DE19654693A1

DE19654693A1 - Fehlwertdetektor für eine Katalysatorvorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen eines Fehlwertes

Info

Publication number: DE19654693A1
Application number: DE19654693A
Authority: DE
Inventors: Dae-Jin Kang
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 1995-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1997-07-10

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fehlwertdetektor für eine Katalysatorvorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen eines Fehlwertes. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung einen Fehlwertdetektor für eine Katalysatorvorrichtung mit zwei Sauerstoff-Sensoren und ein Verfahren zur Bestimmung eines Fehlwertes mit einer solchen Vorrichtung.

Da die staatlichen Behörden die Emissionen von Automobilabgasen wie Stickstoffmonoxid (NO_x) regulieren, wird es schwieriger, diese Bestimmungen mit einem Abgasrückführungssystem (EGR - Exhaust Gas Recirculation System) oder mit einem Zündzeitpunktskontrollsystem eines Motors mit dem Hubraum eines schweren Motors zu erfüllen. Zur heutigen Zeit werden große Abgasrückführungssysteme (EGR-Systeme) benötigt, die die Leistungsfähigkeit des Motors durch Verminderung der Leistungsabgabe reduzieren und den Benzinverbrauch steigern. Wenn schädliche Komponenten der Abgase entfernt werden, bevor diese in die Atmosphäre gelangen, wird die Leistungsfähigkeit des Motors beibehalten und der Anteil an schädlichen Gasen wird geregelt. Dieses Entfernungsverfahren wird bei Kohlenmonoxid (CO) oder Kohlenwasserstoff (HC) verwendet.

Eine Drei-Komponenten-Katalysatorvorrichtung entfernt die ausgestoßenen und schädlichen CO, HC und NO_x unter Verwendung eines Katalysators. Eine Drei-Komponenten- Katalysatorvorrichtung kann vom Kugeltyp oder vom Blocktyp sein, und der Katalysator wird aus einer Mischung von Aluminiumoxid, Platin und einer kleinen Menge von Rhodium hergestellt. Platin wird für die Oxidation von CO und HC verwendet, und Rhodium wird für die Reduktion von NO_x verwendet.

Die Drei-Komponenten-Katalysatorvorrichtung kann CO, HC und NO_x im Abgas mit nur einem Katalysator verarbeiten. Um die Drei-Komponenten-Katalysatorvorrichtung mit maximaler Effizienz verwenden zu können, muß jedoch das Benzin-Kraftstoff- Verhältnis, das in die Verbrennungszylinder des Motors gelangt immer konstant gehalten werden.

Das von einem Automobilmotor gebildete Abgas beinhaltet Oxidationskomponenten wie O₂ und NO_x und Reduktionskomponenten wie CO, HC und H₂. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gering ist (ein Mager-Zustand), werden die Oxidationskomponenten verbraucht, und wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis hoch ist (ein Fett-Zustand), werden die Reduktionskomponenten verbraucht.

Die folgende katalytische Reaktion tritt beim Abgas bei einer großen Konzentration an Oxidationskomponenten (d. h. das Luft-Kraftstoff-Gemisch ist mager) auf:

(CO, HC, H₂) + (O₂, NO_x) → H₂O + CO₂ + NO_x

O₂, das eine starke Oxidationswirkung hat, wird als Ergebnis der Reaktion von CO, HC und H₂ verbraucht, NO_x, das eine schwache Oxidationswirkung hat, wird ohne Reaktion ausgestoßen. Die Temperatur des Abgases ist niedrig, wenn die Mischung mager ist, da NO_x nicht reagiert. Als Ergebnis dieser Reaktion tritt die Oxidation von CO und HC auf, und NO_x wird in Gegenwart einer großen Menge von O₂ nicht reduziert.

Die folgende katalytische Reaktion tritt bei dem Abgas bei einer geringen Konzentration an Oxidationskomponenten (d. h. die Luft-Kraftstoff-Mischung ist fett) auf:

(CO, HC, H₂) + (O₂, NO_x) → N₂ + H₂O + CO₂.

Bei dieser Reaktion werden CO, HC und NO_x gleichzeitig verarbeitet.

Ein System wie ein EGR-System zur Beibehaltung des tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Gemisches nahezu auf einem theoretischen Wert kann in einen Motor eingebaut werden, bei dem das Abgas durch die Drei-Komponenten-Katalysatorvorrichtung geleitet wird. Wenn die tatsächliche Luft-Kraftstoff-Mischung, die über einen Sensor detektiert wird, größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, wird die Kraftstoffeinspritzung so gesteuert, die Mischung magerer einzustellen. Im Gegensatz dazu wird, wenn die detektierte Mischung kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff- Verhältnis ist, die Kraftstoffeinspritzung gesteuert, um die Mischung fetter zu machen.

Das EGR-System beinhaltet einen Sauerstoffsensor, der den Sauerstoffanteil mißt, um so den Zustand des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses des Abgases zu bestimmen. Die Effizienz der Katalysatorvorrichtung wird dadurch verbessert, daß man das Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechend dem Sauerstoffanteil des Abgases und die gewünschte Kraftstoffeffizienz verbessert. Jedoch können der Sauerstoffsensor und die Katalysatorvorrichtung ungenau arbeiten und durch hohe Temperaturen des Abgases beschädigt werden. Daher wird ein herkömmliches Verfahren verwendet, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung zur Messung des Sauerstoffanteils und die Katalysatorvorrichtung richtig arbeiten, wie es unten beschrieben wird.

Die Amplitude des Meßsignals bei jedem Betriebszustand wird mit dem vorbestimmten Wert unter Verwendung von zwei Sauerstoffsensoren, die an der Katalysatorvorrichtung angebracht sind, verglichen, um die gemessenen Signale für den Sauerstoffanteil zu liefern. Wenn die Amplitude der Signale höher als ein vorher bestimmter Wert ist, bestimmt die Katalysatorvorrichtung, ob die Vorrichtung nicht richtig arbeitet.

Bei der Messung auf nicht richtigen Betrieb treten die folgenden Zustände auf:

1. wenn die Kraftstoffeinspritzung sich nicht in einem abgeschalteten Zustand befindet;
2. wenn das Automobil sich nicht in einem Zustand voller Betriebslast befindet;
3. wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Feedback- Kontrollzustand ist;
4. wenn die Berechnung ergibt, daß die Temperatur des Abgases höher als ein vorher festgelegter Wert ist;
5. wenn man feststellt, daß sich der Sensor für den Sauerstoffanteil in einem normalen Zustand befindet; und
6. wenn ein vorher festgelegter Zeitraum nach einem nicht richtigen Betrieb vorübergegangen ist.

Da dieses System eine Amplitude des Signals des Sauerstoffsensors verwendet, um den Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung zu bestimmen, kann das System jedoch einen fehlerhaften Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung ungenau anzeigen, wenn der Sauerstoffsensor nicht richtig arbeitet.

Es gibt daher unter Berücksichtigung des Voranstehenden im Stand der Technik einen Bedarf an einem verbesserten Fehlwertdetektor und einem entsprechenden Verfahren.

Entsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung gerichtet, die eine oder mehrere der Beschränkungen des Standes der Technik beseitigt. Um diese und andere Vorteile in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung, so wie sie hier verkörpert und ausführlich beschrieben wird, zu erreichen, offenbart die Erfindung einen Fehlwertdetektor für eine Katalysatorvorrichtung, der umfaßt eine Sensoranordnung zum Messen des Sauerstoffanteils im Abgas, das in die Katalysatorvorrichtung durch einen Einlaß in die Katalysatorvorrichtung gelangt, und den Anteil des Sauerstoffs im Abgas, das die Katalysatorvorrichtung durch einen Auslaß der Katalysatorvorrichtung verläßt, mißt, ein Verfahren zum Berechnen des Verhältnisses in einem kraftstoffreichen Betriebszustand und des Verhältnisses im Mager-Zustand auf Basis der Sauerstoffanteile, die über die Einrichtungen der Sensoranordnung gemessen wurden, um den Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung zu bestimmen, und einen Indikator zum Anzeigen, wenn der Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung nicht normal ist.

Gemäß eines weiteren Aspektes beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen eines Fehlzustandes einer Katalysatorvorrichtung, das umfaßt die Schritte des Bestimmens, ob die Motorkühlmitteltemperatur oberhalb eines festgelegten Wertes liegt und ob die Abgastemperatur oberhalb eines festgelegten Wertes liegt, das Messen des Sauerstoffanteils im Abgas, das in die Katalysatorvorrichtung gelangt, das Messen des Sauerstoffanteils im Abgas, das die Katalysatorvorrichtung verläßt, das Berechnen des Verhältnisses des fetten Betriebszustandes und des Verhältnisses eines Mager-Zustandes auf Basis der gemessenen Sauerstoffanteile, und Vergleichen des Verhältnisses des fetten Zustandes mit einem ersten Referenzwert und des Verhältnisses des Mager-Zustandes mit einem zweiten Referenzwert, um zu bestimmen, ob der Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung nicht normal ist.

Gemäß eines weiteren Aspektes bestimmt die vorliegende Erfindung, ob die Katalysatorvorrichtung sich in einem Normalzustand befindet, wenn sich die akkumulierten Verhältniswerte der Mager- und der Fett-Zustände innerhalb eines vorher festgelegten Referenzwertebereiches befinden. Für diesen Fall arbeitet die Sensoranordnung zum Nachweis des Sauerstoffanteils normal.

Gemäß eines weiteren Aspektes berechnet die vorliegende Erfindung das Verhältnis der Mager- und Fett-Zustände anhand des Sauerstoffanteiles des Abgases und bestimmt, ob die Katalysatorvorrichtung sich in einem abnormalen Zustand befindet.

Es sollte selbstverständlich sein, daß die vorangegangene allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft sind und so gemeint sind und beabsichtigen, eine weitere Erläuterung der Erfindung, so wie sie beansprucht wird, zu liefern.

Die begleitenden Zeichnungen werden beigefügt, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, und werden in die Beschreibung einbezogen, von der sie einen Teil darstellen.

Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das eine Fehlwertbestimmungsvorrichtung für eine Katalysatorvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Wellendiagramm, das die Ausgangssignale der ersten und zweiten Sauerstoffsensoren, die in Fig. 1 gezeigt sind, darstellt; und

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Nachweis eines Fehlzustandes bei einer Katalysatorvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.

Im folgenden wird im Detail auf die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Bezug genommen, wobei ein Beispiel davon in den beigefügten Zeichnungen erläutert wird.

Fig. 1 zeigt einen Fehlwertdetektor für eine Katalysatorvorrichtung 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Der Fehlwertdetektor schließt einen ersten Sauerstoffsensor 11, einen zweiten Sauerstoffsensor 12, einen Abgastemperatursensor 13, einen Motorkühlmitteltemperatursensor 14, eine Kontrolleinheit 20 und ein Display 30 ein.

Der erste Sauerstoffsensor 11 ist am Einlaß der Katalysatorvorrichtung 10 angeordnet, um den Anteil an Sauerstoff im Abgas, das in die Katalysatorvorrichtung 10 gelangt, zu bestimmen, und der zweite Sauerstoffsensor 12 ist am Auslaß der Katalysatorvorrichtung 10 angeordnet, um den Anteil an Sauerstoff im Abgas, das die Katalysatorvorrichtung 10 verläßt, zu bestimmen. Die Sauerstoffsensoren 11 und 12 wandeln die gemessenen Anteile in elektrische Signale um.

Fig. 2 zeigt die Wellenform der Ausgangssignale der ersten und zweiten Sauerstoffsensoren 11 und 12 aus Fig. 1. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die vertikale Achse gibt die Voltzahl der Signale an. Die durchgezogene Linie 111 zeigt das Ausgangssignal des ersten Sauerstoffsensors 11 an, und die gepunktete Linie 121 zeigt das Ausgangssignal des zweiten Sauerstoffsensors 12 an. Wie in Fig. 2 gezeigt, gibt es eine Verzögerung zwischen den beiden Signalen.

Die erste Referenzvoltzahl V_ref1 ist die Grenzzahl zur Bestimmung des Fett-Zustandes, und die zweite Referenzvoltzahl V_ref2 ist die Grenzzahl zum Bestimmung des Mager-Zustandes. A1 gibt den Fett-Zustand an, und B1 zeigt den Mager-Zustand in der Ausgangssignalwelle des ersten Sauerstoffsensors 11 an. A2 gibt den Fett-Zustand an, und B2 zeigt den Mager-Zustand bei der Ausgangssignalwelle des zweiten Sauerstoffsensors 12 an.

Der Abgastemperatursensor 13 mißt die Temperatur des Abgases, das durch die Katalysatorvorrichtung 10 geht, und wandelt die gemessene Temperatur in ein elektrisches Signal um.

Der Motorkühlmitteltemperatursensor 14 mißt die Temperatur des Motorkühlmittels, das durch den Motor erhitzt wird, und wandelt die gemessene Temperatur in ein elektrisches Signal um.

Die Ausgangsmeßwerte des ersten Sauerstoffsensors 11, des zweiten Sauerstoffsensors 12, des Abgastemperatursensors 14 und des Motorkühlmitteltemperatursensors 14 werden an die Kontrolleinheit 20 weitergegeben.

Die Kontrolleinheit 20 bestimmt den Überwachungszustand anhand des Ausgangssignals des Abgastemperatursensors 13 und des Kühlwassertemperatursensors 14. Mit anderen Worten bestimmt die Kontrolleinheit 20, wann die gemessene Temperatur des Motorkühlmittels oberhalb einer Aufwärmreferenztemperatur liegt, ob die gemessene Temperatur des Abgases zwischen einer Temperatur, die für eine Oxidationsreaktion in der Katalysatorvorrichtung 10 benötigt wird, und einer vorher festgelegten Aufwärmtemperatur liegt, und ob die Katalysatorvorrichtung in der Betriebsart eines geschlossenen Regelkreises auf Basis der Sauerstoffanteile, die über den ersten Sauerstoffsensor 11 und den zweiten Sauerstoffsensor 12 gemessen werden, betrieben wird.

Die Kontrolleinheit 20 berechnet den Mager- und Fett- Zustand des Sauerstoffanteils der Katalysatorvorrichtung 10 anhand der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Sauerstoffsensors 11 und 12. Jeder Mager-Zustand im Sauerstoffanteil ist ein Zeitraum, in dem einer der Sensoren 11 und 12 einen Mager-Zustand meldet, und jeder Fett-Zustand im Sauerstoffanteil ist ein Zeitraum, in dem einer der Sauerstoffsensoren 11 und 12 einen Fett-Zustand meldet. Wie gezeigt geben in Fig. 2 A1 einen Mager-Zustand für den ersten Sauerstoffsensor 11, A2 einen Mager-Zustand für den zweiten Sauerstoffsensor 12, B1 einen Fett-Zustand für den ersten Sauerstoffsensor 11, und B2 einen Fett-Zustand für den zweiten Sauerstoffsensor 12 an.

Die Kontrolleinheit 20 berechnet ein Verhältnis der Mager- und Fett-Zustände der Sauerstoffanteile in der Katalysatorvorrichtung 10. Die Kontrolleinheit 20 berechnet das Verhältnis (R) im Fett-Zustand durch Teilen des Zeitraums, wenn der zweite Sauerstoffsensor 12 einen Fett-Zustand des Abgases (B2) meldet, durch den Zeitraum, wenn der erste Sauerstoffsensor 11 einen Fett-Zustand des Abgases (B1) meldet. Die Kontrolleinheit 20 berechnet das Verhältnis (R1) im Mager- Zustand durch Teilen des Zeitraumes, wenn der zweite Sauerstoffsensor 12 einen Mager-Zustand des Abgases (A2) meldet, durch den Zeitraum, wenn der erste Sauerstoffsensor 11 einen Mager-Zustand des Abgases (A1) meldet.

Die Kontrolleinheit 20 bestimmt den Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung 10 durch Vergleich des akkumulierten Verhältnisses des Mager-Zustandes mit einem ersten Referenzwert (R1T) und Vergleichen des akkumulierten Verhältnisses des Fett zustandes mit einem zweiten Referenzwert (R2T). Bei Durchführung dieser Bestimmung berechnet die Kontrolleinheit 20 eine Mehrzahl von Fett-Zustandsverhältnissen R2 und eine Mehrzahl von Mager-Zustandsverhältnissen R1 für die Katalysatorvorrichtung 10, addiert die Mehrzahl der Fett- Zustandsverhältnisse R zusammen, addiert die Mehrzahl der Mager-Zustandsverhältnisse R1 zusammen, vergleicht die Summe der Fett-Zustandsverhältnisse R2T mit einem ersten Referenzwert, und vergleicht die Summe der Mager zustandverhältnisse R1T mit einem zweiten Referenzwert.

Wenn die Kontrolleinheit 20 einen anormalen Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung 10 bestimmt, gibt die Signaleinheit 20 ein Signal an das Display 30, das den anormalen Zustand anzeigt. Vorzugsweise ist das Display 30 eine Motorprüflampe am Armaturenbrett, ein Warnlautsprecher oder eine Warnlampe.

Wie in Fig. 3 gezeigt wird, läßt sich das Verfahren zur Fehlwertbestimmung bei einer Katalysatorvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wie folgt darstellen.

Der Überwachungszustand wird bestimmt (S2), wenn der Betrieb gestartet wird (S1).

Der Überwachungszustand wird wie folgt bestimmt:

1. Die Temperatur T_motor des Motorkühlwassers während der Aufwärmphase sollte höher als die Referenztemperatur für diesen Aufwärmzustand sein.
2. Die Temperatur T_abgas des Abgases sollte zwischen der Temperatur, die für die Oxidationsreaktion benötigt wird und dem vorher festgelegten Temperaturwert des Aufwärmzustandes liegen.
3. Die Kontrolleinheit 20 sollte in einem Betriebszustand mit einem geschlossenen Regelkreis unter Verwendung der Sauerstoffsensoren 11 und 12 betrieben werden.

Wenn der Überwachungszustand nicht zufriedenstellend ist, wird der zweite Schritt S2 erneut ausgeführt, und wenn der Überwachungszustand zufriedenstellend ist, wird ein dritter Schritt S3 ausgeführt. Das Verhältnis R1 und R2 der Mager- und Fett-Zustände wird anhand der Sauerstoffanteilsignale 111 und 112 für die Katalysatorvorrichtung 10 gemäß den Gleichungen A₂/A₁ = R₁ und B₂/B₁ = R₂ berechnet. Im Verlauf der Zeit werden die Verhältnisse R1 und R der Mager- und Fett-Zustände akkumuliert, um die jeweiligen akkumulierten Werte R1T und R2T gemäß den Gleichungen R1T = Σ R₁ und R2T = Σ R₂ zu bestimmen.

In einem vierten Schritt S4 vergleicht die Kontrolleinheit 20 den akkumulierten Wert R1T mit einem ersten Referenzwert und vergleicht den akkumulierten Wert R2T mit einem zweiten Referenzwert. Wenn die akkumulierten Werte R1T und R2T jeweils kleiner oder gleich groß wie der erste Referenzwert und der zweiten Referenzwert sind, wird der zweite Schritt S2 ausgeführt. Wenn der akkumulierte Wert R1T größer als der Referenzwert ist oder wenn der zweite akkumulierte Wert R2T größer als der zweite Referenzwert ist, wird der fünfte Schritt S5 ausgeführt. In einem fünften Schritt S5 wird das Display 30 aktiviert, um eine Anzeige des abnormalen Zustandes der Katalysatorvorrichtung anzuzeigen.

Der Fehlwertdetektor und das Verfahren in Übereinstimmung mit dieser Erfindung kann den abnormalen Zustand der Katalysatorvorrichtung dadurch bestimmen, daß die akkumulierten Werte des Verhältnisses der Mager- und Fett-Zustände aus den Ausgangssignalen der Sauerstoffsensoren, die mit der Katalysatorvorrichtung verbunden sind, berechnet werden.

Es wird für die Fachleute klar sein, daß verschiedene Modifikationen und Variationen in bezug auf die Struktur der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, ohne vom Geist oder Inhalt der Erfindung abzuweichen. Im Hinblick auf das Vorangehende ist es daher beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung Modifikationen und Abweichungen dieser Erfindung bereitstellt, solange sie unter die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente fallen.

Claims

1. Ein Fehlwertdetektor für eine Katalysatorvorrichtung, der umfaßt:
eine Sensoranordnung zum Messen der Sauerstoffanteile im Abgas, das durch einen Einlaß der Katalysatorvorrichtung in die Katalysatorvorrichtung gelangt, und zum Bestimmen des Sauerstoffanteils im Abgas, das die Katalysatorvorrichtung durch einen Auslaß der Katalysatorvorrichtung verläßt;
einen Prozessor zum Berechnen des Verhältnisses eines Fett zustandes und eines Verhältnisses eines Mager-Zustandes auf Basis der Sauerstoffanteile, die über die Meßeinrichtungen gemessen wurden, um den Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung zu bestimmen; und
ein Anzeigegerät zur Anzeige des abnormalen Betriebszustandes der Katalysatorvorrichtung.

2. Der Fehlwertdetektor nach Anspruch 1, wobei die Sensoranordnung einen ersten Sauerstoffsensor am Einlaß der Katalysatorvorrichtung und einen zweiten Sauerstoffsensor am Auslaß der Katalysatorvorrichtung beinhaltet.

3. Der Fehlwertdetektor nach Anspruch 2, der darüber hinaus einen ersten Temperatursensor zum Messen der Temperatur des Motorkühlmittels und einen zweiten Temperatursensor zum Messen der Abgastemperatur umfaßt, wobei der Prozessor bestimmt, ob die gemessene Temperatur des Motorkühlmittels oberhalb einer festgelegten Temperatur liegt, und ob die gemessene Temperatur des Abgases oberhalb einer festgelegten Temperatur liegt, bevor das Verhältnis des Fett-Zustandes und das Verhältnis des Mager- Zustandes berechnet werden.

4. Der Fehlwertdetektor nach Anspruch 3, wobei der Prozessor das Verhältnis des Fett-Zustandes und das Verhältnis des Mager-Zustandes während der Aufwärmphase des Motors berechnet, wenn die gemessene Temperatur des Motorkühlmittels oberhalb einer Aufwärmreferenztemperatur liegt.

5. Der Fehlwertdetektor nach Anspruch 3, wobei der Prozessor das Verhältnis des Fett-Zustandes und das Verhältnis des Mager-Zustandes berechnet, wenn die gemessene Temperatur des Abgases zwischen einer Temperatur, die für eine Oxidationsreaktion in der Katalysatorvorrichtung benötigt wird und einer festgelegten Aufwärmtemperatur liegt.

6. Der Fehlwertdetektor nach Anspruch 2, wobei der Prozessor das Verhältnis des Fett-Zustandes und das Verhältnis des Mager-Zustandes berechnet, wenn die Katalysatorvorrichtung in der Betriebsart mit einem geschlossenen Regelkreislauf auf Basis bezogen auf die Sauerstoffanteile, die über den ersten Sauerstoffsensor und den zweiten Sauerstoffsensor gemessen werden, betrieben wird.

7. Der Fehlwertdetektor nach Anspruch 2, wobei der Prozessor das Verhältnis des Fett-Zustandes dadurch berechnet, daß er einen Zeitraum, wenn der zweite Sauerstoffsensor einen Fett-Zustand des Abgases meldet, durch einen Zeitraum, wenn der erste Sauerstoffsensor einen Fett-Zustand des Abgases meldet, teilt, und der Prozessor das Verhältnis des Mager-Zustandes dadurch berechnet, daß er einen Zeitraum, wenn der zweite Sauerstoffsensor einen Mager-Zustand des Abgases meldet, durch einen Zeitraum, wenn der erste Sauerstoffsensor einen Mager- Zustand des Abgases meldet, teilt.

8. Der Fehlwertdetektor nach Anspruch 1, wobei der Prozessor eine Mehrzahl von Verhältnissen des Fett-Zustandes und eine Mehrzahl von, Verhältnissen des Mager-Zustandes bei der Katalysatorvorrichtung berechnet, und der Prozessor die Mehrzahl der Verhältnisse des Fett-Zustandes zusammen und die Mehrzahl der Verhältnisse Mager-Zustandes zusammen addiert, die Summe der Verhältnisse des Fett-Zustandes mit einem ersten Referenzwert vergleicht und die Summe der Verhältnisse des Mager-Zustandes mit einem zweiten Referenzwert vergleicht.

9. Ein Verfahren zum Nachweis eines Fehlzustandes einer Katalysatorvorrichtung, das die Schritte umfaßt:
Bestimmen, ob die Motorkühlmitteltemperatur oberhalb einer festgelegten Temperatur liegt und ob die Abgastemperatur oberhalb einer festgelegten Temperatur liegt;
Messen des Sauerstoffanteils im Abgas, das in die Katalysatorvorrichtung gelangt;
Messen des Sauerstoffanteils im Abgas, das die Katalysatorvorrichtung verläßt;
Berechnen des Verhältnisses des Fett-Zustandes und des Verhältnisses des Mager-Zustandes, bezogen auf die gemessenen Sauerstoffanteile; und
Vergleichen des Verhältnisses des Fett-Zustandes mit einem ersten Referenzwert und des Verhältnisses des Mager-Zustandes mit einem zweiten Referenzwert, um zu bestimmen, ob der Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung anormal ist.

10. Das Verfahren nach Anspruch 9, das zusätzlich den Schritt umfaßt, anzuzeigen, ob der Betriebszustand der Katalysatorvorrichtung anormal ist.

11. Das Verfahren nach Anspruch 9, das zusätzlich den Schritt umfaßt, zu bestimmen, ob die Motorkühlmitteltemperatur oberhalb einer Aufwärmreferenztemperatur während der Aufwärmphase des Motors liegt.

12. Das Verfahren nach Anspruch 9, das zusätzlich den Schritt umfaßt, zu bestimmen, ob die Abgastemperatur zwischen einer Temperatur, die für eine Oxidationsreaktion in der Katalysatorvorrichtung erforderlich ist, und einer vorher festgelegten Aufwärmtemperatur liegt.

13. Das Verfahren nach Anspruch 9, das zusätzlich den Schritt umfaßt, zu bestimmen, ob die Katalysatorvorrichtung in einem Betriebszustand mit einem geschlossenen Regelkreislauf auf Basis der gemessenen Sauerstoffanteile betrieben wird.

14. Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Berechnungsschritt die Unterschritte umfaßt:
Teilen des Zeitraumes, wenn das Abgas, das aus der Katalysatorvorrichtung heraustritt, in einem Fett-Zustand ist, durch den Zeitraum, wenn das Abgas, das in die Katalysatorvorrichtung gelangt, in einem Fett-Zustand ist, um das Verhältnis des Fett-Zustandes zu bestimmen; und
Teilen des Zeitraumes, wenn das Abgas, das die Katalysatorvorrichtung verläßt, in einem Mager-Zustand ist, durch den Zeitraum, wenn das Abgas, das in die Katalysatorvorrichtung gelangt, in einem Mager-Zustand ist, um das Verhältnis des Mager-Zustandes zu bestimmen.

15. Das Verfahren nach Anspruch 9, das zusätzlich die Schritte umfaßt, eine Mehrzahl von Verhältnissen des Fett-Zustandes und eine Mehrzahl von Verhältnissen des Mager-Zustandes zu berechnen, das Addieren der Mehrzahl der Verhältnisse des Fett- Zustandes, das Addieren der Mehrzahl der Verhältnisse des Mager-Zustandes, Vergleichen der Summe der Verhältnisse des Fett-Zustandes mit dem ersten Referenzwert und Vergleichen der Summe der Verhältnisse des Mager-Zustandes mit dem zweiten Referenzwert.