DE4234102C2

DE4234102C2 - Einrichtung und Verfahren zum Feststellen einer Verschlechterung eines Dreiwegekatalysators

Info

Publication number: DE4234102C2
Application number: DE4234102A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Shimizu; Nobuyuki Kobayashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2012-10-10
Also published as: US5303548A; JPH0598947A; DE4234102A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Feststellen einer Verschlechterung eines Dreiwegekatalysators gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein Verfahren zum Feststellen einer Verschlechterung eines Dreiwegekatalysators gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Regeleinrichtung für eine Maschine zum Regeln eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses der Maschine aufgrund von zumindest dem Ausgangssignal eines in dem Abgaskanal stromauf eines Dreiwegekatalysators angeordne ten Luft/Brennstoff-Verhältnis-Sensors. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung und ein Verfahren zum Feststellen einer Verschlechterung des Dreiwegekatalysators aufgrund von zumindest dem Ausgangssignal eines in dem Abgas kanal stromab des Dreiwegekatalysators angeordneten Luft/Brennstoff-Verhältnis-Sensors.

Eine Regeleinrichtung für das Regeln des Luft/Brennstoff-Ver hältnisses an einer Maschine durch Rückführungssteuerung gemäß einem Ausgangssignal eines Luft/Brennstoff-Verhältnis-Sen sors bzw. Sauerstoffsensors (O₂-Sensor), der in einem Abgaskanal stromauf eines katalytischen Umwandlers angeordnet ist, ist als Einzelsensorsystem bekannt. Das Einzelsensorsy stem wird zum Einregeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses der Maschine auf ein stöchiometrisches Verhältnis angewandt, um durch maximale Nutzung der Leistungsfähigkeit des Dreiwegeka talysators die Abgasemissionen zu verbessern.

Zum Korrigieren von einzelnen Differenzen zwischen Zylindern oder von durch Alterung des stromauf angeordneten Sauerstoff sensors verursachten Änderungen wurde ein Zweisensorsystem mit zwei Sauerstoffsensoren entwickelt (US 4 739 614). Bei dem Zweisensorsystem sind die Sauerstoffsensoren in dem Abgaskanal jeweils stromauf bzw. stromab des Katalysators angeordnet und die Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses erfolgt gemäß den Ausgangssignalen sowohl des stromab an geordneten Sauerstoffsensors bzw. Abstromsensors als auch des stromauf angeordneten Sauerstoffsensors bzw. Zustromsensors.

Nichts desto weniger sind selbst bei dem Zweisensorsystem die Abgasemissionen wie HC, CO und NO_x verschlechtert, wenn der Katalysator in dem katalytischen Umwandler verschlechtert ist, so daß es daher erforderlich ist, eine Verschlechterung des Katalysators auf genaue Weise zu ermitteln.

Zum Feststellen einer Verschlechterung des Katalysators im katalytischen Umwandler wurden verschiedenerlei Verfahren oder Einrichtungen vorgeschlagen.

Beispielsweise ist in der US 4 739 614 ein Verfahren offenbart, gemäß dem eine Verschlechterung aus den Zeitab ständen von Umkehrpunkten des Ausgangssignals des Abstromsen sors während der Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses ermittelt wird (nämlich aus der Periode vom Wechseln des Ausgangssignals im Bereich für fettes Gemisch zum Bereich für mageres Gemisch oder umgekehrt).

Wenn der Katalysator verschlechtert ist, wird der Abstand der Umkehrpunkte des Ausgangssignals des Abstromsensors während der Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses kürzer und die Amplitude des Ausgangssignals des Abstromsensors wird größer. Bei dem in der US 4 739 614 beschriebenen Verfahren wird diese Erscheinung zum Ermitteln einer Verschlechterung des Katalysators genutzt und die Verschlechterung festgestellt, wenn das Verhältnis einer Periode T1 der Umkehrung des Aus gangssignals des Zustromsensors zu einer Periode T2 der Umkehrung des Ausgangssignals des Abstromsensors, nämlich ein Verhältnis T1/T2 größer als ein vorbestimmter Wert wird (oder alternativ dann, wenn die Amplitude des Ausgangssignals des Abstromsensors größer als ein vorbestimmter Wert wird). Falls jedoch bei diesem System der Mittelwert des geregelten Luft/Brennstoff-Verhältnisses stark von dem stöchiometrischen Verhältnis abweicht, tritt keine Umkehrung des Ausgangssig nals des Abstromsensors auf. In diesem Fall pendelt das Ausgangssignal des Abstromsensors mit kleiner Amplitude im Bereich für das fette oder das magere Luft/Brennstoff-Ver hältnis bzw. Luftbrennstoffgemisch.

Ferner kann in manchen Fällen die Amplitude des Ausgangssig nals des Abstromsensors auch dann groß werden, wenn der Katalysator nicht verschlechtert ist (z. B. kann dann, wenn sich der Betriebszustand der Maschine plötzlich ändert, die Amplitude des Ausgangssignals des Abstromsensors momentan groß werden).

Es ist daher manchmal schwierig, eine Verschlechterung des Katalysators auf genaue Weise aufgrund der Umkehrungsperiode oder der Amplituden der Ausgangssignale der Sauerstoffsenso ren zu erfassen.

Eine gattungsgemäße Einrichtung und ein gattungsgemäßes Verfahren sind aus der DE 38 41 685 C2 bekannt.

Diese herkömmliche Einrichtung weist zwei Sauerstoffsonden auf, die dazu nutzbar sind, den Alterungszustand des Dreiwegekatalysators festzustellen. Der Alterungszustand kann jedoch nur dann ermittelt werden, wenn das Luft/Brennstoffverhältnis in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses ist. Bei Auftreten eines Wechsels von einem fetten Luft/Brennstoffverhältnis zu einem mageren Luft/Brennstoffverhältnis dient eine Messung des zeitlichen Verzugs zwischen den beiden Sonden als Grundlage für die Ermittlung des Alterungszustandes. Die Messung dieser Phasenverschiebung muß jedoch bei einem nahezu stöchiometrischen Luft/Brennstoffverhältnis erfolgen. Wenn aber das Luft/Brennstoffverhältnis in Stromrichtung vor dem Dreiwegekatalysator mit einer kleiner Amplitude pendelt, pendelt auch das Luft/Brennstoffverhältnis in Stromrichtung nach dem Dreiwegekatalysator mit einer kleinen Amplitude. In diesem Fall kann ein Meßfehler auftreten.

Die DE 34 43 649 A1 zeigt ein Verfahren zu Feststellen einer Verschlechterung ein Dreiwegekatalysators, bei dem der Alterungszustand des Dreiwegekatalysators nur bei konstanter Drehzahl, d. h. im stationären Fall bei einem stöchiometrischen Luft/Brennstoffverhältnis ermittelt werden kann. Auch bei der DE 34 43 649 A1 sind zwei Lambdasonden erforderlich, aus deren Regelfrequenzen ein Quotient gebildet wird, der mit einem Sollwert verglichen wird.

Die DE 39 16 467 A1 zeigt ein Verfahren zum Anzeigen eines Schadstoffausstoßes einer Brennmaschine. Dazu müssen Last- bzw. Drehzahlpunkte angefahren werden, so daß auch gemäß der Lehre der DE 39 16 467 A1 nur im stationären Betrieb, also bei stöchiometrischem Luft/Brennstoffverhältnis gemessen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 so weiter zu bilden, daß der tatsächliche Zustand des Dreiwegekatalysators möglichst genau anzeigbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Einrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst.

Ein Meßfehler kann verhindert werden, wenn der Alterungszustand des Dreiwegekatalysators dann bestimmt wird, wenn das Luft/Brennstoffverhältnis über eine längere vorbestimmte Zeit entweder mager oder fett angereichert ist.

Mittels der Signalzustandserfassungseinrichtung wird ein solcher Zustand erfaßt und dann der Zustand des Dreiwegekatalysators anhand eines Vergleichs einer durch eine Verlaufskurve des Ausgangssignals des Abstromsensors gebildeten Fläche mit einem Bezugswert bestimmt.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in der abhängigen Ansprüchen definiert.

Erfindungsgemäß kann der Alterungszustand des Dreiwegekatalysators dann genau bestimmt werden, wenn der Mittelwert des geregelten Luft/Brennstoffverhältnis stark vom stöchiometrischen Verhältnis abweicht.

Mit der Erfindung werden eine Einrichtung und ein Verfahren zum Feststellen einer Verschlechterung eines Dreiwegekataly sators geschaffen, der in einem Abgaskanal einer Brennkraft maschine angeordnet ist, die mit einem im Abgaskanal stromauf des Dreiwegekatalysators angeordneten Luft/Brennstoff-Ver hältnis-Sensor (Sauerstoffsensor) bzw. Zustromsensor, einem im Abgaskanal stromab des Dreiwegekatalysators angeord neten Abstromsensors und einer Regeleinrichtung ausgestattet ist, die unter Rückführung das Luft/Brennstoff-Verhältnis der Maschine gemäß zumindest dem Ausgangssignal des Zustromsen sors regelt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß einem Ausführungsbei spiel enthält eine Signalzustand-Erfassungseinrichtung, die während der Regelung der Maschine durch die Regeleinrichtung einen Zustand erfaßt, bei dem das Ausgangssignal des Abstrom sensors über mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer entweder im Bereich für ein fettes Gemisch oder im Bereich für ein mage res Gemisch verbleibt, eine Recheneinrichtung zum Berechnen einer Fläche, die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals des Abstromsensors und einer Linie für einen vorbestimmten Bezugswert eingeschlossen ist, und eine Bestimmungseinrich tung, die dann, wenn die Signalzustand-Erfassungseinrichtung ermittelt, daß das Ausgangssignal des Abstromsensors über mehr als die vorbestimmte Zeitdauer in dem Bereich für das fette oder für das magere Gemisch verblieben ist, entspre chend der berechneten Fläche bestimmt, ob der Dreiwegekataly sator verschlechtert ist oder nicht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß einem anderen Ausfüh rungsbeispiel enthält eine Rechen- und Bestimmungseinrichtung zum Berechnen einer Fläche, die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals des Abstromsensors und einer Linie für einen ersten vorbe stimmten Bezugswert eingeschlossen ist, eine Rechen- und Bestimmungseinrich tung zum Berechnen einer Fläche, die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals des Zustromsensors und einer Linie für einen zweiten vorbestimmten Bezugswert eingeschlossen ist, eine Recheneinrichtung zum Berechnen eines Verhältnisses der Abstromsensor-Ausgangssignal-Fläche zu der Zustromsensor- Ausgangssignal-Fläche und eine Bestimmungseinrichtung, die entsprechend dem Flächenverhältnis bestimmt, ob der Dreiwege katalysator verschlechtert ist oder nicht. In diesem Fall kann eine Katalysatorverschlechterung festgestellt werden, wenn während der Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses das Ausgangssignal des Abstromsensors nicht in dem Bereich für das fette Gemisch oder in dem Bereich für das magere Gemisch bleibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1A bis 1D und 2A bis 2E zeigen durch eine Verschlechterung eines Katalysators verursachte Änderungen von Verlaufskurven des Ausgangssignals eines Abstrom-Sauerstoffsensors.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine und zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Fig. 4A, 4B, 6A, 6B, 7, 8A bis 8D, 9 und 10 sind Ablaufdiagramme, die die Funktionen einer Regelschaltung nach Fig. 3 veranschaulichen.

Fig. 5A bis 5D sind Zeitdiagramme zur Erläuterung des Ablaufdiagramms nach Fig. 4A und 4B.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen schematisch das Prinzip des Verfahrens zum Feststellen einer Verschlechterung eines Dreiwegekatalysators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Wie nachfolgend ausführlich erläutert wird, wird die Ver schlechterung des Katalysators aufgrund einer Fläche festge stellt, die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals eines stromab angeordneten bzw. Abstrom-Sauerstoffsensors und einer Linie für einen vorbestimmten Bezugswert eingeschlossen ist.

Die Fig. 2E zeigt die Verlaufskurve eines Ausgangssignals VOM eines stromaufwärts angeordneten bzw. zustrom-Sauerstoffsen sors bei der Rückführungsregelung des Luft/Brennstoff-Ver hältnisses einer Maschine entsprechend dem Ausgangssignal VOM. Gemäß Fig. 2E pendelt das Ausgangssignal VOM des Zu stromsensors regelmäßig zwischen dem Magergemischbereich und dem Fettgemischbereich in bezug auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis. In diesem Fall wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis der Maschine so geregelt, daß der Mittelwert des geregelten Verhältnisses mit dem stöchiometri schen Verhältnis übereinstimmt.

Selbst wenn jedoch das Ausgangssignal VOM des Zustromsensors um das stöchiometrische Verhältnis pendelt, kann der tatsäch liche Mittelwert des geregelten Verhältnisses stark von dem stöchiometrischen Verhältnis abweichen. Dies tritt beispiels weise dann auf, wenn sich die Ausgangskennlinie des Zustrom sensors ändert oder wenn der Zustromsensor beträchtlich durch eine Änderung der Eigenschaften der Brennstoffeinspritzvor richtung eines bestimmten Zylinders beeinflußt wird, was von Zylinder zu Zylinder unterschiedlich sein kann.

Die Fig. 1A bis 1D und 2A bis 2D zeigen die Verlaufskurven eines Ausgangssignals VOS des Abstrom-Sauerstoffsensors in dem Fall, daß der eingeregelte Mittelwert des Luft/Brenn stoff-Verhältnisses beträchtlich von dem stöchiometrischen Verhältnis abweicht. In diesen Figuren ist durch die ausgezo genen Linien der Verlauf des Ausgangssignals VOS bei normaler Katalysatorleistung und durch gestrichelte Linien der Verlauf bei verschlechterter Katalysatorleistung dargestellt. Es ist ersichtlich, daß in diesen Fällen die Verlaufskurven des Ausgangssignals VOS nicht die Linie für das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis schneiden, nämlich trotz einer Verschlechterung des Katalysators kein Bereichswechsel des Ausgangssignals VOS auftritt. Infolgedessen ist es nicht möglich, eine Verschlechterung des Katalysators aus dem Abstand von Bereichswechseln des Ausgangssignals VOS des Abstromsensors zu ermitteln.

Die gestrichelten Flächen in Fig. 1A bis 1D und 2A bis 2D stellen jeweils Flächen dar, die von den Verlaufskurven des Ausgangssignals VOS des Abstromsensors und Linien für vorbe stimmte Bezugswerte eingeschlossen sind.

Gemäß Fig. 1A bis 1D ist als Bezugswert der Minimalwert des Ausgangssignals VOS während eines Schwingungs- bzw. Pendelzy klus angesetzt. In diesem Fall sind im Vergleich zu den Flächen bei nicht verschlechtertem Katalysator (Fig. 1C und 1D) die Flächen immer größer, wenn der Katalysator ver schlechtert ist (Fig. 1A und 1B). Wenn die Fläche größer als eine vorbestimmte Fläche ist, kann daher daraus festgestellt werden, daß der Katalysator verschlechtert ist.

Alternativ wird gemäß Fig. 2A bis 2D als Bezugswertlinie die Linie für OV herangezogen. In diesem Fall wird die Fläche maximal, wenn der Katalysator normal arbeitet und der Mittel wert des geregelten Luft/Brennstoff-Verhältnisses von dem stöchiometrischen Verhältnis weg zum Fettgemischbereich hin abweicht (Fig. 2C). Ferner wird die Fläche minimal, wenn der Katalysator normal arbeitet, jedoch der Mittelwert des gere gelten Luft/Brennstoff-Verhältnisses von dem stöchiometri schen Verhältnis weg zu dem Magergemischbereich hin abweicht (Fig. 2D). Wenn der Katalysator verschlechtert ist (Fig. 2A und 2B), liegt der Flächeninhalt immer zwischen dem Maximal wert nach Fig. 2C und dem Minimalwert nach Fig. 2D. Daher kann in diesem Fall die Verschlechterung des Katalysators festgestellt werden, wenn der Flächeninhalt zwischen zwei vorbestimmten Werten liegt.

Bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird unter Nutzung der in Fig. 1 oder 2 dargestellten Zusammenhän ge eine Verschlechterung des Katalysators aufgrund der Fläche bestimmt, die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals VOS des Abstromsensors umgeben ist (oder im einzelnen aufgrund des Verhältnisses der von der Verlaufskurve des Ausgangssig nals VOS des Abstromsensors umgebenen Fläche zu der von der Verlaufskurve des Ausgangssignals VOM des Zustromsensors umgebenen Fläche).

Die Fig. 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zum Feststellen einer Verschlechterung des Kata lysators für das Ausführen des vorstehend erläuterten Verfah rens.

In Fig. 3 ist mit 1 eine Brennkraftmaschine für ein Kraft fahrzeug bezeichnet. In einem Lufteinlaß 2 der Maschine 1 ist ein Potentiometer-Luftströmungsmesser 3 zum Messen der in die Maschine 1 eingesaugten Luftmenge angebracht, der ein zur durchströmenden Luftmenge proportionales analoges Spannungs signal erzeugt. Das Signal des Luftströmungsmessers 3 wird einem mit einem Multiplexer ausgestatteten Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler 101 einer Regelschaltung 10 zugeführt.

An einem Zündverteiler 4 sind Kurbelwinkelsensoren 5 und 6 zum Erfassen des Drehwinkels der (nicht gezeigten) Kurbelwel le der Maschine 1 angebracht. Bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt der Kurbelwinkelsensor 5 ein Impulssignal bei jedem Kurbelwinkel von 720°, während der Kurbelwinkelsensor 6 ein Impulssignal bei jedem Kurbelwinkel von 30° erzeugt. Die Impulssignale aus den Kurbelwinkelsensoren 5 und 6 werden einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 102 der Regelschaltung 10 zugeführt. Ferner wird das Impulssignal des Kurbelwinkelsen sors 6 im weiteren einem Unterbrechungsanschluß einer Zen traleinheit (CPU) 103 zugeführt.

In dem Lufteinlaß 2 ist am Einlaßkanal eines jeden Zylinders der Maschine 1 ein Brennstoffeinspritzventil 7 angebracht, über das jeweils unter Druck Brennstoff aus dem Brennstoffsy stem dem Maschinenzylinder zugeführt wird.

In einem Kühlmantel eines Zylinderblocks 8 der Maschine 1 ist ein Temperaturfühler 9 zum Messen der Kühlwassertemperatur angeordnet. Der Temperaturfühler 9 erzeugt ein der Temperatur THW des Kühlmittels entsprechendes analoges Spannungssignal, das dem A/D-Wandler 101 der Regelschaltung 10 zugeführt wird.

In dem Abgassystem ist in dem Abgaskanal stromab eines Abgas sammlers 11 ein auf dreierlei Weise reduzierender und oxidie render katalytischer Umwandler bzw. Katalysator 12 angeord net. Der Katalysator 12 ist dazu gestaltet, aus den Abgasen gleichzeitig drei Schadstoffe, nämlich CO, HC und NO_x auszu scheiden.

An dem Abgassammler 11, nämlich stromauf des Katalysators 12 ist ein Zustrom-Sauerstoffsensor bzw. Zustromsensor 13 ange bracht.

An einem Auspuffrohr 14 stromab des Katalysators 12 ist ein Abstrom-Sauerstoffsensor bzw. Abstromsensor 15 angeordnet. Der Zustromsensor 13 und der Abstromsensor 15 erzeugen Aus gangssignale, die der Sauerstoffkonzentration in den Abgasen entsprechen. Im einzelnen erzeugen die Sensoren 13 und 15 Ausgangsspannungssignale, die sich in Abhängigkeit davon ändern, ob im Vergleich zu dem stöchiometrischen Luft/Brenn stoff-Verhältnis das Luft/Brennstoff-Verhältnis der Abgase fett oder mager ist bzw. einem fetten oder mageren Luftbrenn stoffgemisch entspricht. Die Signale aus den Sauerstoffsenso ren 13 und 15 werden dem A/D-Wandler 101 der Regelschaltung 10 zugeführt.

Die Regelschaltung 10, die durch einen Mikrocomputer gebildet sein kann, enthält die Zentraleinheit (CPU) 103, einen Fest speicher (ROM) 104 zum Speichern einer Hauptroutine, von Unterbrechungsroutinen wie einer Brennstoffeinspritzroutine, einer Zündzeitverstellungsroutine und dergleichen, von Kon stanten usw., einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 105 zum vor übergehenden Speichern von Daten, einen Datensicherungs- Schreib/Lesespeicher (B-RAM) 106 und einen Taktgenerator (CLK) 107 zum Erzeugen von verschiedenen Taktsignalen. Der Datensicherungs-Schreib/Lesespeicher 106 ist direkt an eine (nicht gezeigte) Batterie angeschlossen, so daß daher sein Inhalt auch dann erhalten bleibt, wenn der (nicht gezeigte) Zündschalter ausgeschaltet ist.

In dem Lufteinlaß 2 ist eine vom Fahrer betätigte Drossel klappe 16 zusammen mit einem Leerlaufschalter 17 angebracht, der das Öffnen der Drosselklappe erfaßt und ein Signal LL erzeugt, wenn die Drosselklappe 16 voll geschlossen ist. Dieses Signal LL wird der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 102 der Regelschaltung 10 zugeführt.

Mit 18 ist ein Zusatzluftzufuhrventil zum Einleiten von zusätzlicher Luft in den Abgassammler 11 bezeichnet, durch die während eines Bremsbetriebes oder während des Leerlaufs der Maschine die Emission von HC und CO verringert wird.

Mit 19 ist eine Warnanzeige bezeichnet, die betätigt wird, wenn eine Verschlechterung des Katalysators 12 festgestellt wird.

Zum Steuern des Brennstoffeinspritzventils 7 sind in der Regelschaltung 10 ein Abwärtszähler 108, ein Flipflop 109 und eine Treiberschaltung 110 enthalten. Wenn in einer nachfol gend erläuterten Routine eine Brennstoffeinspritzmenge TAU berechnet wird, wird diese Menge in dem Abwärtszähler 108 voreingestellt und zugleich das Flipflop 109 gesetzt, wodurch die Treiberschaltung 110 das Brennstoffeinspritzventil 7 zu betätigen beginnt. Der Abwärtszähler 108 zählt das Taktsignal aus dem Taktgenerator 107 und erzeugt schließlich an einem Anschluß ein logisches Signal "1" zum Rücksetzen des Flip flops 109, so daß die Treiberschaltung 110 das Betätigen des Brennstoffeinspritzventils 107 beendet, wodurch den Zylindern jeweils die der Menge TAU entsprechende Brennstoffmenge zugeführt wird.

An der Zentraleinheit 103 treten jeweils dann Unterbrechungen auf, wenn der A/D-Wandler 101 eine A/D-Umsetzung beendet und ein Unterbrechungssignal erzeugt, wenn der Kurbelwinkelsensor 6 ein Impulssignal erzeugt und wenn der Taktgenerator 107 ein besonderes Taktsignal erzeugt.

Ansaugluftmengendaten Q aus dem Luftströmungsmesser 3 und Kühlwassertemperaturdaten THW aus dem Temperaturfühler 9 werden jeweils in einer A/D-Umsetzungsroutine aufgenommen, welche in vorbestimmten Zeitabständen ausgeführt werden, wonach die Daten in den Schreib/Lesespeicher 105 eingespei chert werden. D.h., die Daten Q und THW werden in dem Schreib/Lesespeicher 105 in vorbestimmten Zeitabständen auf den neuesten Stand gebracht. Eine Maschinendrehzahl Ne wird in einer bei jedem Kurbelwinkel von 30° ausgeführten Unter brechungsroutine, nämlich bei jedem Impulssignal des Kurbel winkelsensors 6 ausgeführt und in dem Schreib/Lesespeicher 105 gespeichert.

Es wird nun die Funktion der Regelschaltung 10 nach Fig. 3 erläutert.

Die Fig. 4A und 4B veranschaulichen eine Routine zur Rückfüh rungsregelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses. In dieser Routine, die in vorbestimmten Zeitabständen von beispielswei se 4 ms ausgeführt wird, wird ein Luft/Brennstoff-Verhältnis-Kor rekturfaktor FAF entsprechend dem Ausgangssignal VOM des Zustrom-Sauerstoffsensors 13 berechnet.

Bei einem Schritt 401 nach Fig. 4A wird ermittelt, ob alle Bedingungen für die Rückführungsregelung des Luft/Brennstoff-Ver hältnisses erfüllt sind. Die Bedingungen für die Regelung sind beispielsweise:

1) Die Maschine ist nicht gerade im Anlaßzustand,
2) die Kühlwassertemperatur liegt über einem vorbestimmten Wert,
3) es werden gegenwärtig keine zusätzlichen Brennstoffmen gen zugeführt, wie eine Anlaß-Zusatzmenge, eine Warmlauf-Zu satzmenge, eine Leistungs-Zusatzmenge oder eine sog. OTP-Brennstoffzusatzmenge zum Verhindern eines übermäßigen An stiegs der Temperatur des Katalysators,
4) das Ausgangssignal des Zustromsensors 13 hat zumindest einmal die Richtung gewechselt, nämlich sich von einem Signal für ein fettes Gemisch zu einem Signal für ein mageres Ge misch geändert oder umgekehrt, und
5) es wird gegenwärtig kein Brennstoffabsperrvorgang ausge führt.

Falls irgendeine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 425 nach Fig. 4B weiter, bei dem eine Regelungskennung XMFB für die Rückfüh rungsregelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses auf "0" rückgesetzt wird, wonach dann die Routine bei einem Schritt 426 endet.

Wenn bei dem Schritt 401 alle Bedingungen für die Regelung erfüllt sind, schreitet die Routine zu einem Schritt 402 weiter.

Bei dem Schritt 402 wird die A/D-Umsetzung der Ausgangsspan nung VOM des Zustromsensors 13 ausgeführt. Der umgesetzte Wert wird dann aus dem A/D-Wandler 101 aufgenommen. Danach wird bei einem Schritt 403 die Spannung VOM mit einem Bezugs wert V_R1 verglichen, um zu ermitteln, ob in bezug auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis das durch den Zustromsensor 13 gegenwärtig erfaßte Luft/Brennstoff-Ver hältnis im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich liegt. Die Bezugsspannung V_R1 wird üblicherweise auf den Mittelwert der Maximalamplitude des Ausgangssignals des Sauerstoffsensors oder nahe an dem Mittelwert eingestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird V_R1 auf 0,45 V einge stellt.

Falls sich VOM V_R1 ergibt, was bedeutet, daß das gegenwär tige Luft/Brennstoff-Verhältnis dem mageren Gemisch ent spricht, schreitet die Routine zu einem Schritt 404 weiter, bei dem ermittelt wird, ob ein Zählwert CDLY eines Verzöge rungszählers positiv ist. Falls sich CDLY < 0 ergibt, schrei tet die Routine zu einem Schritt 405 weiter, bei dem der Verzögerungszähler CDLY gelöscht wird, wonach dann die Routi ne zu einem Schritt 406 fortschreitet. Falls sich CDLY 0 ergibt, schreitet das Programm direkt zu dem Schritt 406 weiter. Bei dem Schritt 406 wird der Verzögerungszählstand CDLY um "1" heruntergezählt, wonach bei dem Schritt 407 ermittelt wird, ob CDLY < TDL ist. Hierbei ist TDL eine Magergemisch-Verzögerungszeit, über die ein Fettgemischzu stand auch nach dem Wechsel des Ausgangssignals des Zustrom sensors 13 von dem Fettgemischbereich auf den Magergemischbe reich aufrecht erhalten wird, wobei TDL auf einen negativen Wert festgelegt ist. Daher schreitet nur dann, wenn der Schritt 407 CDLY < TDL ergibt, die Routine zu einem Schritt 408 weiter, bei dem CDLY auf TDL eingestellt wird, und danach zu einem Schritt 409, bei dem eine Luft/Brennstoff-Verhält nis-Kennung F1 auf "0" für den Magergemischzustand einge stellt wird. Falls sich andererseits VOM < V_R1 ergibt, was bedeutet, daß das gegenwärtige Luft/Brennstoff-Verhältnis dem fetten Gemisch entspricht, schreitet die Routine zu einem Schritt 410 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Verzöge rungszählwert CDLY negativ ist. Wenn dies der Fall ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 411 weiter, bei dem der Zählwert CDLY gelöscht wird, und danach zu einem Schritt 412. Falls sich CDLY 0 ergibt, schreitet die Routine direkt zu dem Schritt 412 weiter. Bei dem Schritt 412 wird der Verzögerungszählstand CDLY um "1" hochgezählt, wonach bei einem Schritt 413 ermittelt wird, ob CDLY größer als TDR ist. TDR ist eine Fettgemisch-Verzögerungszeit, über die ein Magergemischzustand selbst nach dem Wechsel des Ausgangssig nals des Zustromsensors 13 von dem Magergemischbereich auf den Fettgemischbereich aufrecht erhalten wird, und ist auf einem positiven Wert festgelegt. Daher schreitet nur dann, wenn der Schritt 413 CDLY < TDR ergibt, die Routine zu einem Schritt 414 weiter, bei dem CDLY auf TDR eingestellt wird, und danach zu einem Schritt 415, bei dem die Kennung F1 auf "1" für den Fettgemischzustand gesetzt wird.

Als nächstes wird bei einem Schritt 416 nach Fig. 4B ermit telt, ob die Luft/Brennstoff-Verhältnis-Kennung F1 umgekehrt wurde bzw. gewechselt hat, nämlich ob das mittels des Zu stromsensors 13 erfaßte verzögerte Luft/Brennstoff-Verhältnis den Bereich gewechselt hat. Falls die Kennung F1 umgestellt wurde, schreitet die Routine zu Schritten 417 bis 419 weiter, bei denen ein Sprungvorgang ausgeführt wird. D.h., wenn bei dem Schritt 417 die Kennung F1 "0" (für das Magergemisch) ist, schreitet die Routine zu dem Schritt 418 weiter, bei dem der Korrekturfaktor FAF beträchtlich um eine Sprunggröße RSR vergrößert wird. Falls bei dem Schritt 417 die Kennung F1 "1" (für das fette Gemisch) ist, schreitet die Routine zu dem Schritt 419 weiter, bei dem der Korrekturfaktor FAF beträcht lich um eine Sprunggröße RSL verringert wird. Falls anderer seits bei dem Schritt 416 die Kennung F1 nicht umgekehrt war, schreitet die Routine zu Schritten 420 bis 422 weiter, bei denen ein Integrationsvorgang ausgeführt wird. D.h., falls bei dem Schritt 420 die Kennung F1 "0" (für das magere Ge misch) ist, schreitet die Routine zu dem Schritt 421 weiter, bei dem der Korrekturfaktor FAF allmählich um eine Fettge misch-Integrationsgröße KIR vergrößert wird. Falls ferner bei dem Schritt 420 die Kennung F1 "1" (für das fette Gemisch) ist, schreitet die Routine zu dem Schritt 422 weiter, bei dem der Korrekturfaktor FAF allmählich um eine Magergemisch-In tegrationsgröße KIL verringert wird.

Danach wird bei einem Schritt 423 der Korrekturfaktor FAF beispielsweise durch einen Minimalwert 0,8 und einen Maximal wert 1,2 gesichert bzw. begrenzt, um dadurch zu verhindern, daß das geregelte Luft/Brennstoff-Verhältnis bzw. das gere gelte Gemisch zu fett oder zu mager wird.

Der Korrekturfaktor FAF wird dann in den Schreib/Lesespeicher 105 eingespeichert und die Routine schreitet zu einem Schritt 424 weiter, bei dem die Regelungskennung XMFB auf "1" gesetzt wird, wonach die Routine bei dem Schritt 426 endet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5A bis 5D wird der Regelvorgang gemäß den Ablaufdiagrammen in Fig. 4A und 4B näher erläutert. Gemäß Fig. 5A wird dann, wenn durch das Ausgangssignal des Zustromsensors 13 das Luft/Brennstoff-Verhältnis A/F erhalten wird, der Verzögerungszählstand CDLY während eines Fettge mischzustands hochgezählt und während eines Magergemischzu stands heruntergezählt, wie es in Fig. 5B gezeigt ist. Es ergibt sich ein der Luft/Brennstoff-Verhältnis-Kennung F1 entsprechendes verzögertes Luft/Brennstoff-Verhältnis gemäß Fig. 5C. Wenn beispielsweise zu einem Zeitpunkt t1 das Luft/Brennstoff-Verhältnis A/F von dem Magergemischbereich auf den Fettgemischbereich wechselt, wechselt das verzögerte Verhältnis F1 zu einem Zeitpunkt t2 erst nach der Fettge misch-Verzögerungszeit TDR. Wenn auf ähnliche Weise zu einem Zeitpunkt t3 das Verhältnis A/F von dem Fettgemischbereich auf den Magergemischbereich wechselt, ändert sich das verzö gerte Verhältnis A/F′ bzw. F1 nach der Magergemisch-Verzöge rungszeit TDL zu einem Zeitpunkt t4. Wenn jedoch zu einem Zeitpunkt t5, t6 oder t7 das Luft/Brennstoff-Verhältnis A/F in einer kürzeren Zeit als die Fettgemisch-Verzögerungszeit TDR oder die Magergemisch-Verzögerungszeit TDL den Bereich wechselt, wird das verzögerte Verhältnis F1 zu einem Zeit punkt t8 umgekehrt. D.h., verglichen mit dem Luft/Brennstoff-Ver hältnis A/F ist das verzögerte Luft/Brennstoff-Verhältnis A/F′ bzw. F1 stabil bzw. stetig. Ferner wird gemäß Fig. 5D bei jedem Wechsel des verzögerten Verhältnisses F1 von dem Fettgemischbereich auf den Magergemischbereich oder umgekehrt der Korrekturfaktor FAF sprungweise um die Sprunggröße RSR oder RSL geändert und der Korrekturfaktor FAF allmählich entsprechend dem verzögerten Luft/Brennstoff-Verhältnis F1 erhöht oder verringert.

Als nächstes wird die Rückführungsregelung des Luft/Brenn stoff-Verhältnisses durch das Zweisensorsystem mit den beiden Sauerstoffsensoren erläutert, bei dem das Luft/Brennstoff-Ver hältnis sowohl gemäß dem Ausgangssignal des Abstromsensors 15 als auch gemäß dem Ausgangssignal des Zustromsensors 13 geregelt wird.

Allgemein werden drei Arten von Regelvorgängen durch den Abstromsensor 15 angewandt, nämlich die Art, bei der minde stens einer der Parameter wie die Sprunggrößen RSR und RSL, die Integrationsgrößen KIR und KIL und die Verzögerungszeiten TDR und TDL variabel ist, die Art, bei der die Bezugsspannung V_R1 für die Ausgangsspannung VOM des Zustromsensors variabel ist, und die Art, bei der ein zweiter Luft/Brennstoff-Ver hältnis-Korrekturfaktor FAF2 eingeführt wird, der entspre chend dem Ausgangssignal des Abstromsensors 15 berechnet wird.

Falls beispielsweise die Fettgemisch-Sprunggröße RSR ver größert oder die Magergemisch-Sprunggröße RSL verringert wird, wird das geregelte Luftbrennstoffgemisch fetter, wäh rend dann, wenn die Magergemisch-Sprunggröße RSL vergrößert wird oder die Fettgemisch-Sprunggröße RSR verringert wird, das geregelte Gemisch magerer wird. Auf diese Weise kann durch Ändern der Fettgemisch-Sprunggröße RSR und der Magerge misch-Sprunggröße RSL gemäß dem Ausgangssignal des Abstrom sensors 15 das Luft/Brennstoff-Verhältnis geregelt werden. Falls ferner die Fettgemisch-Integrationsgröße KIR vergrößert oder die Magergemisch-Integrationsgröße KIL verringert wird, wird das geregelte Gemisch fetter, während dann, wenn die Magergemisch-Integrationsgröße KIL vergrößert wird oder die Fettgemisch-Integrationsgröße KIR verringert wird, das gere gelte Gemisch magerer wird. Auf diese Weise kann das Luft/Brennstoff-Verhältnis durch Ändern der Fettgemisch integrationsgröße KIR und der Magergemisch-Integrationsgröße KIL gemäß dem Ausgangssignal des Abstromsensors 15 geregelt werden. Falls weiterhin die Bezugsspannung V_R1 erhöht wird, wird das geregelte Gemisch fetter, und wenn die Bezugsspan nung V_R1 verringert wird, wird das geregelte Gemisch magerer. Auf diese Weise kann das Luft/Brennstoff-Verhältnis durch Ändern der Bezugsspannung V_R1 gemäß dem Ausgangssignal des Abstromsensors 15 geregelt werden.

Wenn ferner die Fettgemisch-Verzögerungszeit länger als die Magergemisch-Verzögerungszeit wird (TDR < TDL), wird das geregelte Gemisch fetter, während dann, wenn die Magerge misch-Verzögerungszeit länger als die Fettgemisch-Verzöge rungszeit wird (TDL < TDR), das geregelte Gemisch magerer wird. Auf diese Weise kann das Luft/Brennstoff-Verhältnis durch Ändern der Fettgemisch-Verzögerungszeit TDR und der Magergemisch-Verzögerungszeit TDL gemäß dem Ausgangssignal des Abstromsensors 15 geregelt werden.

Diese Arten von Regelungsvorgängen für das Luft/Brennstoff-Ver hältnis haben jeweilige Vorteile. Beispielsweise kann eine genaue Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses erreicht werden, wenn die Verzögerungszeiten TDR und TDL Variable sind, während das Ansprechvermögen der Regelung verbessert ist, wenn die Sprunggrößen RSR und RSL Variable sind. Es können natürlich gleichzeitig zwei dieser Regelungsarten oder alle drei angewandt werden.

Die Fig. 6A und 6B zeigen ein Ablaufdiagramm des Regelungs vorgangs des Zweisensorsystems, bei dem die Sprunggrößen RSR und RSL entsprechend dem Ausgangssignal VOS des Abstromsen sors 15 geändert werden. Diese Routine wird in vorbestimmten Zeitabständen von beispielsweise 512 ms ausgeführt.

Schritte 601 bis 606 nach Fig. 6A stellen den Vorgang für die Ermittlung dar, ob gemäß dem Ausgangssignal des Abstromsen sors 15 die Bedingungen für das Ausführen der Rückführrege lung erfüllt sind.

Diese Bedingungen sind:

1) daß die Bedingungen für die Regelung gemäß den Ausgangs signalen des Zustromsensors 13 erfüllt sind (Regelungskennung XMFB = "1" bei dem Schritt 601),
2) daß die Temperatur THW des Kühlwassers höher als ein vorbestimmter Wert (von beispielsweise 70°C) ist (Schritt 602),
3) daß die Drosselklappe 16 nicht voll geschlossen ist (nämlich das Signal LL nicht eingeschaltet ist) (Schritt 603),
4) daß in den Abgassammler keine Zusatzluft AS eingeleitet wird (Schritt 604),
5) daß die durch Q/Ne angezeigte Belastung der Maschine größer als ein vorbestimmter Wert X₁ ist (d. h., Q/Ne X₁) (Schritt 605), und
6) daß der Abstromsensor 15 eingeschaltet ist (Schritt 606).

Falls irgendeine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 619 weiter, bei dem eine Regelungskennung XSFB auf "0" rückgesetzt wird.

Falls bei den Schritten 601 bis 606 alle Bedingungen erfüllt sind, wird bei einem Schritt 608 die Kennung XSFB auf "1" gesetzt, wonach die Routine zu einem Schritt 609 nach Fig. 6B fortschreitet.

Schritte 609 bis 618 stellen den Vorgang für das Berechnen der Sprunggrößen RSR und RSL entsprechend dem Ausgangssignal VOS des Abstromsensors 15 dar.

Bei dem Schritt 609 wird die A/D-Umsetzung der Ausgangsspan nung VOS des Abstromsensors 15 vorgenommen und der umgesetzte Wert der Spannung wird aus dem A/D-Wandler 101 abgerufen. Dann wird bei dem Schritt 610 die Spannung VOS mit einer Bezugsspannung V_R2 wie 0,55 V verglichen, um zu ermitteln, ob das gegenwärtig durch den Abstromsensor 15 erfaßte Luft/Brennstoff-Verhältnis in bezug auf das stöchiometrische Verhältnis im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich liegt. Es ist anzumerken, daß in Anbetracht von Differenzen hinsichtlich der Ausgangskennlinien und der Verschlechte rungsgrade des Sauerstoffsensors 13 stromauf des Katalysators und des Sauerstoffsensors 15 stromab des Katalysators die Bezugsspannung V_R2 (0,55 V) vorzugsweise höher als die Bezugs spannung V_R1 (0,45 V) angesetzt ist.

Wenn der Schritt 610 VOS V_R2 (für den Magergemischzustand) ergibt, schreitet die Routine zu den Schritten 611 bis 613 weiter, während bei VOS < V_R2 (für den Fettgemischzustand) die Routine zu den Schritten 614 bis 616 fortschreitet. D.h., bei dem Schritt 611 wird die Fettgemisch-Sprunggröße RSR um einen konstanten Wert ΔRS vergrößert, wodurch das Luft/Brenn stoff-Verhältnis zu dem Fettgemischbereich hin verschoben wird. Dann wird bei den Schritten 612 und 613 die Sprunggröße RSR durch einen Maximalwert MAX von beispielsweise ungefähr 7,5% gesichert bzw. begrenzt. Andererseits wird bei dem Schritt 614 die Fettgemisch-Sprunggröße um ΔRS verringert, um dadurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis zu dem Magergemischbe reich hin zu versetzen. Dann wird bei den Schritten 615 und 616 die Fettgemisch-Sprunggröße RSR durch einen Minimalwert MIN (von beispielsweise ungefähr 2,5%) gesichert bzw. be grenzt. Der Maximalwert MAX wird derart gewählt, daß das Ausmaß der Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses in einem Bereich gehalten wird, bei dem das Fahrverhalten nicht verschlechtert ist, während der Minimalwert MIN derart ge wählt wird, daß das Ansprechvermögen der Regelung bei einem Übergangszustand nicht verschlechtert ist.

Bei dem Schritt 617 wird die Magergemisch-Sprunggröße RSL zu RSL = 10% - RSR berechnet. D.h., die Summe aus RSR und RSL wird auf 10% gehalten. Dann werden bei dem Schritt 618 die Sprunggrößen RSR und RSL in den Datensicherungs-Schreib/Lese speicher 106 eingespeichert, wonach die Routine bei einem Schritt 620 nach Fig. 6A endet.

Die Fig. 7 zeigt eine Routine zum Berechnen der Brennstoff einspritzmenge unter Anwendung des bei der Routine nach Fig. 4A und 4B berechneten Korrekturfaktors FAF.

Bei einem Schritt 701 wird eine Grund-Brennstoffeinspritzmen ge TAUP entsprechend der Ansaugluftmenge je Maschinenumdre hung Q/Ne nach der Gleichung TAUP = αQ/Ne berechnet, wobei TAUP die zum Erzielen des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Ver hältnisses erforderliche Brennstoffeinspritzmenge ist und α eine vorbestimmte Konstante ist.

Dann wird bei einem Schritt 702 die Brennstoffeinspritzmenge TAU nach der Gleichung TAU = TAUP·FAF·β + γ berechnet, wobei β und γ Korrekturfaktoren sind, die durch die Betriebs zustände der Maschine bestimmt sind. Bei einem Schritt 703 wird der berechnete Wert TAU in dem Abwärtszähler 108 einge stellt und das Flipflop 109 wird gesetzt, wodurch die Brenn stoffeinspritzung beginnt. Wenn die dem Wert TAU entsprechen de Zeit abgelaufen ist, wird gemäß den vorangehenden Ausfüh rungen das Flipflop 109 durch das Signal aus dem Abwärtszäh ler 108 rückgesetzt, wodurch die Brennstoffeinspritzung beendet wird.

Die Fig. 8A bis 8D zeigen eine Routine für die Ermittlung, ob der katalytische Umwandler bzw. Katalysator 12 verschlechtert ist oder nicht. Diese Routine wird durch die Regelschaltung 10 in vorbestimmten Zeitabständen von beispielsweise 4 ms ausgeführt.

Wenn die Routine beginnt, wird bei einem Schritt 801 nach Fig. 8A durch Feststellen des Wertes der Kennung XMFB ermit telt, ob gegenwärtig die Regelung des Luft/Brennstoff-Ver hältnisses gemäß dem Ausgangssignal VOM des Zustromsensors 13 ausgeführt wird oder nicht. Falls die Regelung gerade ausgeführt wird, nämlich bei dem Schritt 801 XMFB "1" ist, wird durch eine "Mager"-Überwachung bei einem Schritt 802 und eine "Fett"-Überwachung bei einem Schritt 803 ermittelt, ob gegenwärtig über mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer ein Magergemischbereich-Zustand oder ein Fettgemischbereich-Zu stand des Ausgangssignals VOM des Zustromsensors aufrecht erhalten ist oder nicht. Bei einem Schritt 804 wird durch Feststellen des Wertes der Kennung XSFB ermittelt, ob gegen wärtig die Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses gemäß dem Ausgangssignal VOS des Abstromsensors 15 ausgeführt wird.

Das Feststellen der Verschlechterung des Katalysators (in Schritten 805 bis 823) erfolgt nur dann, wenn das Luft/Brenn stoff-Verhältnis sowohl gemäß VOM als auch gemäß VOS geregelt wird (XMFB = "1" bei dem Schritt 801 und XSFB = "1" bei dem Schritt 804) und das Ausgangssignal VOM des Zustromsensors 13 nicht länger als die vorbestimmte Zeit in dem Magergemischbe reich oder dem Fettgemischbereich verbleibt (Schritte 802 und 803).

Der Grund dafür, daß die "Mager"-Überwachung (Schritt 802) und die "Fett"-Überwachung (Schritt 803) erforderlich sind, besteht darin, daß dann, wenn das Ausgangssignal VOM im Magergemischbereich oder im Fettgemischbereich verbleibt, nämlich die Verlaufskurve des Ausgangssignals VOM nicht die Bezugsspannungslinie schneidet, ein Wert AVOM nicht wirksam berechnet wird. D.h., die Feststellung der Verschlechterung des Katalysators erfolgt nur dann, wenn die Verlaufskurve des Ausgangssignals VOM der in Fig. 2E gezeigten Kurve ähnlich ist.

Die Schritte 805 bis 809 nach Fig. 8B und die Schritte 810 bis 814 nach Fig. 8C stellen die Berechnung der Flächen dar, die jeweils durch die Verlaufskurven der Ausgangssignale der Sauerstoffsensoren 13 und 15 und die Bezugswertlinien einge schlossen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden als Bezugswerte die Minimalwerte der Schwankungen der Ausgangs signale der jeweiligen Sauerstoffsensoren herangezogen.

Die Schritte 805 bis 807 nach Fig. 8B sind die Schritte zum Ermitteln eines Minimalwerts VOMMIN des Ausgangssignals VOM des Zustromsensors 13.

Bei den Schritten 805 und 806 wird die Neigung der Verlaufs kurve des Ausgangssignals VOM unter Einsetzen von VOM, VOM_i-1 und VOM_i-2 bestimmt, wobei VOM_i-1 der Wert des Ausgangssig nals VOM bei der letzten Ausführung der Routine ist und VOM_i-2 der Wert des Ausgangssignals VOM bei der vorletzten Ausführung der Routine ist. D.h., bei dem Schritt 805 wird ermittelt, ob bei der letzten Ausführung der Routine die Neigung der Verlaufskurve negativ (abfallend) war, und bei dem Schritt 806 wird ermittelt, ob die gegenwärtige Neigung der Verlaufskurve positiv (ansteigend) ist. Falls der Schritt 805 VOM_i-2 < VOM_i-1 ergibt und der Schritt 806 VOM_i-1 < VOM ergibt, bedeutet dies, daß VOM_i-1 der Minimalwert der Schwan kungen des Ausgangssignals VOM ist, so daß bei dem Schritt 807 als Minimalwert VOMMIN der Wert VOM_i-1 eingesetzt wird, wonach die Routine zu dem Schritt 808 fortschreitet. Falls bei den Schritten 805 und 806 eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wird der Minimalwert VOMMIN nicht geändert und die Routine schreitet direkt zu dem Schritt 808 weiter. Damit wird bei den Schritten 805 bis 807 der letzte Minimalwert der Schwankungen des Ausgangssignals VOM als VOMMIN gespeichert.

Bei dem Schritt 808 wird die von der Verlaufskurve des Aus gangssignals VOM und der Minimalwertlinie eingeschlossene Fläche AVOM (die strichlierte Fläche in Fig. 1C und 1D) folgendermaßen berechnet:
AVOM = AVOM + (VOM - VOMMIN)
Dann werden bei dem Schritt 809 die Parameter VOM_i-2 und VOM_i-1 zur Vorbereitung der nächsten Ausführung der Routine geändert.

Bei den Schritten 810 bis 814 nach Fig. 8C wird die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals VOS des Abstromsensors 15 und einer Minimalwertlinie VOSMIN eingeschlossene Fläche AVOS (die strichlierte Fläche nach Fig. 1A und 1B) berechnet. Die Schritte 810 bis 814 nach Fig. 8C entsprechen genau den Schritten 805 bis 809 nach Fig. 8B, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigt.

Nach den Schritten 805 bis 814 nach Fig. 8B und 8C schreitet die Routine zu den Schritten 815 bis 822 nach Fig. 8D weiter. Die Schritte 815 bis 822 stellen den Prozeß zum Feststellen einer Verschlechterung des Katalysators dar. Bei dem Schritt 815 wird ein Zähler CTIME um "1" aufgestuft, wonach dann bei dem Schritt 816 ermittelt wird, ob die Bedingungen für das Feststellen der Katalysatorverschlechterung erfüllt sind.

Die Bedingungen sind:

1) daß der Zählstand des Zählers CTIME einen vorbestimmten Wert C₀ übersteigt und
2) daß ein anderer Zählstand CREV einen vorbestimmten Wert C₁ übersteigt.

Der Wert C₀ ist der Zählwert für das Ausführen der Routine entsprechend 40 Bereichswechseln des Ausgangssignals VOM des Zustromsensors 13, nämlich entsprechend ungefähr 20 s bei diesem Ausführungsbeispiel.

Der nachfolgend ausführlich erläuterte Zählwert CREV stellt die Zeitdauer dar, während der das Ausgangssignal VOS des Abstromsensors 15 fortgesetzt entweder im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich verbleibt.

Falls der Schritt 816 CTIME < C₀ und CREV < C₁ ergibt, schreitet die Routine zu dem Schritt 817 weiter. Andernfalls endet die Routine bei einem Schritt 824.

Bei dem Schritt 817 wird das Flächenverhältnis AVOS/AVOM berechnet und bei dem Schritt 818 wird ermittelt, ob das Flächenverhältnis größer als ein vorbestimmter Wert Z₀ ist.

Falls AVOS/AVOM größer als Z₀ ist, wird daraus bestimmt, daß der Katalysator verschlechtert ist (Fig. 1A bis 1D, gestri chelte Linie). Falls AVOS/AVOM nicht größer als Z₀ ist, wird bestimmt, daß der Katalysator nicht verschlechtert ist (Fig. 1A bis 1D, ausgezogene Linie).

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Verschlechterung des Katalysators bei dem Schritt 818 gemäß dem Verhältnis AVOS/AVOM bestimmt. Es ist jedoch auch möglich, eine Ver schlechterung des Katalysators allein entsprechend dem Wert AVOS zu bestimmen, (nämlich der von der Verlaufskurve des Ausgangssignals VOS des Abstrom-Sauerstoffsensors umgebenen Fläche). In diesem Fall wird bei dem Schritt 818 die Bedin gung AVOS/AVOM < Z₀ durch die Bedingung AVOS < Z₁ ersetzt. Der Wert Z₀ oder Z₁ wird entsprechend der Art des katalyti schen Umwandlers, der Art der Maschine usw. festgelegt.

Es ist anzumerken, daß das Anwenden des Verhältnisses AVOS/AVOM statt nur des Wertes AVOS bei der Feststellung einer Verschlechterung des Katalysators vorzuziehen ist. Da der Wert AVOS durch Unterschiede hinsichtlich der Betriebsbe dingungen der Maschine beeinflußt sein kann, wird auch die allein auf dem Wert AVOS basierende Feststellung durch die Unterschiede der Betriebsbedingungen beeinflußt. Wenn jedoch das Verhältnis AVOS/AVOM für das Feststellen herangezogen wird, hebt sich die durch die Unterschiede der Betriebsbedin gungen verursachte Einwirkung auf, da die Werte AVOM und AVOS durch die Unterschiede der Betriebsbedingungen auf gleiche Weise beeinflußt werden.

Falls bei dem Schritt 818 ermittelt wird, daß der Katalysator verschlechtert ist, schreitet die Routine zu dem Schritt 819 weiter, bei dem eine Alarmkennung ALM auf "1" gesetzt wird. Dann wird bei dem Schritt 820 die Warnanzeige 19 nach Fig. 3 eingeschaltet, um den Fahrer zu warnen, daß der Katalysator verschlechtert ist. Wenn nicht ermittelt wird, daß der Kata lysator verschlechtert ist, wird bei dem Schritt 821 die Alarmkennung ALM auf "0" rückgesetzt.

In beiden Fällen wird zur Vorbereitung einer zukünftigen Wartung und Inspektion der Wert der Alarmkennung ALM in dem Datensicherungs-Schreib/Lesespeicher 106 der Regelschaltung 10 gespeichert.

Nach dem Ausführen der vorstehend beschriebenen Schritte werden bei einem Schritt 823 die Parameter CTIME, AVOM und AVOS gelöscht, um einen nächsten Feststellungsvorgang vorzu bereiten, und die Routine endet dann bei dem Schritt 824.

Die Fig. 9 veranschaulicht eine Routine zum Einstellen des Zählstands CREV für das Bemessen der Zeitdauer, während der das Ausgangssignal VOS des Abstromsensors 15 fortgesetzt entweder im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich verbleibt. In der Routine nach Fig. 9 wird ermittelt, ob das Ausgangssignal VOS auf der gleichen Seite (Fettgemischseite oder Magergemischseite) des stöchiometrischen Luft/Brenn stoff-Verhältnisses wie bei dem letzten Ausführen der Routine verblieben ist. Falls das Ausgangssignal VOS im gleichen Bereich verblieben ist, wird der Zählstand CREV um "1" aufge stuft, während andernfalls der Zählstand CREV auf "0" rückge setzt wird.

D.h., bei einem Schritt 901 nach Fig. 9 wird ermittelt, ob das Ausgangssignal VOS höher als die Bezugsspannung V_R2 ist. Dann wird in Schritten 902 und 903 ein Wert VOSold mit der Bezugsspannung V_R2 verglichen, wobei VOSold der Wert von VOS bei der letzten Ausführung der Routine ist.

Falls die Ausgangssignale VOS und VOSold an verschiedenen Seiten in bezug auf das stöchiometrische Verhältnis liegen (VOS < V_R2 bei dem Schritt 901 und VOSold V_R2 bei dem Schritt 902 oder VOS V_R2 bei dem Schritt 901 und VOSold < V_R2 bei dem Schritt 903), wird bei einem Schritt 904 der Zählstand CREV auf "0" gelöscht, da dies bedeutet, daß die Verlaufskurve des Ausgangssignals VOS die Linie für das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis (V_R2) geschnitten hat.

Falls die Ausgangssignale VOS und VOSold auf der gleichen Seite bzw. im gleichen Bereich liegen (VOS < V_R2 bei dem Schritt 901 und VOSold < V_R2 bei dem Schritt 902 oder VOS V_R2 bei dem Schritt 901 und VOSold V_R2 bei dem Schritt 903), schreitet die Routine direkt zu einem Schritt 905 weiter, bei dem der Zählstand CREV um "1" aufgestuft wird, wonach dann bei einem Schritt 906 zum Vorbereiten der näch sten Routineausführung VOS auf VOSold geändert wird.

Durch diese Routine entspricht der Zählwert CREV immer der Zeit, während der das Ausgangssignal VOS fortgesetzt im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich geblieben ist.

Die Fig. 10 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel für das Feststellen einer Verschlechterung des Katalysators. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Flächen AVOS und AVOM von dem Ausgangssignal 0 V als Bezugswert ausgehend berechnet (siehe Fig. 2A bis 2D). Dieser Bezugswert kann jedoch beliebig gewählt werden. Nimmt man beispielsweise an, daß das maximale und das minimale Ausgangssignal des Sauer stoffsensors jeweils 1,0 V bzw. 0 V ist, kann dieser Bezugswert auf 0,5 V als Mittelwert zwischen dem maximalen und minimalen Ausgangssignal eingestellt werden. Obgleich dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, werden vor dem Ausführen von Schritten 1001 bis 1011 die Schritte 801 bis 804 nach Fig. 8A ausgeführt, die einen Teil dieser Routine bilden.

Bei den Schritten 1001 und 1002 werden die Flächen AVOM und AVOS aufgrund des Bezugswertes 0 V berechnet. Dann werden in den Schritten 1003 und 1004 auf gleiche Weise wie bei dem Schritt 816 nach Fig. 8D die Zählwerte CTIME und CREV ermit telt. Dann wird bei dem Schritt 1005 eine Verschlechterung des Katalysators aus dem Verhältnis AVOS/AVOM ermittelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch eine Verschlechterung des Katalysators nur dann festgestellt, wenn das Verhältnis AVOS/AVOM zwischen zwei vorbestimmten Werten ZL₀ und ZH₀ liegt (ZL₀ < ZH₀) (siehe Fig. 2A bis 2D).

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es gleichfalls möglich, eine Verschlechterung des Katalysators allein entsprechend dem Wert AVOS zu bestimmen. In diesem Fall wird bei dem Schritt 1005 die Bedingung ZL₀ < AVOS/AVOM < ZH₀ durch die Bedingung ZL₁ < AVOS < ZH₁ ersetzt. Die Werte ZL₀, ZH₀ oder ZL₁, ZH₁ werden entsprechend der Art des Katalysators, der Art der Maschine usw. festgelegt.

Ferner ist es bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 8D und Fig. 10 möglich, eine Verschlechterung des Katalysators statt gemäß dem Verhältnis AVOS/AVOM gemäß einem Parameter AVOS/K zu bestimmen, wobei K eine Konstante ist oder ein Wert, der durch den Maschinenbetriebszustand bestimmt ist.

Bei dem vorstehend beschriebenen Zweisensorensystem erfolgt die Rückführungsregelung gemäß dem Ausgangssignal des Zu strom-Sauerstoffsensors bei jeweils 4 ms, während die Rege lung gemäß dem Ausgangssignal des Abstrom-Sauerstoffsensors bei jeweils 512 ms erfolgt. Dies ist deshalb der Fall, weil das Luft/Brennstoff-Verhältnis der Maschine hauptsächlich durch den Zustrom-Sauerstoffsensor geregelt wird, um eine gute Regelempfindlichkeit sicherzustellen, und der Abstrom-Sauer stoffsensor mit der verhältnismäßig geringeren Empfind lichkeit nur zum Korrigieren von einzelnen Unterschieden oder Änderungen der Eigenschaften des Zustrom-Sauerstoffsensors verwendet wird.

Die Erfindung kann auch bei andersartigen Zweisensorsystemen angewandt werden, bei denen andere Steuerparameter für die Rückführungsregelung gemäß dem Zustrom-Sauerstoffsensor, die die Verzögerungszeiten TDR und TDL und die Integrationsgrößen KIR und KIL Variable sind oder bei denen der zweite Luft/Brennstoff-Verhältnis-Korrekturfaktor FAF2 eingeführt ist.

Ferner ist es bei der Erfindung auch möglich, eine der Sprunggrößen RSR und RSL (oder der Verzögerungszeiten TDR und TDL oder der Integrationsgrößen KIR und KIL) festzulegen und den anderen Wert zu verändern.

Ferner wird zwar bei dem vorstehend beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel das Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechend den Ausgangssignale der beiden stromauf und stromab angeordneten Sauerstoffsensoren geregelt, jedoch ist die Erfindung gleich ermaßen bei einem Zweisensorsystem anwendbar, bei dem das Luft/Brennstoff-Verhältnis gemäß dem Ausgangssignal allein des Zustromsensors geregelt wird, wobei in diesem Fall der Abstromsensor nur für das Feststellen einer Verschlechterung des Katalysators benutzt wird.

Ferner wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Menge des in die Maschine eingespritzten Brennstoffs entsprechend der Ansaugluftmenge und der Maschinendrehzahl berechnet. Die Erfindung kann jedoch bei einem System angewandt werden, bei dem die Brennstoffeinspritzmenge entsprechend dem Ansaugver teilerdruck und der Maschinendrehzahl oder entsprechend dem Öffnungsgrad der Drosselklappe und der Maschinendrehzahl oder dergleichen berechnet wird. Ferner kann statt des Potentiome ter-Luftströmungsmessers bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Karmanwirbel- oder Heizdraht-Luft strömungsmesser genauso gut eingesetzt werden.

Ferner kann die Erfindung auch bei einem anderen Brennstoff system als dem Brennstoffeinspritzsystem angewandt werden. Beispielsweise bei einem Vergaser-Brennstoffsystem, bei dem das Luft/Brennstoff-Verhältnis durch Regeln der Einlaßluft menge mittels eines elektrischen Luftregelventils eingestellt wird, oder durch Regeln der Menge an Zusatzluft zum Vergaser für das Einstellen der in das Hauptsystem und das Niedrig drehzahlsystem des Vergasers eingeleiteten Umgebungsluftmen ge. In diesen Fällen wird die der Menge TAUP bei dem Schritt 701 nach Fig. 7 entsprechende Grund-Brennstoffmenge durch den Vergaser selbst entsprechend dem Ansaugverteilerdruck und der Maschinendrehzahl bestimmt und die der Maschine zugeführte Ansaugluftmenge wird entsprechend der Brennstoffeinspritzmen ge TAU bei dem Schritt 702 nach Fig. 7 berechnet.

Ferner werden bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs beispiel als Luft/Brennstoff-Verhältnis-Sensoren Sauerstoff sensoren verwendet, jedoch können auch als Sensoren erfin dungsgemäß andersartige Sensoren wie Magergemischsensoren oder CO-Sensoren eingesetzt werden. Falls als stromauf an geordneter Luft/Brennstoff-Verhältnis-Sensor ein TiO₂-Sensor verwendet wird, ist die Regelempfindlichkeit des Systems außerordentlich verbessert, wobei wirkungsvoll eine Überkom pensation durch den stromab angeordneten Sensor verhindert werden kann.

Ferner wird bei dem Ausführungsbeispiel als Regelschaltung ein Mikrocomputer, d. h., eine digitale Schaltung verwendet, jedoch kann gleichermaßen als Regelschaltung gemäß der Erfin dung eine analoge Schaltung eingesetzt werden.

Es werden eine Einrichtung und ein Verfahren zum Feststellen einer Verschlechterung eines Katalysators einer Maschine angegeben, in deren Abgaskanal der Katalysator und stromauf und stromab des Katalysators jeweils ein Zustromsensor und ein Abstromsensor zum Erfassen des Luft/Brennstoff-Verhält nisses angeordnet sind, wobei eine Fläche berechnet wird, die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals des Abstromsensors und von einer Linie für einen vorbestimmten Bezugswert einge schlossen ist und die Verschlechterung des Katalysators entsprechend der Fläche bestimmt wird, welche berechnet wird, wenn während der Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses gemäß dem Ausgangssignal des Zustromsensors das Ausgangssig nal des Abstromsensors über mehr als eine vorbestimmte Zeit in einem Fettgemischbereich oder einem Magergemischbereich des Verhältnisses verbleibt.

Claims

1. Einrichtung zum Feststellen einer Verschlechterung eines Dreiwegekatalysators (12), der in einem Abgaskanal (11, 14) einer Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist, die einen im Abgaskanal (11, 14) stromauf des Dreiwegekatalysators (12) angeordneten Zustromsensor (13) zum Erzeugen eines einem Luft/Brennstoff-Verhältnis der Abgase stromauf des Dreiwegekatalysators (12) entsprechenden Ausgangssignals (VOM), einen in dem Abgaskanal (11, 14) stromab des Dreiwegekatalysators (12) angeordneten Abstromsensor (15) zum Erzeugen eines einem Luft/Brennstoff-Verhältnis der Abgase stromab des Dreiwegekatalysators (12) entsprechenden Ausgangssignals (VOS) und eine Regeleinrichtung (10) zur Rückführungsregelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses der Maschine (1) enthält, gekennzeichnet durch
eine Signalzustand-Erfassungseinrichtung (101), die einen Betriebszustand erfaßt, bei dem während der Rückführungsregelung der Maschine (1) durch die Regeleinrichtung (10) das Ausgangssignal (VOS) des Abstromsensors (15) länger als über eine vorbestimmte Zeit entweder in einem Fettgemischbereich oder in einem Magergemischbereich des Luft/Brennstoff-Verhältnisses im Vergleich zu einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Ver hältnis verbleibt,
eine Rechen- und Bestimmungseinrichtung (103) zum Berechnen einer Fläche (AVOS), die durch die Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) und eine Linie für einen vorbestimmten Bezugswert begrenzt ist, und die dann, wenn die Signalzustand-Erfassungseinrichtung (101) erfaßt, daß das Ausgangssignal (VOS) des Abstromsensors (15) länger als die vorbestimmte Zeit entweder im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich des Luft/Brennstoff-Verhältnisses verblieben ist, eine Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) entsprechend der Fläche (AVOS) feststellt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Bezugswert, gemäß dem die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) umgebene Fläche (AVOS) berechnet wird, ein Minimalwert des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) während eines jeweiligen Schwingungszyklus des Signals (VOS) ist und daß die Rechen- und Bestimmungseinrichtung (103) die Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) feststellt, wenn der Flächeninhalt größer als ein vorbestimmter Wert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Bezugswert, gemäß dem die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) umgebene Fläche (AVOS) berechnet wird, ein vorbestimmter konstanter Wert ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechen- und Bestimmungseinrichtung (103) die Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) feststellt, wenn der Inhalt der Fläche (AVOS) größer als ein vorbestimmter erster Flächenwert und kleiner als ein vorbestimmter zweiter Flächenwert ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rechen- und Bestimmungseinrichtung (103) eine Fläche (AVOM) berechnet, die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOM) des Zustromsensors (13) und einer Linie für einen vorbestimmten Bezugswert eingeschlossen ist, und daß
die Rechen- und Bestimmungseinrichtung (103) ein Verhältnis der Fläche (AVOS) für das Ausgangssignal (VOS) für den Abstromsensor (15) zu der Fläche (AVOM) für das Ausgangssignal (VOM) des Zustromsensors (13) berechnet,
wobei die Rechen- und Bestimmungseinrichtung (103) dann, wenn die Signalzustand-Erfassungseinrichtung (101, 103) ermittelt, daß das Ausgangssignal (VOS) des Abstromsensors (15) länger als über die vorbestimmte Zeit entweder im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich des Luft/Brennstoff-Verhältnisses verblieben ist, eine Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) aus dem Flächenverhältnis bestimmt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Bezugswert, gemäß dem die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) umgebene Fläche (AVOS) berechnet wird, ein Minimalwert des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) während eines jeden Pendelzyklus desselben ist, daß der vorbestimmte Bezugswert, gemäß dem die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOM) des Zustromsensors (13) umgebene Fläche (AVOM) berechnet wird, ein Minimalwert des Ausgangssignals (VOM) des Zustromsensors (13) während eines jeden Pendelzyklus desselben ist, und daß die Rechen- und Bestimmungseinrichtung (103) die Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) feststellt, wenn das Flächenverhältnis größer als ein vorbestimmter Wert ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Bezugswerte, gemäß denen die von den Verlaufskurven der Ausgangssignale (VOS, VOM) des Abstromsensors (15) und des Zustromsensors (13) umgebenen Flächen (AVOS, AVOM) berechnet werden, jeweils vorbestimmte konstante Werte sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechen- und Bestimmungseinrichtung (103) die Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) feststellt, denn das Flächenverhältnis (AVOS/AVOM) größer als ein vorbestimmter erster Wert (ZL₀) und kleiner als ein vorbestimmter zweiter Wert (ZH₀) ist.

9. Verfahren zum Feststellen einer Verschlechterung eines Dreiwegekatalysators (12), der in einem Abgaskanal (11, 14) einer Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist, die einen im Abgaskanal (11, 14) stromauf des Dreiwegekatalysators (12) angeordneten Zustromsensor (13) zum Erzeugen eines einem Luft/Brennstoff-Verhältnis der Abgase stromauf des Dreiwegekatalysators (12) entsprechenden Ausgangssignals (VOM), einen in dem Abgaskanal (11, 14) stromab des Dreiwegekatalysators (12) angeordneten Abstromsensor (15) zum Erzeugen eines einem Luft/Brennstoff-Verhältnis der Abgase stromab des Dreiwegekatalysators (12) entsprechenden Ausgangssignals (VOS) und eine Regeleinrichtung (10) zur Rückführungsregelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses der Maschine (1) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Betriebszustand erfaßt wird, bei dem während der Regelung der Maschine durch die Regeleinrichtung (10) das Ausgangssignal (VOS) des Abstromsensors (15) für mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer entweder im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich des Luft/Brennstoff-Verhältnisses im Vergleich zu einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Ver hältnis verblieben ist,
eine Fläche (AVOS) berechnet wird, die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) und von einer Linie für einen vorbestimmten Bezugswert eingeschlossen ist, und
eine Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) entsprechend der Fläche (AVOS) dann bestimmt wird, wenn das Ausgangssignal (VOS) des Abstromsensors (15) über mehr als die vorbestimmte Zeit entweder im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich des Luft/Brennstoff-Verhältnisses verblieben ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als vorbestimmter Bezugswert, gemäß dem die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) umgebene Fläche (AVOS) berechnet wird, ein Minimalwert des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) während eines jeden Pendelzyklus desselben eingesetzt wird und daß bei dem Bestimmen einer Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) die Verschlechterung festgestellt wird, wenn der Inhalt der Fläche (AVOS) größer als ein vorbestimmter Wert ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als vorbestimmter Bezugswert, gemäß dem die von der Verlaufskurve des Ausgangssignal (VOS) des Abstromsensors (15) umgebene Fläche (AVOS) berechnet wird, ein vorbestimmter konstanter Wert eingesetzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Bestimmen einer Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) die Verschlechterung festgestellt wird, wenn der Inhalt der Fläche (AVOS) größer als ein vorbestimmter erster Flächenwert und kleiner als ein vorbestimmter zweiter Flächenwert ist.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fläche (AVOM) berechnet wird, die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOM) des Zustromsensors (13) und von einer Linie für einen vorbestimmten Bezugswert eingeschlossen ist, und
ein Verhältnis der Fläche (AVOS) für das Ausgangssignal (VOS) des Abstromsensors (15) zu der Fläche (AVOM) des Zustromsensors (13) berechnet wird, wobei
bei dem Bestimmen einer Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) die Verschlechterung entsprechend (VOS) des Abstromsensors (15) für mehr als die vorbestimmte Zeit entweder im Fettgemischbereich oder im Magergemischbereich des Luft/Brennstoff-Verhältnisses verblieben ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als vorbestimmter Bezugswert, gemäß dem die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) umgebene Fläche (AVOS) berechnet wird, ein Minimalwert des Ausgangssignals (VOS) des Abstromsensors (15) während eines jeden Pendelzyklus desselben angesetzt wird, daß als vorbestimmter Bezugswert, gemäß dem die von der Verlaufskurve des Ausgangssignals (VOM) des Zustromsensors (13) umgebene Fläche (AVOM) berechnet wird, ein Minimalwert des Ausgangssignals (VOM) des Zustromsensors (13) während eines jeden Pendelzyklus desselben angesetzt wird und daß bei dem Bestimmen einer Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) die Verschlechterung festgestellt wird, wenn das Verhältnis der Flächen (AVOS/AVOM) größer als ein vorbestimmter Wert ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als vorbestimmte Bezugswerte, gemäß denen die durch die Verlaufskurven der Ausgangssignale (VOS, VOM) des Abstromsensors (15) und des Zustromsensors (13) umgebenen Flächen (AVOS, AVOM) berechnet werden, vorbestimmte konstante Werte angesetzt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Bestimmen einer Verschlechterung des Dreiwegekatalysators (12) die Verschlechterung festgestellt wird, wenn das Verhältnis der Flächen (AVOS, AVOM) größer als ein vorbestimmter erster Wert (ZL₀) und kleiner als ein vorbestimmter zweiter Wert (ZH₀) ist.