DE4139560C2

DE4139560C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen eines Beurteilungswertes für den Alterungszustand eines Katalysators

Info

Publication number: DE4139560C2
Application number: DE4139560A
Authority: DE
Inventors: Helmut Denz; Ernst Wild; Andreas Blumenstock; Klaus Ries-Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-11-30
Filing date: 1991-11-30
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2011-12-01
Also published as: JPH05240029A; DE4139560A1; US5255515A

Description

Das Folgende betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gewinnen eines Wertes zum Beurteilen des Alterungszustandes eines an einen Verbrennungsmotor angeschlossenen Katalysa tors.

Stand der Technik

DE-OS 23 04 622 (US-A-3,962,866) beschreibt ein Zweipunkt- Lambdaregelungsverfahren, beidem die Differenz zwischen den Signalen von einer Sonde vor dem Katalysator und einer ande ren hinter dem Katalysator als Wert zum Beurteilen des Al terungszustandes des Katalysators gebildet wird. Je schlech ter der Katalysator konvertiert, eine desto größere Ampli tude weist das Hinter-Kat-Signal auf. Daher wird die mini male Differenz zwischen den Signalen von den beiden Sonden mit zunehmendem Katalysatoralter immer kleiner. Fällt dieser Wert unter einen Schwellenwert, wird ein Warnsignal ausgege ben. Damit der untersuchte Wert nicht zu sehr vom Betriebs punkt abhängt, bei dem der Verbrennungsmotor betrieben wird, ist es von Vorteil, ihn nur bei stationärem Betrieb des Ver brennungsmotors zu ermitteln.

Die beim eben beschriebenen Verfahren und bei der zugehöri gen Vorrichtung verwendeten Sonden sind Sauerstoffsonden. In der gesamten weiteren Beschreibung wird davon ausgegangen, daß derartige Sonden vor und hinter dem Katalysator verwen det werden. Jedoch kann auch jede andere Sonde eingesetzt werden, die dazu in der Lage ist, die Menge einer Komponente oder mehrerer Komponenten im Abgas des Verbrennungsmotors anzuzeigen.

Es hat sich herausgestellt, daß das genannte Verfahren und die zugehörige Vorrichtung sehr störanfällig sind und demge mäß nur ein grobes Beurteilen des Alterungszustandes des Ka talysators zulassen. Es bestand daher das Problem, ein Ver fahren und eine Vorrichtung zum Gewinnen eines zuverlässigen Beurteilungswertes für den Alterungszustand eines Katalysa tors anzugeben.

Darstellung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren, das bei stationärem Betrieb des Verbrennungsmotors ausgeführt wird, ist dadurch gekenn zeichnet, daß das Vor- und das Hinter-Kat-Signal miteinander multipliziert werden und die Produkte über mehrere Schwin gungen des Vor-Kat-Signals gemittelt werden, wobei der so erhaltene Mittelwert als Wert zum Beurteilen des Alterungs zustandes des Katalysators verwendbar ist.

Hierbei können das Vor- und das Hinter-Kat-Signal ohne oder mit Phasenverschiebung miteinander multipliziert werden. Wird ohne Phasenverschiebung multipliziert, erhält man eine Größe, die von der Berechnungsart her dem Realteil der Aus gangsgröße bei orthogonaler Korrelation entspricht. Wird da gegen vor dem Multiplizieren das Vor-Kat-Signal um ein Vier tel seiner Periodendauer nach hinten verschoben, wird eine Größe erhalten, die von der Berechnungsart her dem Imaginär teil der Ausgangsgröße bei orthogonaler Korrelation ent spricht. Wird schließlich vor der Produktbildung das Vor- Kat-Signal um die Phasenverschiebung zwischen Vor- und Hin ter-Kat-Signal nach hinten verschoben, wird der maximale Kreuzkorrelationsfaktor erhalten. All diese Werte sind un mittelbar zum Beurteilen des Alterungszustandes des Kataly sators verwendbar. Jedoch können diese Werte auch noch mit einander verknüpft werden, insbesondere der genannte Real- und Imaginärteil, und erst der Wert der verknüpften Größe wird zum Beurteilen des Alterungszustandes genutzt.

Besonders wenn die Berechnungsart der orthogonale Korrela tion mit Umrechnung des Real- und des Imaginärteils in eine Amplitude und/oder Phase verwendet wird, ist es von Vorteil, die Mittelwertbildung nur in solchen Zeitspannen vorzuneh men, in denen das Hinter-Kat-Signal von der Luftzahl Eins abweicht. Die Berechnungsart ist dann derjenigen der tat sächlichen orthogonalen Korrelation näher, bei der als Aus gangssignal einer signalbeeinflussenden Strecke ein solches vorausgesetzt wird, das dauernd (bei einer jeweils festge legten Frequenz) in einer festen Phasen- und Amplitudenbe ziehung zum Eingangssignal steht.

Mit dem Gewinnen der genannten Werte ist das Ziel der Erfin dung erreicht. Der jeweils ermittelte Wert kann in herkömm licher Weise mit einem Schwellenwert verglichen werden. Da bei ist es von Vorteil, den Vergleich mit einem jeweiligen Schwellenwert auszuführen, der vom jeweils aktuellen statio nären Betriebszustand des Verbrennungsmotors abhängt. Solche Werte können vorab in einem Kennfeld niedergelegt werden, aus dem sie dann für den Vergleich abhängig vom jeweils vor liegenden Betriebszustand ausgelesen werden.

In Versuchen hat sich herausgestellt, daß die mit dem erfin dungsgemäßen Verfahren erhaltenen Werte sehr wenig störan fällig sind im Vergleich zum eingangs genannten Verfahren. Es kann daher zuverlässiger als bisher beurteilt werden, ob ein Katalysator noch brauchbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt außer über eine vordere und eine hintere Gassonde und eine Betriebszustands- Detektoreinrichtung noch über eine Berechnungseinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie die oben genannte Produkt bildung und die genannte anschließende Mittelung vornehmen kann. Vorzugsweise ist die Vorrichtung so weitergebildet, daß sie noch über ein Kennfeld zum Speichern von Extremwer ten für die Beurteilungsgröße und eine Beurteilungseinrich tung zum Vergleichen des von der Berechnungseinrichtung aus gegebenen Beurteilungswertes mit einer aus dem Kennfeld aus gelesenen Wert aufweist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein Wert zum Be urteilen des Alterungszustandes eines Katalysators sehr zu verlässig berechnet werden. Mit der weitergebildeten Vor richtung ist es darüber hinaus möglich, einen solchen ziem lich genau berechneten Wert mit einem Schwellwert zu ver gleichen und anhand des Vergleichs zu beurteilen, ob der Ka talysator noch brauchbar ist.

Zeichnung

Fig. 1: schematische Darstellung eines Katalysators mit einer vor ihm angeordneten Sonde und einer hinter ihm ange ordneten Sonde und mit einer Vorrichtung zum Beurteilen, ob der Katalysator noch brauchbar ist;

Fig. 2a bis c: zeitkorrelierte Diagramme für ein Vor-Kat- Signal (a) und ein Hinter-Kat-Signal für den Fall eines schwach gealterten Katalysators (b) bzw. eines stark geal terten Katalysators (c);

Fig. 3: Blockschaltbild einer Berechnungseinrichtung zum Be rechnen eines maximalen Kreuzkorrelationsfaktors KF;

Fig. 4: Blockschaltbild einer Berechnungseinrichtung zum Be rechnen einer Größe RE, die der Berechnungsart dem Realteil bei orthogonaler Korrelation entspricht;

Fig. 5: Blockschaltbild einer Berechnungseinrichtung zum Be rechnen einer Größe IM, die der Berechnungsart dem Imaginär teil bei orthogonaler Korrelation entspricht;

Fig. 6: Blockschaltbild einer Berechnungseinrichtung zum Be rechnen eines Amplitudenwertes AMP aus Realteil RE und Ima ginärteil IM;

Fig. 7: Blockschaltbild einer Berechnungseinrichtung zum Be rechnen eines Phasenverschiebungswertes ϕ aus Realteil RE und Imaginärteil IM; und

Fig. 8: Flußdiagramm zum Erläutern eines von der Vorrichtung von Fig. 1 ausführbaren Verfahrens zum Gewinnen eines Wertes zum Beurteilen des Alterungszustandes eines Katalysators.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Fig. 1 zeigt einen Katalysator 10 mit einer vor diesem ange ordneten Sauerstoffsonde 11.v und einer hinter diesem ange ordneten Sauerstoffsonde 11.h, eine Wertbestimmungseinrich tung 12, eine Beurteilungseinrichtung 13 und ein Kennfeld 14. Die Wertbestimmungseinrichtung 12 enthält eine Berech nungseinrichtung 15 und einen Betriebszustandsdetektor 16.

Die Berechnungseinrichtung 15 erhält ein Vor-Kat-Signal λV von der vorderen Sonde 11.V und ein Hinter-Kat-Signal λH von der hinteren Sonde 11.H. Aus diesen Signalen berechnet sie während Stationärbetrieb des (nicht dargestellten) Verbren nungsmotors, an den der Katalysator 10 angeschlossen ist, einen Wert zum Beurteilen des Alterungszustandes des Kataly sators 10. Wann der Verbrennungsmotor stationär betrieben wird, wird vom Betriebszustand des Detektors 16 gemeldet. Der von der Berechnungseinrichtung 15 ermittelte Wert wird in der Beurteilungseinrichtung 13 mit einem Kennfeldwert verglichen, der vom Kennfeld 14 geliefert wird. Ergibt der Vergleich, daß der Katalysator 10 unzulässig stark gealtert ist, gibt die Beurteilungseinrichtung 13 ein Fehlersignal FS aus.

Dem Betriebszustandsdetektor 16 und dem Kennfeld 14 werden Werte von Größen zugeführt, die den Betriebszustand des Ver brennungsmotors anzeigen. In Fig. 1 sind als solche Größen die Drehzahl n und ein Lastsignal L eingetragen. Die jeweils aktuellen Werte dieser Größen werden auch der Berechnungs einrichtung 15 zugeführt, falls diese gemäß Fig. 3 oder ge mäß Fig. 5 ausgebildet ist.

In Fig. 2a ist das von der vorderen Sonde 11.V gemessene Signal λV(t) für den Fall dargestellt, daß die Lambdaregelung mit einem integrierenden Regler stattfindet. Das Signal schwankt um die Luftzahl Eins. Wenn der Katalysator 10 opti mal konvertiert, speichert er in Magerphasen Sauerstoff ein und gibt diesen während Fettphasen wieder an oxidierbare Schadgasbestandteile ab. Dadurch ist bei einem neuen Kataly sator im Stationärbetrieb des Verbrennungsmotors die hinter dem Katalysator gemessene Luftzahl im wesentlichen dauernd "1". Wenn der Katalysator jedoch etwas gealtert ist, vermag er nicht mehr die gesamte, während einer Magerphase anfal lende Sauerstoffmenge einzuspeichern, und demgemäß ist er in der folgenden Fettphase nicht mehr dazu in der Lage, über die gesamte Dauer dieser Phase die oxidierbaren Schadgasan teile zu oxidieren. Dies bedeutet, daß am Ende einer jewei ligen Phase ein vom Wert "1" abweichender Wert gemessen wird, wie in Fig. 2b dargestellt. Zwischen dem Vor-Kat-Sig nal λV(t) und dem Hinter-Kat-Signal λH(t) besteht dabei eine Phasenverschiebung τ, die im wesentlichen von der Laufzeit des Abgases von der vorderen Sonde 11.V zur hinteren Sonde 11.H abhängt. Diese Phasenverschiebung τ kann entweder aus gemessen oder aus den oben genannten Betriebszustandsgrößen bestimmt werden, z. B. mit Hilfe eines Kennfeldes. Je älter der Katalysator wird, in desto längeren Anteilen der Mager- und der Fettphase zeigt das Hinter-Kat-Signal λH(t) Abwei chungen vom Wert "1". Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 2c dargestellt. Dabei ist für die Fig. 2b und 2c jeweils der selbe Betriebszustand des Motors vorausgesetzt, weswegen die Phasenverschiebung τ in beiden Fällen im wesentlichen die selbe ist; sie hängt kaum vom Katalysatoralter ab.

Beim Betrachten von Fig. 2 ist unmittelbar ersichtlich, daß die Fläche zwischen der Linie für den Luftzahlwert "1" und der Signallinie des Hinter-Kat-Signals λH(t) ein Maß für das Alter des Katalysators ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bloße Auswertung dieses Signals zu sehr störanfälligen Werten zum Beurteilen des Alterungszustandes des Katalysa tors führt. Vorteilhafter ist es, die Korrelation zwischen dem Vor- und dem Hinter-Kat-Signal zu bilden und die einzel nen Produkte aufzusummieren, also die beiden Signale mitein ander zu korrelieren.

Die einfachste Korrelation zwischen zwei Signalen ist die Kreuzkorrelation. Der größte Wert für die Summe der Einzel produkte, d. h. der größte Wert für den sogenannten Korrela tionsfaktor KF, wird dann erhalten, wenn das Vor-Kat-Signal λV(t) gerade um die Phasenverschiebung τ zwischen ihm und dem Hinter-Kat-Signal λH(t) nach hinten verschoben wird.

Diese Berechnungsweise wird von der Berechnungseinrichtung gemäß Fig. 3 vorgenommen. Sie verfügt über einen Phasen schieber 17.1 zum Verschieben des Vor-Kat-Signals um die Phase τ, eine Multiplikationsstelle 18.1 zum Multiplizieren des phasenverschobenen Signals λV(t + τ) mit dem Hinter-Kat- Signal λH(t) und über eine Summationsstelle 19 zum Aufsum mieren aller Einzelprodukte. Hierbei ist vorausgesetzt, daß die Berechnungseinrichtung 15 digital arbeitet. Wenn sie analog ausgebildet ist, ist statt einer Summationsstelle 19 eine Integrationsstelle vorhanden.

Neben der Kreuzkorrelation ist die orthogonale Korrelation ein häufig verwendetes Verfahren zum Beurteilen einer sig nalbeeinflussenden Strecke. Bei der orthogonalen Korrelation werden zum einen das Ein- und das Ausgangssignal der Strec ke, hier also das Vor- und das Hinter-Kat-Signal, unmittel bar miteinander multipliziert, um nach Mittelung einen Real teil RE zu erhalten, und andererseits wird das um eine Vier telperiode verschobene Eingangssignal mit dem Ausgangssignal multipliziert, wodurch nach Mittelung ein Imaginärteil er halten wird. Aus Real- und Imaginärteil können dann die Am plitude AMP und die Phase ϕ des Ausgangssignals berechnet werden. Im vorliegenden Fall sind alle vier Signale, also der Realteil RE, der Imaginärteil IM, die Amplitude AMP und dis Phase ϕ jeweils für sich als Wert zum Beurteilen des Al terungszustandes des Katalysators verwendbar. Dabei sind die Amplitude AMP und die Phase ϕ zuverlässiger als nur der Realteil RE oder der Imaginärteil IM, da mit der Kombination von Real- und Imaginärteil ein Verbessern des Signal/Rausch- Verhältnisses einhergeht. Real- und Imaginärteil können auch in anderer Weise als zur Amplituden- oder Phasenbildung kom biniert werden, z. B. durch Summation, Multiplikation oder Division. In allen Fällen werden auf einem Meßstand Schwell werte appliziert, die für die jeweils gewählte Beurteilungs größe den Wert angeben, ab dem ein Katalysator nicht mehr brauchbar ist. Diese Werte werden im Kennfeld 14 abgelegt.

Das Berechnen des Realteils RE ist durch Fig. 4 veranschau licht. Die betreffende Berechnungseinrichtung weist eine Multiplikationsstelle 18.2 und eine Summationsstelle 19 auf. Die Funktionen dieser Einrichtungen gehen direkt aus der Be schriftung von Fig. 4 hervor.

Die Berechnungseinrichtung von Fig. 5 dient zum Berechnen des Imaginärteils IM. Sie weist einen Phasenschieber 17.2, eine Multiplikationsstelle 18.3 und eine Summationsstelle 19 auf. Auch in diesem Fall gehen die Funktionen der genannten Einrichtungen aus der Beschriftung der Figur hervor. Es wird darauf hingewiesen, daß der Phasenschieber 17.2 die Perio dendauer p des Vor-Kat-Signals λV(t) nicht notwendigerweise über die jeweils aktuellen Werte der Betriebszustandsgrößen n und L bestimmen muß, sondern daß auch unmittelbar die Pe riodendauer ausgemessen werden kann.

Die Berechnungseinrichtung von Fig. 6 zum Ermitteln der Am plitude AMP setzt die Berechnungseinrichtungen der Fig. 4 und 5 voraus, die den Real- bzw. Imaginärteil liefern. Diese Berechnungseinrichtung verfügt über eine Multiplikations stelle 18.4 zum Bilden des Quadrates des Realteils, eine Multiplikationsstelle 18.5 zum Bilden des Quadrates des Ima ginärteils, eine Summationsstelle 19 zum Aufsummieren der beiden Quadrate und eine Wurzelbildungsstelle 20, die den jeweils aktuellen Amplitudenwert liefert. Die Wurzelbil dungsstelle 20 kann auch weggelassen werden.

Fig. 7 veranschaulicht schließlich eine Berechnungseinrich tung zum Berechnen der Phasenverschiebung ϕ. Auch diese Ein richtung setzt die Berechnungseinrichtungen der Fig. 4 und 5 für den Real- bzw. den Imaginärteil voraus. Die Vorrichtung verfügt über eine Divisionsstelle 21 zum Teilen des Imagi närteils IM durch den Realteil RE und eine trigonometrische Stelle 22 zum Berechnen des Arkustangens des genannten Quo tienten als Phase ϕ.

Fig. 8 veranschaulicht ein Verfahren zum Gewinnen eines Be urteilungswertes für den Alterungszustand eines Katalysators mit Hilfe des Aufbaus von Fig. 1. Nach dem Start des Verfah rens werden (Schritt s1) ein Summenwert S und eine Zahl SM für die Anzahl der Summanden jeweils auf Null gesetzt. Dann wird in eine Schleife eingetreten, in der zunächst (Schritt s2) der Betriebszustand des Verbrennungsmotors festgestellt wird. Es wird dann untersucht (Schritt s3), ob der Motor stationär läuft. Ist dies nicht der Fall, werden in einem Schritt s4 die Werte S und SM wieder auf Null gesetzt. Diese Werte weichen beim bisher beschriebenen Ablauf vor dem Rück setzen noch nicht von Null ab, jedoch kann dies der Fall sein, wenn die vorstehend erwähnte Schleife bereits mehr stehend in einem stationären Betriebszustand des Verbren nungsmotors durchlaufen wurde. Wird dann dieser stationäre Betriebszustand verlassen, bevor die gesamte Wertbestimmung abgeschlossen ist, werden alle Werte rückgesetzt, da es un wahrscheinlich ist, daß nach dem Verlassen des aktuellen stationären Zustandes wieder derselbe stationäre Zustand er reicht wird. Nur in diesem Ausnahmefall wären aber die zuvor ermittelten Größen weiter verwendbar.

Stellt sich in Schritt s3 heraus, daß der Verbrennungsmotor erstmals oder nach wie vor stationär läuft, werden das Vor- Kat-Signal λV und das Hinter-Kat-Signal λH gemessen (Schritt s5). Es folgt dann ein Schritt s6, der nicht notwendigerwei se ausgeführt werden muß, weswegen er nur gestrichelt darge stellt ist. In ihm wird überprüft, ob der Wert λH in einem engen Bereich um den Wert "1" liegt. Ist dies der Fall, wird wieder zu Schritt s2 zurückgekehrt, ohne daß eine weitere Berechnung erfolgt. Die bis dahin erhaltenen Berechnungser gebnisse bleiben jedoch erhalten. Dieser Schritt s6 wird ausgeführt, wenn gewünscht ist, daß das Vor- und das Hinter- Kat-Signal nur korreliert werden, wenn das Hinter-Kat-Signal vom Wert "1" abweicht.

Auch der nächste Schritt s7 ist optionabel. Es handelt sich hier um ein Verschieben der Phase des Vor-Kat-Signals λV. Wie vorstehend erläutert, ist ein solches Verschieben nur erforderlich, wenn der Kreuzkorrelationsfaktor KF oder der Imaginärteil IM berechnet wird. Das Ausmaß der Phasenver schiebung ist mit Hilfe der in Schritt s2 gemessenen Be triebswerte und eines Kennfelds möglich.

In einem Schritt s8 werden das (unter Umständen phasenver schobene) Vor-Kat-Signal λV und das Hinter-Kat-Signal λH miteinander zu einem Produkt P multipliziert. Mit diesem Produkt wird die Produktsumme S aktualisiert, und der Sum mandenzähler SM wird inkrementiert (Schritt s9). Schließlich wird am Ende (Schritt s10) der oben erwähnten Schleife un tersucht, ob fünf Perioden des Vor-Kat-Signals λV verstri chen sind. Ist dies nicht der Fall, läuft die Schleife ab Schritt s2 erneut ab. Andernfalls wird der Mittelwert MW der ermittelten Produkte P dadurch bestimmt (Schritt s11), daß die Summe S durch den Zählwert des Summenzählers dividiert wird. Der so bestimmte Beurteilungswert wird in einem Schritt s12 mit einem aus dem Kennfeld 14 ausgelesenen Schwellenwert verglichen. Dabei wird zumindest bei Verwenden des Kreuzkorrekationsfaktors KF oder der Amplitude AM unter sucht, ob der Beurteilungswert die Schwelle überschreitet. Bei Verwendung der anderen genannten Korrelationswerte kann die Vergleichsbeziehung zwischen Beurteilungswert und Schwellenwert auch eine andere sein. Stellt sich in Schritt s12 heraus, daß die für einen noch verwendbaren Katalysator vorgegebene Größenbeziehung zwischen dem Beurteilungswert und dem Kennfeldwert nicht erfüllt ist, wird eine Fehlermel dung (Schritt s13) ausgegeben, die anzeigt, daß der Kataly sator erneuert werden sollte. Dieser Fehler kann z. B. in einen Fehlerspeicher eingeschrieben werden, und es kann eine Warnlampe zum Aufleuchten gebracht werden. Nach Ausgabe der Fehlermeldung in Schritt s13 oder unmittelbar nach Schritt s12, wenn kein Fehler vorliegt, wird das Verfahren beendet. Vorzugweise wird es nur einmal pro Betriebszyklus des Ver brennungsmotors ausgeführt. Der Start eines Betriebszyklus liegt z. B. dann vor, wenn der Verbrennungsmotor bei einer Motortemperatur unter 50°C gestartet wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Mittelwertbildung von Schritt s11 entfallen kann. Dann wird unmittelbar die in Schritt s9 gebildete Summe mit einem Schwellenwert vergli chen. Dies hat allerdings den Nachteil, daß das die Schwel lenwerte speichernde Kennfeld größere Werte speichern muß und damit größere Speicherkapazität beansprucht.

Beim vorstehend beschriebenen Verfahren wird in Schritt s10 untersucht, ob fünf Perioden des Vor-Kat-Signals verstrichen sind. Die Periodenzahl kann jedoch auch anders gewählt sein, insbesondere größer, um die Zuverlässigkeit des Verfahrens zu steigern. Wieviele Periode gewählt werden, hängt stark mit der Art des Fahrzeugs und der Art des Motors zusammen. Es muß gewährleistet sein, daß mit großer Wahrscheinlichkeit pro Betriebszyklus ein Stationärvorgang solcher Dauer auf tritt, daß die gesamte Berechnung abgeschlossen werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Gewinnen eines Wertes zum Beurteilen des Alterungszustandes eines an einen Verbrennungsmotor ange schlossenen Katalysators mit Hilfe eines Vor-Kat-Signals (λV), das von einer vor dem Katalysator angeordneten Gasson de gemessen wird, und mit Hilfe eines Hinter-Kat-Signals (λH), das von einer hinter dem Katalysator angeordneten Gas sonde gemessen wird, welches Verfahren bei stationärem Be trieb des Verbrennungsmotors ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor- und das Hinter-Kat-Sig nal miteinander multipliziert werden und die Produkte über mehrere Schwingungen des Vor-Kat-Signals gemittelt werden, wobei der so erhaltene Mittelwert als Wert zum Beurteilen des Alterungszustandes des Katalysators verwendbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils aktuelle Werte (λV(t), λH(t)) des Vor- und des Hin ter-Kat-Signals miteinander multipliziert werden und dann die Mittelung erfolgt, um einen sogenannten Realteil (RE) zu erhalten, der als Beurteilungswert verwendbar ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils um ein Viertel der Schwingungs dauer (p) des Vor-Kat-Signals verschobene Werte (λV(t + p/4)) dieses Signals mit aktuellen Werten (λH(t)) des Hinter-Kat-Signals multipliziert werden und dann die Mitte lung erfolgt, um einen sogenannten Imaginärteil (IM) zu er halten, der als Beurteilungswert verwendbar ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikation und die Mittelung nur in solchen Zeitspannen ausgeführt werden, in denen das Hin ter-Kat-Signal (λH(t)) von der Luftzahl "1" abweicht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus Realteil (RE) und Imaginärteil (IM) eine Amplitude (AMP) als (RE² + IM²)^1/2 berechnet wird und diese Amplitude als Beurteilungswert verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß aus Realteil (RE) und Imaginärteil (IM) eine Phase (ϕ) als arctan (IM/RE) berechnet wird, und diese Phase als Beurteilungswert verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das um die Phasenverschiebung (τ) zwischen Vor- und Hinter- Kat-Signal verschobene Vor-Kat-Signal (λV(t + τ)) mit dem Hinter-Kat-Signal (λH(t)) multipliziert wird und dann Mittelung erfolgt, um einen Kreuzkorrelationsfaktor (KF) zu erhalten, der als Beurteilungswert verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Beurteilungswert mit einem zum jewei ligen stationären Betriebszustand des Verbrennungsmotors ge hörigen Kennfeldwert verglichen wird, und der Katalysator als unzulässig stark gealtert beurteilt wird, wenn eine vor gegebene Größenbeziehung zwischen Beurteilungswert und Kenn feldwert nicht erfüllt ist.

9. Vorrichtung zum Gewinnen eines Wertes zum Beurteilen des Alterungszustandes eines an einen Verbrennungsmotor an geschlossenen Katalysators (10), mit:

- einer vorderen Gassonde (11.V) vor dem Katalysator, die ein Vor-Kat-Signal (λV) ausgibt;
- einer hinteren Gassonde (11.H) hinter dem Katalysator, die ein Hinter-Kat-Signal (λH) ausgibt;
- einer Betriebszustands-Detektoreinrichtung (16) zum Fest stellen, ob der Verbrennungsmotor in einem stationären Be triebszustand läuft; und
- einer Berechnungseinrichtung (15) zum Berechnen des Beur teilungswertes aus dem Vor- und dem Hinter-Kat-Signal bei stationärem Betrieb des Verbrennungsmotors;

dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung (15) so ausgebildet ist, daß sie das Vor- und das Hinter-Kat-Sig nal miteinander multipliziert und die Produkte über mehrere Schwingungen des Vor-Kat-Signals mittelt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch

- ein Kennfeld (14) zum Speichern von Extremwerten für die Beurteilungsgröße abhängig von Betriebswerten des Verbren nungsmotors; und
- eine Beurteilungseinrichtung (13) zum Vergleichen des von der Berechnungseinrichtung (15) ausgegebenen Beurteilungs wertes mit einem aus dem Kennfeld ausgelesenen Wert und zum Beurteilen das Katalysators (10) als unzulässig stark geal tert, wenn eine vorgegebene Größenbeziehung zwischen dem Be urteilungswert und dem Kennfeldwert nicht erfüllt ist.