher erläutert; Es zeigen

Fig. 1 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs zur Be­ stimmung der Verschlechterung eines Katalysators,

Fig. 2 ein Schaubild der Bedingungen zur Bestimmung der Ver­ schlechterung eines Katalysators,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung eines Bestimmungsbe­ reichs,

Fig. 4 und 4A Luftmengen- und Aufwärmzählerkurven,

Fig. 5 eine Kurve eines Aufwärmzählereinstellwerts,

Fig. 6 eine Kurve einer Beziehung zwischen der Luftmenge und einem Fehlanpassungswert,

Fig. 7 eine Kurve einer Beziehung zwischen der Luftmenge und einem Koeffizienten,

Fig. 8 eine Kurve einer Beziehung zwischen einer Ansaugluft­ temperatur und einem Ansauglufttemperaturfehlanpassungswert,

Fig. 9 eine Kurve einer Beziehung zwischen einer Ansaugluft­ temperatur und dem Ansauglufttemperaturkoeffizienten,

Fig. 10 eine Kurve einer Beziehung zwischen einer Motordreh­ zahl und einem Ansaugluftdruck,

Fig. 11 eine Kurve einer Beziehung zwischen der Ansaugluft­ temperatur und einem Überwachungsstartbestimmungswert,

Fig. 12 eine Kurve einer Beziehung zwischen der Ansaugluft­ temperatur und einem Bereich, in dem das Bestimmen der Ver­ schlechterung des Katalysators durchgeführt wird,

Fig. 13 ein Schaubild zur Erläuterung der Aufwärmzählerfrei­ gabebedingungen,

Fig. 14 ein Diagramm einer Beziehung zwischen einer Motor­ drehzahl und einer Motorlast und

Fig. 15 ein systematisches Aufbauschema, das eine Vorrichtung zur Bestimmung der Verschlechterung eines Katalysators ein­ schließt.

In Bezug auf die Fig. 1 bis 15 wird nunmehr eine Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung im einzelnen erläutert.

In Fig. 15 bezeichnet die Bezugsziffer 2 einen Verbrennungsmotor mit gesteuerter Kraftstoffeinspritzung, 4 eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Verschlechterung eines Katalysators, 6 einen Zylinderblock, 8 einen Zylinderkopf, 10 einen Kolben, 12 einen Luftreiniger, 14 ein Ansaugrohr, 16 einen Drossel­ klappenkörper, 18 ein Ansaugverteilerrohr, 20 einen Ansaug­ durchlaß, 22 ein Abgasrohr und 24 einen Abgasdurchlaß.

Das Ansaugrohr 14 ist zwischen dem Luftreiniger 12 und dem Drosselklappenkörper 16 vorgesehen. Das Ansaugrohr 14 hat ei­ nen darin festgelegten ersten Ansaugdurchlaß 20-1. Ein Luft­ strömungsmeßgerät 26 zum Messen einer eingeleiteten Luftmenge ist an der stromaufwärtigen Seite des Ansaugrohrs 14 angeord­ net.

Ein Resonator 28 zum Vermindern des Einlaßluftemissionsge­ räusches ist an der stromaufwärtigen Seite des Luftreinigers 12 vorgesehen. Der Drosselklappenkörper 16 hat einen zweiten darin festgelegten Ansaugdurchlaß 20-2, der mit dem ersten Ansaugdurchlaß 20-1 in Verbindung steht. Der zweite Ansaug­ durchlaß 20-2 hat eine Ansaugluftdrosselklappe 30, die darin angeordnet ist. Ferner steht der zweite Ansaugdurchlaß 20-2 mit einem dritten Ansaugdurchlaß 20-3 über einen Druckausgleichbehälter 32 in Verbindung. Der dritte An­ saugdurchlaß 20-3 ist innerhalb des Ansaugverteilerrohrs 18 ausge­ bildet. Eine stromabwärtige Seite des dritten Ansaugdurchlas­ ses 20-3 steht mit einer Verbrennungskammer 36 des Verbren­ nungsmotors 2 über ein Luftansaugventil 34 in Verbindung. Die Verbrennungskammer 36 steht mit dem Abgasdurchlaß 24 über ein Auslaßventil 38 in Verbindung.

Das Abgasrohr 22 ist mit einem vorderen Sauerstoffsensor 40 und einem Katalysatorkörper 44 versehen. Die Teile 40 und 44 sind ihrerseits an der Seite des Verbrennungsmo­ tors 2 angeordnet. Der vordere Sauerstoffsensor 40 ist ein erster Luft-Kraftstoffverhältnissensor, der mit einer Heiz­ einrichtung versehen ist. Der Katalysatorkörper 44 bildet ei­ nen Teil eines katalytischen Wandlers 42. Der vordere Sauer­ stoffsensor 40 ist in dem Abgasdurchlaß 24 auf der stromauf­ wärtigen Seite des Katalysatorkörpers 44 angeordnet. Der vor­ dere Sauerstoffsensor 40 ermittelt eine Sauerstoffkonzentra­ tion in Abgasemissionen innerhalb des Abgasdurchlasses 24 auf der stromaufwärtigen Seite des Katalysatorkörpers 44 und er­ zeugt ein entsprechendes Ermittlungssignal.

Das Abgasrohr 22 ist ferner mit einem hinteren Sauerstoffsen­ sor 46 an der stromabwärtigen Seite des Katalysatorkörpers 44 versehen. Der hintere Sauerstoffsensor 46 ist ein zweiter Luft-Kraftstoffverhältnissensor. Derselbe Sensor 46 ermittelt eine Sauerstoffkonzentration in den Abgasen innerhalb des Ab­ gasdurchlasses 24 an der stromabwärtigen Seite des Katalysa­ torkörpers 44 und erzeugt ein entsprechendes Ermittlungssignal, Ein Krafteinspritzventil 48 ist betriebsmäßig an einer Stelle angebracht, an der das Ansaugverteilerrohr 18 und der Zylin­ derkopf 8 miteinander verbunden sind. Das Kraftstoffein­ spritzventil 48 ist zur Verbrennungskammer 36 ausgerichtet.

Kraftstoff in einem Kraftstofftank 50 wird unter Druck dem Kraftstoffeinspritzventil 48 zugeführt. Im einzelnen wird der Kraftstoff aus dem Tank 50 durch eine Kraftstoffpumpe 52 unter Druck in die Kraftstoffleitung 54 gepumpt. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffilter 56 gefiltert. Der gefilterte Kraftstoff wird in ein Kraftstoffverteilungsrohr 58 eingeleitet, in welchem auf den Kraftstoff ausgeübter Druck durch einen Kraftstoffdruckregler 60 auf einen gegebe­ nen Pegel eingestellt wird. Daraufhin erreicht der druckgere­ gelte Kraftstoff das Kraftstoffeinspritzventil 48.

Es ist eine Kraftstoffdampfleitung 62 vorgesehen, die an ihrem einen Ende in Verbindung mit einem oberen Abschnitt in­ nerhalb des Kraftstofftanks 50 steht. Der Drosselklappenkörper 16 stellt die Verbindung des anderen Endes der Kraftstoff­ dampfleitung 62 mit dem zweiten Ansaugdurchlaß 20-2 her. Ferner sind ein Zweiwegeventil 64 und ein Behälter 66 auf der halben Strecke entlang der Kraftstoffdampfleitung 62 vorgesehen. Diese Teile 64 und 66 sind in Folge ausgehend von einem seitlichen Bereich des Kraftstofftanks 50 angeordnet.

Eine Leerlaufluftbypassleitung 68 ist zum Umgehen des An­ saugluftdrosselventils 30 vorgesehen, wodurch der erste An­ saugdurchlaß 20-1 und die Innenseite des Druckausgleichbehäl­ ters 32 miteinander verbunden werden. Ein Leerlaufdrehzahl­ steuerventil 70 ist auf der halben Strecke entlang der Leerlaufluftbypassleitung 68 angeordnet. Dieses Ventil 70 öffnet und schließt die Leerlaufluftbypassleitung 68, um eine Luftmenge während des Leerlaufbe­ triebs zu regulieren.

Ferner hat der Drosselklappenkörper 16 einen darin festgeleg­ ten Hilfsumgehungsluftdurchlaß 72. Der Hilfsumgehungsluft­ durchlaß 72 umgeht die Ansaugluftdrosselklappe 30. Der Durchlaß 72 wird durch einen Hilfsumgehungsluftmengenregler 74 geöffnet und verschlossen.

Eine Leerlaufdrehzahlsteuereinrichtung 76 ist durch einige der vorangehenden Bestandteile gebildet: den Leerlaufumge­ hungsluftdurchlaß 68, das Leerlaufdrehzahlsteuerventil 70, den Hilfsumgehungsluftdurchlaß 72 und den Hilfsumgehungsluft­ mengenregler 74.

Die Leerlaufdrehzahlsteuereinrichtung 76 betätigt das Leer­ laufdrehzahlsteuerventil 70, wodurch die Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 auf eine Zielleerlaufdrehzahl geregelt wird. Die Leerlaufdrehzahlsteuerein­ richtung 76 regelt außerdem die Zielleerlaufdrehzahl mittels des Hilfsumgehungsluftmengenreglers 74. Der Regler 74 ist in dem Hilfsumgehungsluftdurchlaß 72 angeordnet, der das Ansaug­ luftdrosselklappenventil 30 umgeht, um den ersten Ansaug­ durchlaß 20-1 und die Innenseite des Druckausgleichbehälters 32 miteinander zu verbinden.

Eine Luftleitung 78 ist an der halben Länge der Leerlauf luftbypassleitung 68 angeordnet. Die Luftleitung 78 zweigt von der Leerlaufluftbypassleitung 68 ab und mündet in den Druckausgleichsbehälter 32. Die Luftleitung 78 ist mit einem Luftventil 80 versehen das durch die Motorkühlwassertemperatur betätigt wird. Die Luftleitung 78 und das Luftventil 80 bilden einen Luftregler 82.

Ferner ist eine Servolenkluftleitung 84 auf der halben Strecke entlang der Leerlaufluftbypassleitung 68 angeord­ net. Die Servolenkluftleitung 84 zweigt von dem Leerlauf­ luftbypassleitung 68 ab und steht in Verbindung mit der Innenseite des Druckausgleichbehälters 32. Ein Servolenk­ steuerventil 86 ist auf der halben Länge der Servolenkluftleitung 84 vorgesehen. Das Servolenksteuerventil 86 wird durch einen Servolenkschalter 88 betriebsmäßig gesteu­ ert.

Um zu erreichen, daß durchblasende Gase, die in dem Ver­ brennungsmotor 2 erzeugt werden, zu einem Luftsaugsystem des Motors 2 zurückströmen, hat der Verbrennungsmotor 2 erste und zweite Rückführleitungen 92 und 94 für die durchblasenden Gase, die am Zylinderkopf 8 angeordnet sind. Die erste Rückführleitung 92 für durchblasende Gase steht mit einem Ventil 90 in Verbindung, das auf dem Druckaus­ gleichbehälter 32 angebracht ist. Die zweite Rückführleitung 94 für durchblasende Gase mündet in dem ersten Ansaugdurchlaß 20-1.

Das Ansaugrohr 14 ist mit einem Drosselklappensensor 96 und mit einem Schwingungsdämpfer 98 versehen. Der Drossel­ klappensensor 96 ermittelt einen geöffneten Zustand der An­ saugluftdrosselklappe 30. Der Drosselklappensensor 96 arbeitet auch als Leerlaufschalter. Der Schwingungsdämpfer 98 verhindert ein schnelles Schließen des Ansaugluftdrosselklap­ penventils 30.

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

Ferner ist der Verbrennungsmotor 2 mit einem Kurbelwellensen­ sor 108 versehen, der einen Kurbelwinkel des Motors 2 ermit­ telt. Der Kurbelwinkelsensor 108 dient als Motordrehzahlsen­ sor.

Außerdem ist der Zylinderblock 6 des Verbrennungsmotors 2 mit einem Wassertemperatursensor 112 und einem Klopfsensor 114 versehen. Der Wassertemperatursensor 112 ermittelt die Tempe­ ratur des Motorkühlwassers innerhalb eines Kühlwasserkanals 110. Der Kühlwasserkanal 110 wird durch den Zylinderblock 6 gebildet. Der Klopfsensor 114 ermittelt einen Klopfzustand des Verbrennungsmotors 2.

Unter den vorausgehend genannten Bestandteilen stehen die folgenden mit einer Steuereinrichtung (d. h. einer Motorsteu­ ereinheit oder ECU) 116 in Verbindung: dem Luftströmungsmeßgerät 26, der vordere Sauerstoffsensor 40, der hintere Sauer­ stoffsensor 46, das Kraftstoffeinspritzventil 48, die Kraft­ stoffpumpe 52, das Leerlaufdrehzahlsteuerventil 70, das Ser­ volenksteuerventil 86 und der Servolenkschalter 88, der Dros­ selklappensensor 96, die Leistungseinheit 100, der Kurbelwel­ lensensor 108, der Wassertemperatursensor 112 und der Klopf­ sensor 114.

Die Steuereinrichtung 116 steht auch in Verbindung mit: einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 118, einer Diagnoselampe 120, einem Diagnoseschalter 122, einem Testschalter 124, einer Batterie 130 über eine Sicherung 126 und einen Hauptschalter 128, und einer Warnlampe 134 über ein Alarm-Relais 132. Das Alarm-Relais 132 kommuniziert beispielsweise mit einem Wärme- oder Thermosensor 136, der Abgastemperaturen innerhalb des Abgasdurchlasses 24 an der stromabwärtigen Seite des Kataly­ satorkörpers 44 ermittelt.

Die Steuereinrichtung 116 empfängt verschiedene Ermittlungs­ signale. Die Steuereinrichtung 116 bewirkt eine Regelung des Kraftstoffluftverhältnisses entspre­ chend den Ermittlungssignalen von den vorderen und hinteren Sauerstoffsensoren 40 und 46. Zur selben Zeit bestimmt die Steuereinrichtung 116 die Verschlechterung des Katalysator­ körpers 44, wenn vorbestimmte Bestimmungsbedingungen für eine Katalysatorverschlechterung erfüllt sind.

Zu diesem Zweck umfaßt die Steuereinrichtung 116 einen Ver­ schlechterungsbestimmungsabschnitt 138. Dieser Abschnitt 138 beurteilt einen verschlechterten Zustand des Katalysatorkör­ pers 44, wenn die vorbestimmten Katalysatorverschlechterungs­ bestimmungs(überwachungs)bedingungen erfüllt sind.

Um einen Aufwärmzustand (einen aktivierten Temperaturzustand) und einen Sauerstoffspeicherzustand (einen Sauerstoffhaltezu­ stand) des Katalysatorkörpers 44 zu simulieren und zu beur­ teilen, ist der Verschlechterungsbestimmungsabschnitt 138 mit einer Aufwärmzählerschaltung 140 und einem Zeitgeber 142 ver­ sehen, von denen beide einen Aufwärmzähler (DANKC) bilden, der für den Katalysatorkörper 44 verwendet wird. Der Aufwärm­ zähler (DANKC) zählt in Bezug auf eine beliebige Motorlast (z. B. eine Luftmenge) des Verbrennungsmotors 2.

Auf der Grundlage des vorstehend genannten Aufwärmzählers (DANKC) beurteilt die Steuereinrichtung 116, ob der Katalysa­ torkörper 44 sich in einem vorbestimmten Aufwärmzustand be­ findet oder nicht. Unter der Annahme, daß der Katalysatorkör­ per 44 als sich in dem vorbestimmten Aufwärmzustand gemäß der vorstehend genannten Beurteilung befindlich befunden wird, bestimmt die Steuereinrichtung 116, ob die Verschlechterungs­ bestimmungsbedingungen für den Katalysatorkörper 44 erfüllt worden sind oder nicht. Nachdem der Verbrennungsmotor 2 ge­ startet worden ist, treibt die Steuereinrichtung 116 den Auf­ wärmzähler (DANKC) dahingehend an, die Zählung in Bezug auf eine beliebige Motorlast des Verbrennungsmotors 2 zu starten. Wenn die durch den Aufwärmzähler (DANKC) registrierte Zählraten in den Bereich der Katalysatorverschlechterungsbestimmungs­ ausführung fallen, beurteilt die Steuereinrichtung 116, daß der Katalysatorkörper 44 sich in einem vorbestimmten Aufwärm­ zustand befindet. Die Steuereinrichtung 116 bestimmt die Ver­ schlechterung des Katalysatorkörpers 44 für den Fall, daß der Katalysatorkörper 44 durch die vorstehend genannte Beurtei­ lung als sich im vorbestimmten Aufwärmzustand befindlich er­ kannt wird, und daß weitere Katalysatorverschlechterungsbe­ stimmungsbedingungen sämtlich erfüllt sind.

Wie in Fig. 2 gezeigt, werden die vorstehend genannten Kata­ lysatorverschlechterungsbestimmungs(oder -überwa­ chungs)bedingungen erfüllt, wenn sie sämtlichen der vorste­ hend genannten Fälle entsprechen: die Bestimmung der Katalysatorverschlechterung liegt innerhalb des Ka­ talysatorverschlechterungsbestimmungsbereichs, der durch eine Motordrehzahl und eine Motorlast bestimmt ist (s. Fig. 3 für den Bereich); das Aufwärmen des Verbrennungsmotors 2 ist beendet worden; eine Ansauglufttemperatur ist gleich oder größer als ein eingestellter Wert; ein Luft-Kraftstoff­ verhältnis befindet sich unter einer ersten Rückkopplungs­ (F/B)steuerung gemäß dem Ermittlungssignal von dem vorderen Sauerstoffsensor 40; der Motor 2 wird in einem konstanten Drehzahlbereich betrieben (in einem Bereich, in dem die Höhe der Motorlasten, wie beispielsweise eine Ansaugluftmenge, ein Ansaugluftdrosselklappenöffnungsgrad, eine Kraftstoff­ einspritzmenge, ein Ansaugluftdruck usw. auf Pegel gleich oder weniger als jeweils eingestellte Werte variiert werden); und in der Aufwärmzählerschaltung 140 wird die Beurteilung getroffen, daß das Aufwärmen des Katalysatorkörpers 44 voll­ ständig beendet worden ist, wodurch eine Aufwärmflagge (DNKFLG) gesetzt wird. Wenn die Katalysatorverschlechterungs­ bestimmungsbedingungen erfüllt sind, bestimmt (d. h. über­ wacht) die Steuereinrichtung 116 die Verschlechterung des Ka­ talysatorkörpers 44.

In Bezug auf Fig. 13 werden die Freigabebedingungen des Auf­ wärmzählers (DANKC) in der Aufwärmzählerschaltung 140 er­ füllt, wenn einer der folgenden Fälle zutrifft der Verbren­ nungsmotor 2 befindet sich in einem Leerlaufbetrieb (das be­ deutet, daß der Leerlaufschalter eingeschaltet ist, d. h. ein Öffnungsgrad des Ansaugluftdrosselklappe 30 ist auf einen vorausgewählten Grad reduziert worden, der durch den Drossel­ klappensensor 96 ermittelt wird); die Motorlast ist gleich oder geringer als ein niedrigerer Lastwert (d. h. GAL) (s. Fig. 14); die Motorlast ist gleich oder größer als ein höhe­ rer Lastwert (d. h. GAH) (s. Fig. 14); eine Erhöhung der Kraftstoffmenge während eines vollständig geöffneten Zustands des Ansaugluftdrosselklappe 30 befindet sich unter Korrektur (EPOW), d. h. EPOW = 1; die erste Rückkopplungs­ (F/B)steuerung des Luft-Kraftstoffverhältnisses gemäß dem Er­ mittlungssignal von dem vorderen Sauerstoffsensor 40 befindet sich außer Betrieb; und der Motor 2 befindet sich in einem Zustand der Kraftstoffunterbrechung.

Um die vorstehend genannten Funktionen zu stützen, schließt die Steuereinrichtung 116 das folgende ein: einen UND-Schalt­ kreis "AND" zum Beurteilen, ob die Katalysatorverschlechte­ rungsbestimmungs(oder -überwachungs)bedingungen erfüllt wor­ den sind oder nicht (s. Fig. 2); ein Routinenverzeichnis des Katalysatorverschlechterungsbestimmungsbereichs, der durch die Motordrehzahl und die Motorlast bestimmt ist (s. Fig. 3); entsprechende Beziehungen zwischen der Zeit und dem Aufwärm­ zähler (DANKC) und zwischen der Zeit und einer Luftmenge (Ga), wobei die Luftmenge (Ga) als eine Motorlast betrachtet wird (s. Fig. 4); eine Beziehung zwischen der Luftmenge (Ga) und dem Aufwärmzählereinstellwert (einem Zählwert) (DCOUNT) (s. Fig. 5); eine Beziehung zwischen der Luftmenge (Ga) und einem Fehlanpassungs- oder Offsetwert (OFFSET) (s. Fig. 6); eine Beziehung zwischen der Luftmenge (Ga) und einem Koeffi­ zienten (KCOUNT) (s. Fig. 7); eine Beziehung zwischen der An­ sauglufttemperatur und dem Ansaugluftfehlanpassungs- oder Offsetwert (THAOFS) (s. Fig. 8); eine Beziehung zwischen der Ansauglufttemperatur und einem Ansauglufttemperaturkoeffi­ zienten (THAKC) (s. Fig. 9); eine Beziehung zwischen der Mo­ tordrehzahl und dem Ansaugluftdruck (Pb), wobei letztere eine weitere Motorlast darstellt (s. Fig. 10); eine Beziehung zwi­ schen der Ansauglufttemperatur und einem Monitor- oder Über­ wachungsstartbestimmungswert (MONST) (s. Fig. 11); eine Be­ ziehung zwischen der Ansauglufttemperatur und einem Bereich der Katalysatorbestimmungs-(oder -überwachungs)ausführung (MONST-MONEND) (s. Fig. 12); einen ODER-Schaltkreis "OR" der in Erwiderung auf die Freigabebedingungen für den Aufwärmzäh­ ler (DANKC) betrieben wird (s. Fig. 13); und eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der Motorlast (s. Fig. 14).

Im Hinblick auf das vorstehend Ausgeführte entscheidet der UND-Schaltkreis "AND" in Fig. 2, die Katalysatorverschlechte­ rung zu bestimmen (oder zu überwachen), wenn die vorstehend beschriebenen sechs Zustände sämtlich erfüllt sind.

In Fig. 3 wird der Katalysatorverschlechterungsbestimmungsbe­ reich (der durch Schraffurlinien bestimmt ist) durch die Mo­ tordrehzahl (UpM) und die Motorlast festgesetzt.

In den Fig. 4 und 4A wird die Luftmenge (Ga) mittels einer Motorlast durch den Bestimmungsstartluftwert (GAST) und einen Bestimmungsendluftwert (GAEND) bestimmt. Der zuletzt genannte Luftwert (GAEND) ist um einen vorbestimmten Wert größer als der zuerst genannte Luftwert (GAST). Außerdem hat der Auf­ wärmzähler (DANKC) einen Bereich der Katalysatorverschlechte­ rungsüberwachungs-(oder bestimmungs)ausführung, die durch ei­ nen Überwachungsendzählerwert (MONEND) und einen Überwa­ chungsstartzählerwert (MONST) bestimmt wird. Der zuletzt ge­ nannte Zählerwert (MONST) ist um einen vorbestimmten Wert größer als der zuerst genannte Zählerwert (MONEND). Ein Be­ reich I ist ein Zählererhöhungsbereich und ein Bereich II ist ein Zählerverminderungsbereich.

Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Luftmenge (GA) und dem Aufwärmzählerein­ stellwert (Zählwert) (DCOUNT). Der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) ist "Null", wenn die Bestimmungsstart- /Endluftwerte (GAST) und (GAEND) an jeweiligen Punkten er­ reicht werden, die durch Luftmengenwerte G₁ und G₄ in Fig. 5 bezeichnet sind. Der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) nimmt außerdem stufenweise in einer Negativwertzone für eine Zeitperiode zwischen dem Augenblick zu, zu dem der Verbren­ nungsmotor 2 gestartet wird, und dem Augenblick, zu dem die Luftmenge (Ga) dem Luftmengenwert G₁ des Bestimmungsstart­ luftwerts (GAST) erzielt. Der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) nimmt allmählich in einer Positivwertzone in einem Bereich zwischen den Luftmengenwerten G₁ und G₂ zu. Der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) behält einen konstanten Pegel in der Positivwertzone in einem Bereich zwischen den Luftmengenwerten G₂ und G₃. Der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) nimmt in der Positivwertzone in einem Bereich zwi­ schen den Luftmengenwerten G₃ und G₄ des Bestimmungsendluft­ werts (GAEND) ab. Der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) nimmt in der Negativwertzone in einem Bereich jen­ seits dem Luftmengenwert G₄ progressiv ab. Der Aufwärmzähler (DANKC) sieht für jede vorbestimmte Zeitperiode T_x ein Hoch- oder Rückwärtszählen vor.

Dadurch wird in der Luftmenge (Ga) der Zählererhöhungsbereich I zwischen den Bestimmungsstart-/Endluftwerten (GAST) und (GAEND) bestimmt, wie in Fig. 4 gezeigt. Ferner werden die Zählerverminderungsbereiche II unter dem Bestimmungsstart­ luftwert (GAST) und ebenso über den Bestimmungsendluftwert (GAEND) festgelegt.

Um die Zählung des Aufwärmzählers (DANKC) schneller zu ma­ chen, wird der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) außerdem einer Anfangskorrektur unterworfen, bis der Aufwärmzähler (DANKC) den Überwachungsstartbestimmungswert (MONST) nach dem Start des Motors 2 erreicht (d. h. für eine Zeitperiode zwi­ schen t₀ und t₇ in Fig. 4). Im einzelnen wird die An­ fangskorrektur für den Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) für eine Zeitperiode zwischen dem Start des Motors 2 und dem Zeitpunkt durchgeführt, zu dem der Aufwärmzähler (DANKC) als erstes den Überwachungsstartbestimmungswert (MONST) erreicht, wodurch eine erste Aufwärmflagge (DANK-FAST) auf "1" gesetzt wird.

Es gibt zwei Verfahren zur Anfangskorrektur des Aufwärmzäh­ lereinstellwerts (DCOUNT). Fig. 6 verdeutlicht ein erstes Verfahren, bei dem die Luftmenge (Ga) einen Fehlanpassungs­ wert (OFFSET) bestimmt, und bei dem der Fehlanpassungswert (OFFSET) zu dem Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) addiert wird. Der zuletzt genannte Schritt dient zum Durchführen der folgenden Berechnung: DCOUNT + OFFSET. Fig. 7 verdeutlicht ein zweites Verfahren, bei dem die Luftmenge (Ga) einen Koef­ fizienten (KCOUNT) bestimmt, und bei dem der Koeffizient (KCOUNT) und der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) miteinan­ der multipliziert werden; d. h. die folgende Berechnung wird durchgeführt: DCOUNT × KCOUNT. Diese beiden Anfangskorrektur­ verfahren können jedoch unter der folgenden Bedingung durchgeführt werden: der Bestimmungsstartluftwert (GAST) ≦ Luftmenge (Ga) ≦ Bestimmungsendluftwert (GAEND).

Als nächstes wird der Aufwärmzähler (DANKC) einer Ansaugluft­ temperaturkorrektur unterworfen, um das Vorwärtszählen des Aufwärmzählers (DANKC) bei niedrigen Temperaturen langsamer zu machen.

Es gibt zwei Verfahren für die Ansauglufttemperaturkorrektur für den Aufwärmzähler (DANKC). Fig. 8 verdeutlicht ein erstes Verfahren, bei dem ein Ansaugluftfehlanpassungswert (THAOFS) von der Ansauglufttemperatur abhängt, und bei dem der Ansaug­ luftfehlanpassungswert (THAOFS) zu dem Aufwärmzählerwert (DCOUNT) addiert wird; d. h. die folgende Berechnung wird durchgeführt: DCOUNT + THAOFS. Fig. 9 verdeutlicht ein zwei­ tes Verfahren, bei dem ein Ansauglufttemperaturkoeffizient (THAKC) von der Ansauglufttemperatur abhängt, und bei dem der Ansauglufttemperaturkoeffizient (THAKC) und der Aufwärmzäh­ lereinstellwert (DCOUNT) miteinander multipliziert werden; d. h. die folgende Berechnung wird durchgeführt: DCOUNT × THAKC. Die Ansauglufttemperaturkorrektur für den Aufwärmzäh­ ler (DANKC) wird deshalb durchgeführt, weil die Temperatur des Katalysatorkörpers 44 bei niedrigerer Temperatur langsa­ mer ansteigt als bei der gewöhnlichen Temperatur.

Unter erneutem Bezug auf Fig. 4 sieht der Aufwärmzähler (DANKC) keine Zählung vor, bevor die Luftmenge (Ga) den Be­ stimmungsstartluftwert (GAST) (zur Zeit t₁) erreicht, nachdem der Verbrennungsmotor 2 (zur Zeit t₀) gestartet worden ist. Der Aufwärmzähler (DANKC) startet das Zählen, wenn die Luft­ menge (Ga) den Bestimmungsstartluftwert (GAST) (zur Zeit t₂) erreicht. Wenn die Luftmenge (Ga) weiter zunimmt, sieht der Aufwärmzähler (DANKC) ein schnelles Vorwärtszählen vor, bis die Luftmenge (Ga) den Bestimmungsendluftwert (GAEND) (zur Zeit t₃) erreicht. Wenn die Luftmenge (Ga) den Bestimmungs­ endluftwert (GAEND) übersteigt, sieht der Aufwärmzähler (DANKC) ein langsames Rückwärtszählen vor. Wenn die Luftmenge (Ga) auf den Bestimmungsendluftwert (GAEND) (zur Zeit t₄) vorsieht, nimmt der Aufwärmzähler (DANKC) ein Vorwärtszählen wieder auf. Der Aufwärmzähler (DANKC) sieht ein schnelles Vorwärtszählen vor, bis die Luftmenge (Ga) den Bestimmungs­ startluftwert (GAST) (zur Zeit t₅) erreicht. Der Aufwärmzäh­ ler (DANKC) sieht ein langsames Rückwärtszählen vor, während die Luftmenge (Ga) geringer ist als der Bestimmungsstartluft­ wert (GAST) (d. h. für eine Zeitperiode zwischen t₅ und t₆). Wenn die Luftmenge (Ga) den Bestimmungsstartluftwert (GAST) erneut (zur Zeit t₆) erreicht, nimmt der Aufwärmzähler (DANKC) ein Vorwärtszählen wieder auf. Der Aufwärmzähler (DANKC) übertrifft zunächst den Überwachungsstartbestimmungs­ wert (MONST) (zur Zeit t₇) bevor die Luftmenge (Ga) den Be­ stimmungsendluftwert (GAEND) erneut (zur Zeit t₈) erreicht. Wenn die Luftmenge (Ga) innerhalb des Bestimmungsendluftwerts (GAEND) liegt, sieht der Aufwärmzähler (DANKC) ein Rückwärts­ zählen vor. Wenn die Luftmenge (Ga) erneut auf den Bestim­ mungsendluftwert (GAEND) (zur Zeit t₉) zurückgeführt wird, nimmt der Aufwärmzähler (DANKC) das Vorwärtszählen wieder auf, das größer ist als der Monitorstartbestimmungswert (MONST). Der Aufwärmzähler (DANKC) setzt das Vorwärtszählen fort, bis die Luftmenge (Ga) auf den Bestimmungsstartluftwert (GAST) (zur Zeit t₁₀) reduziert ist. Wenn die Luftmenge (Ga) geringer ist als der Bestimmungsstartluftwert (GAST), zählt der Aufwärmzähler (DANKC) auf den Überwachungsendbestimmungs­ wert (MONEND) (zur Zeit t₁₂) durch den Überwachungsstartbe­ stimmungswert (MONST) (zur Zeit t₁₁) zurück.

Wie in Fig. 4 gezeigt, bestimmt die Luftmenge (Ga) die Zählrichtung des Aufwärmzählers (DANKC).

Die Verschlechterung des Katalysatorkörpers 44 wird außerdem für eine Zeitperiode aus­ gehend von dem Zeitpunkt bestimmt (oder überwacht), zu dem der Aufwärmzähler (DANKC) zum ersten Mal den Überwachungs­ startbestimmungswert (MONST) erreicht, bis der Aufwärmzähler (DANKC) den Überwachungsendbestimmungswert (MONEND) erreicht. Das bedeutet, die Verschlechterung des Katalysatorkörpers 44 wird für eine Zeitperiode zwischen t₇ und t₁₂ oder alternativ zwischen t₁₁ und t₁₂ bestimmt (oder überwacht).

Der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) von Fig. 5 wird durch die Luftmenge (Ga) festgelegt. Wie in Fig. 10 gezeigt, kann der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) jedoch individuell entweder durch den Ansaugluftdruck (Pb) oder die Kraftstoff­ einspritzmenge bestimmt werden, je nachdem, wodurch eine Mo­ torlast des Verbrennungsmotors 2 simuliert werden kann. Al­ ternativ kann der Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) durch einen spezifizierten Wert aus dem zweidimensionalen Routine­ verzeichnis ermittelt werden. Das Routineverzeichnis ist durch die Motordrehzahl und entweder den Ansaugluftdruck oder die Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt.

In Fig. 11 wird der Überwachungsstartbestimmungswert (MONST) von Fig. 4 mit der Ansaugtemperatur variiert oder verändert. Der Überwachungsstartbestimmungswert (MONST) wird einge­ stellt, um den Start der Bestimmung (oder Überwachung) der Katalysatorverschlechterung bei verminderten Temperaturen im Vergleich zum Start bei gewöhnlichen Temperaturen zu verzö­ gern.

In Fig. 12 wird ein Bereich der Katalysatorbestimmungsüberwa­ chungsausführung (MONST-MONEND) von Fig. 4 mit der Ansaugtem­ peratur variiert, weil die Temperatur des Katalysatormate­ rials 44 bei niedrigen Temperaturen schnell fällt.

In Fig. 13 gibt der ODER-Schaltkreis "OR" den Aufwärmzähler (DANKC) dann frei, wenn einer der vorstehend beschrie­ benen sechs Zustände erfüllt ist. Im einzelnen wird der Auf­ wärmzähler (DANKC) auf "Null" gesetzt, wenn der Zähler 142 zeigt, daß einer der vorstehend genannten sechs Zustände für eine Zeitperiode T₁ beibehalten wird. Anstelle einer Freigabe des Aufwärmzählers (DANKC) können alternativ Subtraktivwerte in dem Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) so eingestellt wer­ den, daß sie größer sind, um die Geschwindigkeit des Subtrak­ tivbetriebs des Aufwärmzählers (DANKC) zu erhöhen.

In Bezug auf die Freigabezustände für den Aufwärmzähler (DANKC), werden in Fig. 14 der niedrigere Lastwert (GAL) und der höhere Lastwert (GAH) durch die Motordrehzahl festgelegt.

Als nächstes wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungs­ form in Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 1 erläutert.

Wenn ein Verbrennungsmotor 2 gestartet wird, startet ein Ka­ talysatorverschlechterungsbestimmungsprogramm in einer Steu­ ereinrichtung 116 mit dem Schritt 202. Daraufhin wird diese Programmroutine mit dem Schritt 204 fortgesetzt, bei dem die folgende Berechnung anfänglich durchgeführt wird: DANKFAST, DANKC ← 0, und DANKFLG ← 0. Das bedeutet, der DANKFAST und der Aufwärmzähler DANKC stehen auf "Null", wenn eine Aufwärm­ flagge (DNKFLG) zu keinem Zeitpunkt gesetzt war, nachdem der Verbrennungsmotor gestartet wurde.

Beim nachfolgenden Schritt 206 werden vorbestimmte Katalysa­ torverschlechterungsbestimmungs-(oder -überwa­ chungs)bedingungen gelesen. Beim nächsten Schritt 208 wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob die Katalysator­ verschlechterungsbestimmungsbedingungen erfüllt worden sind.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird bei dieser Stufe aus dem folgen­ den bestimmt, ob die Katalysatorverschlechterungsbestimmungs­ bedingungen sämtlich zutreffen oder nicht: die Verschlechte­ rung hinsichtlich das Katalysatorgüteabfalls ist auf einem Katalysatorverschlechterungsbestimmungsbereich begrenzt (der in Fig. 3 durch Schraffurlinien bezeichnet ist), der durch eine Motorlast und eine Motordrehzahl festgelegt ist; das Aufwärmen des Verbrennungsmotors 2 ist beendet worden; eine Ansauglufttemperatur ist gleich oder größer als ein einge­ stellter Wert (die Ansauglufttemperatur ≧ eingestellter Wert); ein Luftkraftstoffverhältnis befindet sich unter einer ersten Rückkopplungs-regelung gemäß dem Ermittlungssignal von dem vorderen Sauerstoffsensor 40; und der Motor 2 wird in ei­ nem konstanten Drehzahlbereich betrieben (in diesem Bereich werden die Motorlasthöhen, wie beispielsweise eine Ansaugluftmenge, ein Ansaugluftdrosselklappenöffnungsgrad, eine Kraftstoffeinspritzmenge, ein Ansaugluftdruck usw. auf Pegel gleich oder kleiner als jeweilige Einstellwerte vari­ iert).

Wenn die Bestimmung im Schritt 208 "NEIN" ergibt, wird diese Routine zum Schritt 206 zurückgeführt.

Wenn die Bestimmung im Schritt 208 "JA" ergibt, wird beim Schritt 210 bestimmt, ob DANKFAST = 0 zutrifft oder nicht.

Wenn die Bestimmung im Schritt 210 "JA" ergibt, wird die Rou­ tine mit dem Schritt 212 fortgesetzt, bei dem die Bestimmung durchgeführt wird, ob es zutrifft, daß für die Luftmenge (Ga) gilt oder nicht: Bestimmungsstartluftwert (GAST ≦ Luftmenge (Ga) ≦ Bestimmungsendluftwert (GAEND), wie in Fig. 4 und 4A ge­ zeigt.

Wenn die Bestimmung im Schritt 212 "JA" ergibt, wird die Rou­ tine mit dem Schritt 214 fortgesetzt, bei dem die Anfangskor­ rektur für den Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) durchge­ führt wird, wie in den Fig. 5 bis 7 gezeigt. Das bedeutet, daß die folgende Berechnung durchgeführt wird: entweder DCOUNT + OFFSET oder DCOUNT × KCOUNT.

Beim nächsten Schritt 216 wird die Ansauglufttemperaturkor­ rektur für den Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) durchge­ führt, wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt. Das bedeutet, die folgende Berechnung wird durchgeführt: entweder DCOUNT + THAOFS oder DCOUNT × THAKC.

Wenn die jeweiligen Bestimmungen in den Schritten 210 und 212 "NEIN" ergeben, wird die Routine sofort zu dem vorstehend ge­ nannten Schritt 216 geführt oder verschoben.

Beim nächsten Schritt 218 wird der Aufwärmzähler (DANKC) ge­ startet. Das bedeutet, daß der Aufwärmzähler (DANKC) zählt, wie in Fig. 5 gezeigt. Daraufhin wird die folgende Berechnung durchgeführt: DANKC ← DANKCold + DCOUNT. Ein Zähler wird für jede Zeit T_x betrieben, wodurch der Aufwärmzähler (DANKC) da­ zu veranlaßt wird, vorwärts oder rückwärts zu zählen.

Die Routine wird daraufhin mit dem Schritt 220 fortgesetzt, bei dem bestimmt wird, ob DANKFAST = 0 zutrifft oder nicht.

Wenn die Bestimmung im Schritt 220 "JA" ergibt, wird die Rou­ tine mit dem Schritt 222 fortgesetzt, bei dem bestimmt wird, ob DANKC ≧ MONST zutrifft oder nicht.

Wenn die Bestimmung im Schritt 222 "NEIN" ergibt, wird die Routine zum Schritt 206 zurückgeführt.

Wenn die Bestimmung im Schritt 222 jedoch "JA" ergibt, wird die folgende Berechnung beim nächsten Schritt 224 durchge­ führt: DANKFAST ← 1.

Beim darauffolgenden Schritt 226 wird bestimmt, ob DANKC ≧ MON- END zutrifft oder nicht. Wenn die Bestimmung im Schritt 220 "NEIN" ergibt, wird die Routine außerdem unmittelbar zu die­ sem Schritt 226 verschoben.

Wenn die Bestimmung im Schritt 226 "JA" ergibt, wird, die Rou­ tine zum Schritt 228 verschoben, bei dem die folgende Berech­ nung bewirkt wird: Aufwärmflagge (DNKFLG) ← 1, d. h., die Aufwärmflagge (DNKFLG) ist gesetzt. Die Bestimmung (oder Überwachung) führt dadurch zu einer Katalysatorverschlechte­ rung.

Wenn die Bestimmung im Schritt 226 "NEIN" ergibt, wird die Routine zum Schritt 230 verschoben, bei dem die folgende Be­ rechnung bewirkt wird: Aufwärmflagge (DNKFLG) ← 0, d. h., die Aufwärmflagge (DNKFLG) wird nicht gesetzt. Diese Berechnung unterbricht die Bestimmung oder Überwachung der Katalysator­ verschlechterung.

Die Routine wird zum Schritt 206 zurückgeführt, nachdem die jeweilige Berechnung in den Schritten 228 und 230 beendet ist.

Wie in Fig. 10 gezeigt, wird das Vorwärts- und Rückwärtszäh­ len des Aufwärmzählers (DANKC) nicht ausschließlich durch die Luftmenge (Ga) festgesetzt, sondern kann vielmehr individu­ ell beispielsweise entweder durch den Ansaugluftdruck oder die Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt werden, je nachdem, wo­ durch die Motorlast des Verbrennungsmotors 2 stimuliert wer­ den kann. Alternativ kann das Vorwärts- und Rückwärtszählen des Aufwärmzählers (DANKC) durch einen spezifizierten Wert aus einem zweidimensionalen Routineverzeichnis bestimmt wer­ den. Das Routineverzeichnis ist durch die Motordrehzahl und entweder den Ansaugluftdruck oder die Kraftstoffeinspritz­ menge bestimmt.

Wie in Fig. 11 gezeigt, wird der Überwachungsstartbestim­ mungswert (MONST) ferner mit der Ansaugtemperatur variiert.

Wie aus Fig. 12 hervorgeht, wird darüberhinaus der Bereich der Katalysatorverschlechterungsüberwachungsausführung (MONST-MONEND), der in Fig. 4 gezeigt ist, mit der Ansaug­ lufttemperatur variiert.

Wie in Fig. 13 gezeigt, werden die Freigabebedingungen für den Aufwärmzähler (DANKC) erfüllt, wenn einer der vorstehend erwähnten ersten bis sechsten Fälle vorliegt. Im einzelnen besteht der erste Fall darin, daß ein Leerlaufschalter einge­ schaltet ist, d. h. ein Öffnungsgrad der Ansaugluftdrosselklappe 30 ist auf einen vorausgewählten Wert reduziert worden, wie durch den Drosselklappensensor 96 ermittelt. Der zweite Fall besteht darin, daß die Motorlast gleich oder kleiner als ein niedrigerer Lastwert (d. h. GAL) ist. Der dritte Fall be­ steht darin, daß die Motorlast gleich oder größer als ein hö­ herer Lastwert (d. h. GAH) ist. Der vierte Fall besteht darin, daß FPOW = 1, d. h. ein Anstieg oder eine Zunahme der Kraft­ stoffmenge während eines vollständig offenen Zustands des Ansaugluftdrosselklappenventils 30 befindet sich unter Korrek­ tur. Der fünfte Fall besteht darin, daß ein Luft-Kraftstoff­ verhältnis nicht weiterhin gemäß dem Ermittlungssignal von dem vorderen Sauerstoffsensor 40 rückkopplungsgesteuert wird. Der sechste Fall besteht darin, daß der Motor 2 sich in einem Zustand der Kraftstoffunterbrechung befindet. Wenn der Zeit­ geber 142 zeigt, daß einer der vorstehend genannten Zustände für eine Zeitperiode T₁ andauert, wird die folgende Berech­ nung durchgeführt: Aufwärmzähler (DANKC) ← 0. Wie in Fig. 14 gezeigt, werden der niedrigere Lastwert (GAL) und der höhere Lastwert (GAH) durch die Motordrehzahl (UpM) festgelegt.

Anstatt den Aufwärmzähler (DANKC) freizugeben, können alter­ nativ Subtraktivwerte in dem Aufwärmzählereinstellwert (DCOUNT) so groß eingestellt werden, daß die Geschwindigkeit des Subtraktivbetriebs des Aufwärmzählers (DANKC) erhöht wird.

Dadurch können ein Aufwärmzustand und ein Sauerstoffspeicher­ zustand des Katalysatorkörpers 44 simuliert und durch den Aufwärmzähler (DANKC) ohne die Verwendung eines Temperatur­ sensors zur Ermittlung der Temperatur des Katalysatorkörpers 44 beurteilt werden. Dadurch wird außerdem ein einfacher ko­ stengünstiger Aufbau geschaffen.

Da ein von dem Temperatursensor ermittelter Temperaturzustand des Katalysatorkörpers 44 von den Verschlechterungsbestim­ mungsbedingungen für den Katalysatorkörper 44 ausgeschlossen wird, kann eine genaue Bestimmung durchgeführt werden, ob der Katalysatorkörper 44 sich verschlechtert hat. Dieses Merkmal erbringt sowohl eine erhöhte Zuverlässigkeit des Fahrzeugs wie eine erhöhte. Genauigkeit bei der Bestimmung der Ver­ schlechterung des Katalysatorkörpers 44.

Wenn die Temperatur des Katalysatorkörpers 44 unter dem Ein­ fluß der niedrigen Temperaturen und/oder eines starken Windes auf einen Pegel reduziert wird, der nicht in der Lage ist, die Verschlechterung des Katalysatorkörpers 44 zu bestimmen, werden darüberhinaus die Katalysatorverschlechte­ rungsbestimmungsbedingungen als nicht erfüllt angesehen, ob­ wohl der Katalysatorkörper 44 normal arbeitet. Die Bestim­ mung, daß die Verschlechterung des Katalysatorkörpers 44 vor­ liegt, wird deshalb abgebrochen. Dieser Schritt beseitigt die Wahrscheinlichkeit, daß der Katalysatorkörper 44 in einem normalen Zustand als anormal beurteilt wird. Das bedeutet, keine Fehlbeurteilung wird hinsichtlich der Verschlechterung des Katalysatorkörpers 44 getroffen. Dadurch kann ein nutzlo­ ser Ersatz oder eine Reparatur von Teilen verhindert werden.

Wie aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung hervor­ geht, wird erfindungsgemäß eine Steuereinrichtung geschaffen, die auf der Grundlage eines Aufwärmzählers bestimmt, ob ein Katalysatorkörper sich in einem vorbestimmten Aufwärmzustand befindet oder nicht. Der Aufwärmzähler wird für den Katalysa­ torkörper verwendet und erzeugt eine Zählrate in Bezug auf jede Motorlast des Verbrennungsmotors. Unter der Annahme, daß der Katalysatorkörper gemäß der vorstehend genannten Bestim­ mung als sich in einem vorbestimmten Aufwärmzustand befindend ermittelt wird, beurteilt die Steuereinrichtung, ob die Ver­ schlechterungsbestimmungsbedingungen für den Katalysatorkör­ per erfüllt worden sind oder nicht. Ein Aufwärmzustand und ein Sauerstoffspeicherzustand des Katalysatorkörpers können dadurch simuliert und ohne die Verwendung eines Temperatur­ sensors beurteilt werden. Es besteht demnach keine Notwendig­ keit für den Temperatursensor und ein einfacher kostengünsti­ ger Aufbau wird geschaffen.

Da darüberhinaus der von dem Temperatursensor ermittelte Tem­ peraturzustand des Katalysatorkörpers von den Verschlechte­ rungsbestimmungsbedingungen für den Katalysatorkörper ausge­ schlossen ist, kann eine genaue Bestimmung durchgeführt wer­ den, ob der Katalysatorkörper sich verschlechtert hat oder nicht. Dadurch sind sowohl hinsichtlich der Zuverlässigkeit von Fahrzeugen wie der Beurteilungsgenauigkeit betreffend die Verschlechterung des Katalysatorkörpers Verbesserungen er­ reichbar.

Wenn die Temperatur des Katalysatorkörpers unter dem Einfluß der niedrigen Temperaturen und/oder eines starken Winds auf einen Pegel abgesenkt wird, der eine Bestimmung der Ver­ schlechterung des Katalysatorkörpers unmöglich macht, werden die Katalysatorverschlechterungsbestimmungsbedingungen als nicht erfüllt identifiziert, obwohl der Katalysatorkörper normal arbeitet. Die Bestimmung der Verschlechterung des Ka­ talysatorkörpers durch die Verschlechterungsbestimmungsvor­ richtung wird deshalb abgebrochen. Es besteht deshalb keine Wahrscheinlichkeit, daß der Katalysatorkörper in einem norma­ len Zustand als anormal beurteilt wird. Das bedeutet, daß ei­ ne derartige Fehlbeurteilung betreffend die Verschlechterung des Katalysatorkörpers nie getroffen wird, wodurch die Not­ wendigkeit für einen wertlosen Ersatz oder eine Reparatur von Teilen beseitigt wird.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Ermittlung einer Verschlechterung eines Katalysators (42) für einen Verbrennungsmotor (2) mit einem ersten und einem zweiten Abgassensor (40, 46) die in einem Abgasdurchlaß (24) des Verbrennungsmotors jeweils stromauf und stromab von einem Katalysatorkörper (44) angeordnet sind, der auf halber Strecke des Abgasdurchlasses vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung zur Ermittlung der Verschlechterung des Katalysators ansprechend auf jeweilige Erfassungssignale vom ersten und vom zweiten Abgassensor eine Rückkopplungssteuerung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bewirkt und bei Erfüllung vorbestimmter Bedingungen zur Ermittlung der Verschlechterung des Katalysators gleichzeitig eine Verschlechterung des Katalysatorkörpers ermittelt, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuereinrichtung (116, 138) basierend auf Zählwerten eines Aufwärmzählers (140, 142) feststellt, ob sich der Katalysatorkörper (44) in einem vorbestimmten Aufwärmzustand befindet oder nicht,
daß das Zählen (Schritt 218 in Fig. 1) des Aufwärmzählers (140, 142) in bezug auf eine beliebige Motorlast des Verbrennungsmotors (2) durchgeführt wird und abhängig von Signalen (z. B. Luftmenge Ga in Fig. 5) erfolgt, die zum Feststellen der Erfüllung vorbestimmter Bedingungen zur Ermittlung der Verschlechterung des Katalysators erfaßt werden, und
daß das Befinden des Katalysatorkörpers in einem vorbestimmten Aufwärmzustand eine der vorbestimmten Bedingungen zur Ermittlung der Verschlechterung des Katalysators ist (Punkt 6 in Fig. 2).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (116) den vorbestimmten Aufwärmzustand feststellt, wenn die Zählwerte des Aufwärmzählers (140, 142) in einem bestimmten Bereich liegen (MONEND, MONST in Fig. 4A).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich durch die Ansaugtemperatur bestimmt ist (Fig. 11, 12).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählen des Aufwärmzählers (140, 142) abhängig von den zum Feststellen der Erfüllung vorbestimmter Bedingungen zur Ermittlung der Verschlechterung des Katalysators erfaßten Signalen bezüglich der Richtung und der Geschwindigkeit variabel ist.