DE69621965T2

DE69621965T2 - Diagnosevorrichtung für ein Abgasreinigungssystem einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69621965T2
Application number: DE69621965T
Authority: DE
Inventors: Rogelio B. Agustin; Eisaku Fukuchi; Toshio Ishii; Akihito Numata; Yutaka Takaku
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 2003-02-06
Anticipated expiration: 2016-02-14
Also published as: KR100405091B1; JP3151368B2; EP0727568B1; US5740676A; KR960031773A; EP0727568A1; DE69621965D1; JPH08218854A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Diagnoseapparat für eine Abgasreinigungsanordnung eines Verbrennungsmotors unter Verwendung einer Mehrzahl von Katalysatoren in serieller Konfiguration angeordnet, spezifischer auf einen Diagnoseapparat, geeignet für einen Abgasreinigungsapparat eines Verbrennungsmotors, der den Status des Reinigungsapparates diagnostiziert, indem Ausgabesignale einer Mehrzahl von Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensoren bewertet werden, die der Mehrzahl von Katalysatoren vor und nachgeordnet installiert sind.
Ein Apparat, zur Reinigung des Verbrennungsabgases in dem Verbrennungsmotor, ist grundsätzlich aus Katalysatoren und einem Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Regelungsapparat zusammengesetzt. Ein Katalysator ist im Abgasrohr angebracht, um gefährliche Komponenten im Abgas zu entfernen, insbesondere HC, NOx und CO. Ein Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Regelungsapparat hat das Ziel, das Kraftstoff/Luft-Verhältnis konstant zu halten, um die Funktion des Katalysators optimal auszunutzen, und kontrolliert die Menge des Kraftstoffs, der dem Motor zugeführt wird, in Abhängigkeit von dem Kraftstoff/Luft-Verhältnis, das erhalten wird durch ein Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor oder einem Sauerstoffsensor, der dem Katalysator in dem Auspuffrohr vorgeschaltet angebracht ist.
Der Dreiwegekatalysator, der in dem oben beschriebenen Katalysatoren verwendet wird, hat ein derartiges Problem, dass die Effizienz der Reinigung herabgesetzt wird, selbst innerhalb der vorgegebenen Haltbarkeitszeit, die auf der erwarteten Alterung basiert, weil verunreinigende Materialien dem katalytischen Teil des Katalysators anhaften bleiben, wenn verbleites Benzin dem Verbrennungsmotor als Kraftstoff zugeführt wird.
Was das oben beschriebene Problem betrifft, ist in einem solchen vorgeschlagenen System, wie in dem japanischen offengelegtem Patent 97852 (1988) offenbart, ein sekundärer Abgassensor zur Detektierung der Sauerstoffdichte im Abgassystem des Verbrennungsmotors dem Katalysator nachgeschaltet angeordnet, um so den Qualitätsverlust der Effizienz des katalytischen Vorganges des Katalysators durch Bezugnahme auf die Zahl der sich verändernden Signale in der Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Regelung mit dem sekundären Abgassensor zu bewerten. In diesem vorgeschlagenen System wird angestrebt, dass zwischen der Sauerstoffdichte auf der dem Katalysator nachgeschalteten Seite und der auf der dem Katalysator vorgeschalteten Seite kein Unterschied besteht, auf Grund der Abnahme der Sauerstoffaufnahmefähigkeit des Katalysators wenn die katalytische Verfahrensgüte herabgesetzt ist, und dass diese Indifferenz herangezogen wird, um den Qualitätsverlust des Katalysators indirekt zu bewerten.
Für den Stand der Technik mit Bezug auf die Diagnose einer Mehrzahl von in Serie angeordneten Katalysatoren im Abgassystem wird ein Beispiel in dem japanischen offengelegtem Patent 26032 (1993) offenbart. In diesem System nach dem Stand der Technik wird ein sekundärer (zweiter) Abgassensor in dem Zwischenabschnitt zwischen dem vorgeschalteten Katalysator und dem nachgeschalteten Katalysator im Abgassystem installiert, und ein tertiärer (dritter) Abgassensor wird in dem dem nachgeschalteten Katalysator nachgeschalteten Abschnitt installiert. In diesem System wird, unter der Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Regelung basierend auf dem primären (ersten) Abgassensor, der Qualitätsverlust des vorgeschalteten Katalysators bewertet durch Bezugnahme auf die Zahl der Inversionen in dem zweiten Abgassensor. Zusätzlich wird unter der Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Regelung basierend auf dem zweiten Abgassensor der Qualitätsverlust des vorgeschalteten Katalysators bewertet durch Bezugnahme auf die Zahl der Inversionen in dem dritten Abgassensor.
Bei diesem Stand der Technik mit einer Mehrzahl von in Reihe angeordneten Katalysatoren im Abgassystem taucht das folgende Problem auf, wenn alleine eine Anordnung zur Anwendung kommt umfassend einen dem nachgeschalteten Katalysator nachgeschalteten Abgassensor, und der Qualitätsverlust des Katalysators basierend auf den Veränderungen der Ausgabesignale von diesem Sensor bewertet wird.
Nachdem die Komponenten und ihre individuelle Konzentration der Verbrennungsgase, die dem vorgeschaltetem Katalysator zugeführt werden, anders ist als die des Gases, das dem nachgeschaltetem Katalysator zugeführt wird, variiert der Grad des Qualitätsverlustes mit dem jeweiligen Katalysator, was zu der Schwierigkeit führt, eine dauerhafte Verläßlichkeit zu erhalten.
Mit Blick auf das obige Problem kann eine solche Lösung in Betracht gezogen werden, dass ein Abgassensor zur Bewertung des Qualitätsverlustes des vorgeschalteten Katalysators in dem Zwischenabschnitt zwischen dem vorgeschalteten Katalysator und dem nachgeschalteten Katalysator im Abgassystem angebracht wird. Wie auch immer, wenn größere Mengen von Sauerstoff im Abgas in dem vorgeschalteten und nachgeschalteten Katalysator absorbiert werden, verglichen mit dem Fall, gemäß dem eine einzelne Einheit eines Katalysators verwendet wird, verändert sich der Partialdruck des Sauerstoffs im Verbrennungsabgas auf der dem nachgeschalteten Katalysator nachfolgenden Seite nicht besonders stark, wenn die Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Regelung auf dem Ausgabesignal des Abgassensors basiert, der auf der dem vorgeschaltetem Katalysator vorrangehenden Seite angebracht ist. Unter diesen Umständen kann jede deutliche Veränderung im Ausgabesignal des Abgassensors, der dem nachgeschaltetem Katalysator nachfolgend angeordnet ist, nur so gewertet werden, dass die katalytische Effizienz stark herabgesetzt ist, was zu dem Problem führt, dass die Genauigkeit der Bewertung des Qualitätsverlustes des nachgeschalteten Katalysators reduziert sein kann.
Somit wird im Stand der Technik ein Versuch gemacht, die oben beschriebenen Probleme zu lösen, indem eine Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Regelung zur Anwendung gebracht wird, basierend auf dem Ausgabesignal des Abgassensors, der in dem Zwischenabschnitt des vorgeschalteten und des nachgeschalteten Katalysators installiert ist. Wie auch immer, nachdem Motorregelungsparameter für Diagnoseoperationen in Bezug auf den Qualitätsverlust von Katalysatoren geändert werden müssen, sollte ein weiteres neues Problem in Betracht gezogen werden, bei dem ein Umgehungseffekt auf die Charakteristik und Effizienz eines Abgassystems eingeschlossen ist.
In JP 6 117 310 wird eine Abgasbehandlungsvorrichtung eines Motors zur Reinigung eines einzelnen einer Mehrzahl von angeordneten Katalysatoren und zur genauen Detektierung einer Schädigung dieses Katalysators gezeigt.
In JP 6 010 738 wird eine Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor offenbart, wobei das Kraftstoff/Luft-Verhältnis auf der Basis von Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensoren kontrolliert wird, die dem Katalysator vor- und nachgeschaltet vorgesehen sind, indem mehrere Sensoren vor und nach der Schädigung des Katalysators geschaltet werden.
In JP 6 159 044 wird eine Abgasemissionen-Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor beschrieben, gemäß der Sauerstoffdichtesensoren vorgesehen sind zur Diagnose der Schädigung von Katalysatoren, wobei parallel zu den Katalysatoren einen Umgehung vorgesehen ist, und ein Ventil zur Kontrolle der Durchflussmenge des Abgases, das durch die Umgehung fließt, gesetzt ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, insbesondere bei einem Abgasreinigungsapparat des Verbrennungsmotors mit einer Mehrzahl von Katalysatoren, ein Diagnosesystem vorzusehen, das es ermöglicht, den individuellen Katalysator unabhängig zu diagnostizieren, indem ein Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor vor und nach dem individuellen Katalysator angebracht wird und der individuelle Katalysator diagnostiziert wird, indem das Verhältnis der Ausgabesignale der Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensoren, die vor und nach dem individuellen Katalysator angebracht sind, abgeschätzt wird und weiterhin, dass die individuelle Diagnoseoperation in unterscheidbaren Operationsbereichen entsprechend ihrem korrespondierenden Diagnosemodus durchgeführt wird.
Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung durch eine Diagnosevorrichtung gelöst, wie in den Ansprüchen 1 und 7 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
In dem Diagnoseapparat des Abgasreinigungsapparates des Verbrennungsmotors sind der Beriebsbereich des Verbrennungsmotors, der hinreichend für die Diagnose des vorgeschalteten Katalysators im Abgasweg ist, und der Betriebsbereich des Verbrennungsmotors, der hinreichend für die Diagnose des gesamten Katalysators ist, als unterscheidbare Bereiche definiert, und die Diagnose des gesamten Katalysators wird in dem Betriesbereich mit höherer Last durchgeführt verglichen mit dem Betriebsbereich für die Diagnose des vorgeschalteten Katalysators im Abgasweg.
In dem Diagnoseapparat des Abgasreinigungsapparates des Verbrennungsmotors wird für den Fall, dass der Unterschied zwischen der Reinigungskraft des vorgeschalteten Katalysators und der des nachgeschalteten Katalysators größer ist als ein vorgegebener Wert, die Diagnose des nachgeschalteten Katalysators durchgeführt, basierend sowohl auf den Ausgabesignalen des ersten Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensors und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors als auch auf den Ausgabesignalen des zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors oder auf einem der beiden Ausgabesignale.
Die Katalysatordiagnosemethode des Diagnoseapparates des Abgasreinigungsapparats des Verbrennungsmotors, die wie in der obigen Beschreibung konfiguriert ist, verwendet die Korrelationsmethode, um die Korrelation zwischen den Ausgabesignalen der vor und nach dem Katalysator angebrachten Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensoren zu erhalten. Diese Methode verwendet das Prinzip, dass, falls die Qualität des vorgeschalteten Katalysators oder des nachgeschalteten Katalysators nicht herabgesetzt ist, die Veränderung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im nachgeschalteten Katalysator kleiner wird auf Grund des Oxidations- und Reduktionsvorganges durch den Katalysator, und demnach die Veränderungen des detektierten Signals des nachgeschalteten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors sich weniger verändert; auf der anderen Seite, falls die Qualität des Katalysators herabgesetzt ist, korreliert die Veränderung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im nachgeordneten Katalysator besonders eng mit der Veränderung im Kraftstoff/Luft-Verhältnis im vorgeschalteten Katalysator. Der Qualitätsverlust des Katalysatorteiles wird mit der obigen Sichtweise diagnostiziert, verwandt mit der Ähnlichkeit von Veränderungen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses, das vor und nach dem Katalysator gemessen wird.
Als ein Maß, das die Ähnlichkeit der Veränderungen des Kraftstoff/Luft- Verhältnisses, das vor und nach dem Katalysator gemessen wird, repräsentiert, wird die Funktion der Kreuzkorrelation des detektierten Signals der Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensoren vor und nach dem Katalysator errechnet. Je höher die Ähnlichkeit von Veränderungen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses ist, d. h. der Ausgabesignale des Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors, die vor und nach dem Katalysator gemessen werden, desto höher ist der Wert der Funktion der Kreuzkorrelation.
Durch die Berechnung der Funktion der Kreuzkorrelation basierend auf der Korrelationsmethode wird der Funktionswert der Kreuzkorrelation der Ausgabesignale des ersten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors und des zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors berechnet, und dann wird der Qualitätsverlust des vorgeschalteten Katalysator diagnostiziert. Und, durch Korrelationsfunktions- Berechnungsmittel wird der Wert der Korrelationsfunktion des ersten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors berechnet, und dann wird der Qualitätsverlust des gesamten Katalysators einschließlich des vorgeschalteten Katalysators und des nachgeschalteten Katalysators diagnostiziert.
Die Berechnung der individuellen Korrelationsfunktion wird durchgeführt nach der Verifizierung, dass der Betriebstatus des Verbrennungsmotors sich in dem Katalysatordiagnosebereich befindet.
In dem Diagnoseapparat des Abgasreinigungsapparates des Verbrennungsmotors sind ein Umgehungsweg, um das Abgas an dem vorgeschalteten Katalysator vorbeizuleiten, und ein Umgehungsventil, um den Abgasfluss in den vorgeschalteten Katalysator oder in den Umgehungsweg zu steuern, installiert und es kann, ebenfalls mit dem zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor, der an dem vorgeschalteten Abschnitt oder dem nachgeschalteten Abschnitt der Auslassöffnung des Umgehungsweges lokalisiert ist, das Problem, das verwandt mit der Herabsetzung der Verlässlichkeit bei der Diagnose des nachgeschalteten Katalysators ist, gelöst werden, und die unabhängige und individuelle Diagnose des vorgeschalteten Katalysators und des nachgeschalteten Katalysators wird ermöglicht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein grundlegendes schematisches Diagramm des Diagnoseapparates des Abgasreinigungsapparates einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Regelungsablaufdiagramm der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform.
Fig. 3 ist ein grundlegendes schematisches Diagramm des Diagnoseapparates des in Fig. 1 gezeigten Abgasreinigungsapparates mit dessen modifizierten Katalysatorsdiagnoseabschnitt.
Fig. 4 ist ein grundlegendes schematisches Diagramm des Diagnoseapparates des Abgasreinigungsapparates einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist ein Regelungsablaufdiagramm einer anderen in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 ist ein grundlegendes schematisches Diagramm des Diagnoseapparates des Abgasreinigungsapparates für den Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung.
In dem System dieser Ausführungsform wird die Menge der Ansaugluft, die den Luftreiniger und das Drosselventil, beide nicht gezeigt, und den Drosselsensor 2 zur Detektierung des Drosselwinkels durchläuft, durch den Luftflusssensor 1 gemessen. Der Kontrollapparat 3 des Verbrennungsmotors berechnet eine optimale Länge der Kraftstoffeinspritzung, indem die Werte des Luftflusssensors 1 und des nicht gezeigten Rotationssensors bewertet, und kontrolliert den Verbrennungsmotor, so dass der Kraftstoff durch den Einspritzer 4 basierend auf dem berechneten Werten eingespritzt werden kann.
Das durch die Messung und die Berechnung wie oben gezeigt erhaltene gemischte Gas aus Luft und Kraftstoff wird durch den Einlasskrümmer S in die innere Kammer der Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors E gebracht und wird nach Vollendung des Kompressions-, Explosions- und Expansionsprozesses des Verbrennungsmotors E abgegast. Der erste Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor 6 ist gemacht, um in der Mitte des Abgaskrümmers 5' oder am Ende des Abgaskrümmers 5' angebracht zu werden, um die Dichte von Sauerstoff im Abgas und die Menge der Kraftstoffeinspritzung vom Einspritzer 4 zu detektieren, und wird durch das detektierte Signal des ersten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 6 korngiert. In dem System dieser Ausführungsform ist das, was eingeführt wird, ein Katalysator umfassend einen vorgeschalteten Katalysator 9 und einen nachgeschalteten Katalysator 10, die beide ins Serie angeordnet sind, um als Reinigungsmittel für Verbrennungsabgas zu dienen.
Der zweite Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor 7 ist dem vorgeschalteten Katalysator 9 nachgeschaltet installiert, und der dritte Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor 8 ist dem nachgeschalteten Katalysator 9 nachgeschaltet installiert. Obwohl in dieser Ausführungsform ein Sauerstoffsensor als Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensor verwendet wird, ist es möglich, einen anderen Typ eines Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensors zu verwenden.
Jeder Teil des Katalysatordiagnoseabschnitts 11 des Systems dieser Ausführungsform wird beschrieben. Ein Eingabesignal, das den Betriebsstatus des Verbrennungsmotors beschreibt, wird dem Katalysatordiagnosebereich-Bewertungsmittel 12 zugeführt, indem bewertet wird, ob der Betriebsstatus des Motors sich in dem Bereich befindet, der hinreichend für eine vernünftige Bewertung des Katalysators ist.
Bei der katalytischen Diagnose des Katalysators dieser Ausführungsform wird eine Korrelationsmethode für die Korrelation zwischen den Ausgabesignalen der Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensoren, die vor und nach dem Katalysator installiert sind, verwendet. Für den Fall, dass die Qualität des vorgeschalteten Katalysators 9 oder des nachgeschalteten Katalysators 0 nicht herabgesetzt ist, wird die Veränderung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses hinter dem Katalysator kleiner wegen der Oxidations- und Reduktionsvorgänge durch den Katalysator, was zu einer kleineren Veränderung des durch den nachgeschalteten Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensor 8 detektierten Signals führt. Andererseits, für den Fall das die Qualität des Katalysators nachlässt, nähert sich die Veränderung des Kraftstoff/Luft- Verhältnisses im vorangehenden Bereich dem des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im nachfolgenden Bereich an. Folglich ist es das Prinzip zur Diagnose des Qualitätsverlustes des Katalysators, die Ähnlichkeit zwischen den Veränderungen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses vor und nach dem Katalysator in Betracht zu ziehen.
Als ein Maß, das die Ähnlichkeit zwischen den Veränderungen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses vor und nach dem Katalysator repräsentiert, dient die Funktion der Kreuzkorrelation der detektierten Signale von den Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensoren von denen einer vor dem Katalysator installiert ist und der andere nach dem Katalysator installiert ist. Die Korrelationsfunktion ergibt einen größeren Wert falls die Ähnlichkeit zwischen den Veränderungen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses vor und nach dem Katalysator größer ist, und andererseits ergibt die Funktion einen kleineren Wert falls die Ähnlichkeit kleiner ist.
Jedes andere Maß, das die Ähnlichkeit zwischen den Veränderungen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses vor und nach dem Katalysator repräsentieren könnte, kann, anderes als der Wert der Funktion der Kreuzkorrelation, anwendbar sein, um den Qualitätsverlust des Katalysators zu beurteilen.
Durch Kreuzkorrelationsfunktions-Berechnungsmittel 13, die die Korrelationsmethode verwenden, wird der Wert der Korrelationsfunktion der Ausgabesignale des ersten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 6 und des zweiten Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensors 7 berechnet, und die Diagnose des Qualitätsverlustes des vorgeschalteten Katalysators 9 wird mit dem berechnetem Wert durchgeführt. Durch Kreuzkorrelationsfunktions-Berechnungsmittel 14, die die Korrelationsmethode verwenden, wird der Wert der Korrelationsfunktion der Ausgabesignale des ersten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 6 und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensors 8 berechnet, und die Diagnose des Qualitätsverlustes des gesamten Katalysators umfassend den vorgeschalteten Katalysator 9 und nachgeschalteten Katalysator 10 wird mit dem berechneten Wert durchgeführt.
Die Berechnung der individuellen Korrelationsfunktionen wird gestartet, wenn die Katalysediagnosebereich-Bewertungsmittel 12 bewerten, dass der Operationsstatus des Verbrennungsmotors sich in dem Katalysediagnosebereich befindet. Die Bedingungen die für diese Bewertung verwendet werden, umfassen zumindest die Zahl der Motorumdrehungen, die Last, die Menge der Ansaugluft, den Feedback- Zustand des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses, die Katalysetemperatur u. s. w.. Das Kreuzkorrelationsfunktions-Berechnungsmittel 13 und das Kreuzkorrelationsfunktions-Berechnungsmittel 14 haben zumindest ein Abtastmittel für die Ausgabesignale der Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensoren 6, 7 und 8 und ein Signalverarbeitungsmittel für die Ausgabesignale der Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensoren 6, 7 und 8.
Als nächstes wird in dem nachgeschalteten Katalysator-Diagnosemittel 15 der Grad des Qualitätsverlustes des nachgeschalteten Katalysators 10 anhand der Diagnoseergebnisse des vorgeschalteten Katalysators 9 und des Diagnoseergebnisses des gesamten Katalysators geschätzt. Die Schätzmethode des Grades des Qualitätsverlustes des nachgeschalteten Katalysators 9 verwendet einen Wert, der von einer Qualitätsverlustkarte des nachgeschalteten Katalysators 10 bezogen wird, die als eine zweidimensionale Matrix gebildet wird, definiert durch ein Achsenpaar, das das Diagnoseergebnis des vorgeschalteten Katalysators 9 und das Diagnoseergebnis des gesamten Katalysators 10 darstellt.
Der individuelle berechnete Wert der Korrelationsfunktionen wird dem Qualitätsverlustbewertungsmittel 16 zugeführt und wird mit dem Schwellenwert verglichen, der für die Bewertung des Grades des Qualitätsverlustes des individuellen Katalysatorstyps erstellt wurde, und für den Fall, dass der berechnete Wert sich als größer als sein korrespondierender Schwellenwert erweist, wird die Qualität des Katalysators als herabgesetzt bewertet. Der Betriebsstatus des Motors wird, wenn die Diagnose vollzogen wird, in das Qualitätsverlustbewertungsmittel 16 eingegeben, und das auf dem Betriebsstatus basierende Bewertungsergebnis wird ebenfalls korngiert. Zusätzlich wird, für den Fall, dass die Qualität des Katalysators mit dem gespeicherten Ergebnis der oben beschriebenen Bewertung als herabgesetzt bewertet wird, der Fehler des Katalysators angezeigt z. B. durch Leuchten einer Alarmanzeigelampe.
Einer der charakteristischen Punkte des Diagnosesystems in dieser Ausführungsform ist es, die individuellen Berechnungen der Korrelationsfunktionen eher in den unterscheidbaren Betriebsbereichen als simultan durchzuführen. Z. B. wird die Diagnose des vorgeschalteten Katalysators 9 in einem Betriebsbereich durchgeführt, in dem der Motor mit relativ niedriger Last läuft, und die Diagnose des gesamten Katalysators wird in einem Betriebsbereich durchgeführt, in dem der Motor unter höher Last läuft. Dennoch können optimale Konditionen für die individuellen Katalysatoren erreicht werden, indem unterschiedliche Betriebsbereiche auf die individuellen Diagnosevorgänge angewendet werden.
Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm des Diagnosesystems in dieser Ausführungsform und wird im folgenden beschrieben.
Wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, wird der Kontrollapparat 3 initialisiert, um den Kontrollbetrieb zu starten, und das Kontrollprogramm startet zuerst bei Schritt S201, bei dem bewertet wird, ob der Betriebsbereich für die Diagnose des vorgeschalteten Katalysators 9 erreicht ist oder nicht. Falls sich dieser Bereich als erreicht beweist, wird der Schritt S202 als nächster Schritt gewählt, und als nächstes wird bei Schritt S202 die Berechnung der Korrelationsfunktion durch das Korrelationsfunktions-Berechnungsmittel 13 basierend auf den Ausgabesignalen des ersten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 6 und des zweiten Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensors 7 durchgeführt.
Falls Schritt S201 ergibt, dass der Betriebsbereich nicht erreicht ist, wird Schritt S203 als nächster Schritt ausgewählt, bei dem durch das Katalysefunktions- Berechnungsmittel 12 bewertet wird, ob der Betriebsbereich für die Diagnose des gesamten Katalysatorssystems erreicht ist oder nicht. Für den Fall, dass sich der Betriebsbereich als erreicht erweist, wird Schritt S204 als nächster Schritt gewählt, bei dem die Berechnung der Korrelationsfunktion durch das Korrelationsfunktions-Berechnungsmittel 14 basierend auf den Ausgabewerten des ersten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 6 und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensors 8 durchgeführt wird.
Falls Schritt 203 ergibt, dass der Betriebsbereich für die Diagnose des gesamten Katalysators nicht erreicht ist, wird Schritt S210 gewählt, um zurück zu den anfänglichen Schritt des Ablaufdiagramms zu gehen und das Kontrollprogramm erneut zu starten.
Wenn die Diagnose des vorgeschalteten Katalysators 9 und die Diagnose des gesamten Katalysators vollendet ist, wird im Weiteren als nächster Schritt S205 gewählt, bei dem die individuellen Diagnoseresultate der Diagnose des vorgeschalteten Katalysators 9 und der Diagnose des gesamten Katalysators zugeführt werden und der Grad des Qualitätsverlustes des nachgeschalteten Katalysators geschätzt wird, in dem eine Datenkarte verwendet wird, die als eine zweidimensionale Matrix gebildet ist, definiert durch ein Achsenpaar, das das Diagnoseergebnis des vorgeschalteten Katalysators 9 und das Diagnoseergebnis des gesamten Katalysators 10 repräsentiert.
Als nächstes, indem weiter zu Schritt 206 gegangen wird, werden die oben beschriebenen drei Sätze von Diagnoseresultaten und der geschätzte Wert des Grades des Qualitätsverlustes des nachgeschalteten Katalysators im Speicher gespeichert und dann Schritt S207 als nächster Schritt ausgewählt.
Bei Schritt S207 werden das Diagnoseergebnis des vorgeschalteten Katalysators 9, das Diagnoseergebnis des gesamten Katalysators und der geschätzte Wert für den Grad des Qualitätsverlustes des nachgeschalteten Katalysators mit ihrem jeweiligen korrespondierenden Schwellenwert zur Qualitätsverlustbewertung verglichen. Für den Fall, dass irgendeiner der oben so erhaltenen Diagnoseergebnisse als den Schwellenwert überschreitend bewertet wird, schließt Schritt S208 darauf, dass die Qualität des korrespondierenden Katalysators herabgesetzt ist, und als nächstes wird Schritt S209 als nächster Schritt ausgewählt. Bei Schritt S209 wird die Tatsache, dass die Qualität des spezifischen Katalysators herabgesetzt ist, dem Fahrer angezeigt.
Für den Fall, dass alle so oben erhaltenen Diagnoseergebnisse so bewertet werden, dass der Schwellenwert nicht überschritten wird, wird Schritt S210 gewählt, um zurück zu dem anfänglichen Schritt des Ablaufdiagrammes zu gehen und das Kontrollprogramm neu zu starten.
Es wird vorausgesetzt, dass das Diagnosesystem wie in Fig. 3 gezeigt auf den Fall angewendet wird, dass sich der Unterschied zwischen der Reinigungseignung des vorgeschalteten Katalysators 9 und der des nachgeschalteten Katalysators 10 abzeichnet (z. B. ist die Reinigungskraft des nachgeschalteten Katalysators 10 größer als die des vorgeschalteten Katalysators 9). In diesem Diagnosesystem wird die Diagnose des nachgeschalteten Katalysators ermöglicht durch die Verwendung der Korrelation zwischen den Ausgabesignalen des ersten Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensors 6 und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 8 oder der Korrelation zwischen den Ausgabesignalen des ersten Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensors 7 und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 8. Die Diagnosemethode des in Fig. 1 gezeigten Diagnosesystems kann ebenfalls auf das in Fig. 3 gezeigte Diagnosesystem angewendet werden. Da die Diagnose des nachgeschalteten Katalysators 10 in dem in Fig. 3 gezeigten Diagnosesystem direkt durchgeführt werden kann, ist das nachgeschaltete Katalysator-Diagnosemittel 15 genauso wenig notwendig wie die Qualitätsverlustgrad-Schätzwertkarte für den nachgeschalteten Katalysator 10. Für den Fall, dass es notwendig ist, den Qualitätsverluststatus des gesamten Katalysators zu erhalten, kann dieser geschätzt werden, indem die individuellen Diagnoseresultate des vorgeschalteten Katalysators 9 und des nachgeschalteten Katalysators 10 verwendet werden. Z. B. kann diese Schätzwertberechnung eine Qualitätsverluststatus-Datenkarte verwenden, die als eine zweidimensionale Matrix gebildet ist, die durch ein Achsenpaar definiert ist, das das Diagnoseergebnis des vorgeschalteten Katalysators 9 und das Diagnoseergebnis des gesamten Katalysators 10 repräsentiert.
Das in Fig. 1 und 3 gezeigte Diagnosesystem hat ein Mittel, um die Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Regelung basierend auf dem Ausgabesignal des Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 7 zu korngieren, oder die Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Regelung basierend auf dem Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 7 durchzuführen, wenn der Korrelationswert der Ausgabesignale der jeweils vor und nach dem vorgeschalteten Katalysator angebrachten Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensoren 6 und 7 (Verb fehlt?).
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm des Diagnoseapparates in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Hauptunterschied zu dem Diagnosesystem, das in der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben ist, ist, dass das Umgehungsventil 17 und der Umgehungsweg 18 angeordnet ist, um das Abgas direkt zu dem nachgeschalteten Katalysator umzuleiten. In Fig. 4 werden ähnlichen Teilen und Mitteln identische Nummern zugeordnet, die hier nicht erklärt werden.
In dem Diagnosesystem dieser Ausführungsform wird das Umgehungsventil 17 dazu gebracht, zu öffnen, wenn die Diagnose des nachgeschalteten Katalysators 10 durchgeführt wird, um dem gesamten Volumen des Abgases vom Motor zu erlauben, durch den Umgehungsweg 18 zu laufen und nicht in den nachgeschalteten Katalysator 10 zu gehen. Mit dieser Konfiguration kann die Diagnose des nachgeschalteten Katalysators in einer Weise durchgeführt werden ähnlich der, bei einer Einzelkatalysatorstruktur. In diesem Fall setzt die Diagnosebedingung für den nachgeschalteten Katalysator 10 voraus, dass der nachgeschaltete Katalysator 10 voll aktiviert ist, oder dass das Abgas nicht physisch unter einem Flußwiderstand oder -verlust leidet. Obwohl in Fig. 4 der zweite Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensor 7 auf der vorangehenden Seite der Auslassöffnung des Umgehungsweges 18 angeordnet ist, ist es möglich, den zweiten Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensor 7 auf der nachfolgenden Seite anzuordnen.
Die Funktion des Diagnosesystems dieser Ausführungsform schließt die Kontrolle des Umgehungsventils 17 ein, so dass es im Diagnosemodus genauso öffnet, wie es den vorgeschalteten Katalysator 9 vor einem Hochtemperatur-Gasstrom in den Hochgeschwindigkeits- und Hochlast-Motorbereichen schützt.
Auf ähnliche Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform wird, auch in dem Diagnosesystem dieser Ausführungsform, der vorgeschaltete Katalysator 9 basierend auf der Korrelationsfunktion der Ausgabesignale des ersten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 6 und des zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensors 7 diagnostiziert, und der nachgeschaltete Katalysator 10 wird basierend auf der Korrelationsfunktion der Ausgabesignale des ersten Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensors 6 und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 8 diagnostiziert. Ausnahmsweise, für den Fall, dass der zweite Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensor 7 auf der dem Umgehungsweg 18 nachfolgenden Seite angeordnet ist, ist es erlaubt, den nachgeschalteten Katalysator 10 basierend auf der Korrelation der Ausgabesignale des zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 7 und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 8 zu diagnostizieren. In dem Fall der Diagnose, bei der die Korrelation zwischen den Ausgabesignalen des zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 7 und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor 8 verwendet wird, kann, da der zweite Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 7 nahe genug an dem nachgeschalteten Katalysator 10 angeordnet ist, der Zeitunterschied zwischen der Signalabtastung der beiden Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensoren 7 und 8 reduziert werden, und demnach kann eine präzisere Korrelation erhalten werden.
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm des Diagnosesystems dieser Ausführungsform und wird im Weiteren beschrieben.
Wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, wird der Kontrollapparat 3 initialisiert, um die Kotrolloperation zu starten, und das Kontrollprogramm startet zuerst bei Schritt S401, wobei bewertet wird, ob der Betriebsbereich für die Diagnose des vorgeschalteten Katalysators 9 erreicht ist oder nicht. Falls dieser Bereich sich als erreicht erweist, wird Schritt S402 als nächster Schritt ausgewählt. Was bei Schritt S402 bewertet wird, ist, ob das Umgehungsventil 17 AUS ist oder nicht, d. h. ob der Umgehungsweg 18 geschlossen ist oder nicht. Falls Schritt S402 zu dem Schluss kommt, dass das Ventil AUS ist, wird Schritt S404 als nächster Schritt gewählt. Falls der Umgehungsweg 18 offen ist, wird Schritt S403 ausgewählt, bei dem das Kontrollsignal AUS an das Umgehungsventil 17 weitergegeben wird, um den Umgehungsweg 18 zu schließen, und als nächstes wird Schritt 5404 ausgewählt.
Bei Schritt S204 wird die Korrelationsfunktion aus den Ausgabesignalen des ersten und des zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 6 und 7, von denen einer vor dem vorgeschalteten Katalysator 9 angeordnet ist und der andere nach diesem angeordnet ist, berechnet. In dem Fall, dass Schritt S401 zu dem Schluss kommt, dass der gegenwärtige Betriebsstatus nicht in dem Diagnosebereich für den vorgeschalteten Katalysator 9 liegt, wird Schritt S405 als nächster Schritt ausgewählt, bei dem im Weiteren bewertet wird, ob der Betriebsstatus in dem Diagnosebereich für den nachgeschalteten Katalysator 10 liegt oder nicht. In dem Fall, dass der Diagnosebereich für den nachgeschalteten Katalysator 10 erreicht ist, wird Schritt 5406 ausgewählt, weiterhin wird bewertet, ob das Umgehungsventil 17 AN ist, d. h., ob der Umgehungsweg 18 offen ist oder nicht. In dem Fall, dass das Umgehungsventil 7 AUS ist, wird Schritt S407 als nächster Schritt ausgewählt, bei dem das Kontrollsignal AN an das Umgehungsventil 17 weitergegeben wird, um den Umgehungsweg 18 während des Diagnosevorganges zu öffnen, und Schritt S408 wird als nächstes gewählt. Bei Schritt S408 wird die Korrelationsfunktion der Ausgabesignale des ersten und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 6 und 8 oder des zweiten und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors 7 und 8 berechnet.
Weiterhin wird bei Schritt S409 der Wert der Korrelationsfunktion, der bei Schritt 5408 für irgendeinen der Katalysatoren berechnet wurde, mit dem vorherbestimmten Bewertungslevel des Qualitätsverlustes verglichen. In dem Fall, dass sich erweist, dass der berechnete Wert der Korrelationsfunktion den Bewertungslevel des Qualitätsverlustes überschreitet, wird daraus die Tatsache geschlossen, dass die Qualität des Katalysators herabgesetzt ist und als nächstes wird bei Schritt S410 dieser Status angezeigt, z. B. dem Fahrer durch Aufleuchten eines Alarmsignales übermittelt.
Falls Schritt S405 zu dem Schluss kommt, dass der Diagnosebereich für den nachgeschalteten Katalysator 10 nicht erreicht ist, wird Schritt S410 ausgewählt, um zu dem anfänglichen Schritt des Ablaufdiagrammes zurückzugehen und das Kontrollprogramm erneut zu starten.
Zusätzlich wird bei Schritt S411 das Bewertungsergebnis im Speicher gespeichert. Entsprechend dieser Ausführungsform kann, da die individuellen Katalysatoren einschließlich des vorgeschalteten Katalysators 9 und des nachgeschalteten Katalysators 10 als ein einzelner Katalysator behandelt werden können, der Diagnosevorgang für jeden Katalysator leicht unabhängig durchgeführt werden.
Wie von der vorangegangenen Beschreibung leicht ersichtlich ist und obwohl der Diagnoseapparat des Abgasreinigungsapparates der vorliegenden Erfindung auf den Abgasreinigungsapparat mit einer Mehrzahl von Katalysatoren angewendet wird, ermöglicht dieser Diagnoseapparat die individuelle unabhängige Diagnose eines jeden Katalysators, indem die Korrelationsfunktion der Ausgabesignale der Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensoren geschätzt wird, die vor und nach dem jeweiligen Katalysators in dem unterscheidbaren Betriebsbereich für den jeweiligen Katalysator angeordnet sind.

Claims

1. Eine Diagnosevorrichtung geeignet für eine Abgasreinigungsanordnung eines Verbrennungsmotors mit Mitteln, um dessen Betriebsstatus zu detektieren, und einem Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Kontrollmittel, um die Menge der Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf den detektieren Betriebsstatus zu regulieren, so dass das Kraftstoff/Luft-Verhältnis in dessen Abgas auf einem konstanten Wert erhalten wird, wobei die Diagnosevorrichtung eine auf einer vorangehenden Seite angeordnete erste Abgasreinigungseinheit (9) und eine auf einer nachfolgenden Seite angeordnete zweite Abgasreinigungseinheit (10) in einem Abgasabschnitt des Verbrennungsmotors beinhaltet, umfassend:

einen ersten auf einer vorangehenden Seite der ersten Abgasreinigungseinheit (9) in dem Abgasabschnitt anzuordnenden Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensor (6);

einen zweiten zwischen der ersten und der zweiten Abgasreinigungseinheit (9, 10) in dem Abgasabschnitt anzuordnenden Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensor (7);

einen dritten auf einer nachfolgenden Seite der zweiten Abgasreinigungseinheit (10) im Abgasabschnitt anzuordnender Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensor (8);

ein erstes Diagnosemittel (13), um eine Diagnose der ersten Abgasreinigungseinheit (9) basierend auf Ausgabesignalen des ersten und des zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors (6, 7) durchzuführen; und

ein zweites Diagnosemittel (14), um eine Diagnose der kombinierten Abgasreinigungseinheit aus der ersten und der zweiten Abgasreinigungseinheit (9, 10) basierend auf Ausgabesignalen des ersten und des dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensors (6, 8) durchzuführen

gekennzeichnet durch

das erste Diagnosemittel (13) zur Durchführung der Diagnose der ersten Abgasreinigungseinheit (9) innerhalb eines ersten Betriebsbereiches des Verbrennungsmotors und das zweite Diagnosemittel (14) zur Durchführung der Diagnose der kombinierten Abgasreinigungseinheit innerhalb eines zweiten Betriebsbereiches des Verbrennungsmotors dessen Last höher ist als die des ersten Betriebsbereiches.

2. Eine Diagnosevorrichtung geeignet für eine Abgasreinigungsanordnung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtung weiterhin ein drittes Diagnosemittel (15) umfasst, um die Diagnose der zweiten Abgasreinigungseinheit (10) durchzuführen basierend auf den Diagnoseinformationen des ersten Diagnosemittels (13) der ersten Abgasreinigungseinheit (9) und von dem zweiten Diagnosemittel (14) der kombinierten Abgasreinigungseinheit.

3. Eine Diagnosevorrichtung geeignet für eine Abgasreinigungsanordnung gemäß Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Diagnosemittel (15) Mittel umfasst, um den Grad der Verschlechterung der zweiten Abgasreinigungseinheit (10) zu schätzen mit Bezugnahme auf eine Datenkarte, wobei die Diagnoseinformationen von dem ersten Diagnosemittel (13) der ersten Abgasreinigungseinheit (9) und von dem zweiten Diagnosemittel (14) der kombinierten Abgasreinigungseinheit als zwei Variablen in einem rechteckigen Koordinatensystem verwendet werden.

4. Eine Diagnosevorrichtung geeignet für eine Abgasreinigungsanordnung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungskapazität der zweiten Abgasreinigungseinheit (10) um einen vorherbestimmten Wert größer ist als die der ersten Abgasreinigungseinheit (9), und die Diagnosevorrichtung weiterhin ein drittes Diagnosemittel (15) umfasst, um die Diagnose der zweiten Abgasreinigungseinheit (10) basierend auf Ausgabesignalen von dem ersten und dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor (6, 8) und/oder Ausgabesignalen von dem zweiten und dritten Kraftstoff/Luft- Verhältnis-Sensor (7, 8) durchzuführen.

5. Eine Diagnosevorrichtung geeignet für eine Abgasreinigungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Diagnosemittel (13) ein erstes Korrelationsfunktions- Berechnungsmittel umfasst, um eine Korrelationsfunktion zwischen den Ausgabesignalen von dem ersten und zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis- Sensor (6, 7) zu berechnen, und das zweite Diagnosemittel (14) ein zweites Korrelationsfimktions-Berechnungsmittel umfasst, um eine Korrelationsfunktion zwischen den Ausgabesignalen von dem ersten und dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor (6, 8) zu berechnen.

6. Eine Diagnosevorrichtung geeignet für eine Abgasreinigungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtung weiterhin ein Mitteilungsmittel des Diagnoseergebnises und ein Speichermittel, um das Diagnoseergebnis zu speichern, umfasst.

7. Eine Diagnosevorrichtung geeignet für eine Abgasreinigungsanordnung eines Verbrennungsmotors mit Mitteln, um dessen Betriebsstatus zu detektieren, und einem Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Kontrollmittel, um die Menge der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf den detektierten Betriebsstatus zu regulieren, um das Kraftstoff/Luft-Verhältnis in dessen Abgas auf einem konstanten Wert zu halten, wobei die Diagnosevorrichtung eine erste auf einer vorangehenden Seite anzuordnende Abgasreinigungseinheit (9) und eine zweite auf einer nachfolgenden Seite anzuordnende Abgasreinigungseinheit (10) in einem Abgasabschnitt des Verbrennungsmotors einschließt, umfassend:

einen Umgehungsweg (18), der die erste Abgasreinigungseinheit (9) umgeht;

ein Umgehungsventil (17), um den Abgasstrom zwischen dem Weg durch die erste Abgasreinigungseinheit (9) und durch den Umgehungsweg (18) umzuschalten;

einen ersten auf einer vorangehenden Seite des Umgehungsventils (17) anzuordnender Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor (6);

einen zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor (7) angeordnet entweder auf einer vorangehende Seite oder auf einer nachfolgenden Seite des Auslasses des Umgehungsweges (18) im Abgasabschnitt;

einen dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor (8) angeordnet auf einer nachfolgenden Seite der zweiten Abgasreinigungseinheit (10) im Abgasabschnitt;

einem ersten Diagnosemittel (13), um die Diagnose der ersten Abgasreinigungseinheit (9) basierend auf den Ausgabesignalen von dem ersten und zweiten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor (6, 7) durchzuführen, wenn das Umgehungsventil (17) umgeschaltet wird, um den Umgehungsweg (18) zu schließen, so dass das Abgas durch die erste Abgasreinigungseinheit (9) fließt; und

ein zweites Diagnosemittel (14), um die Diagnose der zweiten Abgasreinigungseinheit (10) basierend auf entweder Ausgabesignalen von dem ersten und dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor (6, 8) oder Ausgabesignalen von dem zweiten und dritten Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Sensor (7, 8) durchzuführen, wenn das Umgehungsventil (17) umgeschaltet wird, den Umgehungsweg (18) zu öffnen, so dass das Abgas durch den Umgehungsweg (18) fließt, gekennzeichnet durch das erste Diagnosemittel (13), um die Diagnose der ersten Abgasreinigungseinheit (9) innerhalb eines ersten Betriebsbereiches des Verbrennungsmotors durchzuführen, und das zweite Diagnosemittel (14), um die Diagnose der zweiten Abgasreinigungseinheit (10) innerhalb eines zweiten Betriebsbereiches des Verbrennungsmotors, dessen Last höher als die des ersten Betriebsbereiches ist, durchzuführen.

8. Eine Diagnosevorrichtung geeignet für eine Abgasreinigungsanordnung gemäß Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtung weiterhin ein Mitteilungsmittel des Diagnoseergebnisses und ein Speichermittel, um das Diagnoseergebnis zu speichern, umfasst.

9. Ein Verbrennungsmotor mit Mitteln, um dessen Betriebsstatus zu detektieren, und einem Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Kontrollmittel, um die Menge der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf den detektierten Betriebsstatus zu regulieren, um das Kraftstoff/Luft-Verhältnis in dessen Abgas auf einem konstanten Wert zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Diagnosevorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.