DE2333743C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Abgasentgiftung von Brennkraftmaschinen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Abgasentgiftung von BrennkraftmaschinenInfo
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- DE2333743C2 DE2333743C2 DE2333743A DE2333743A DE2333743C2 DE 2333743 C2 DE2333743 C2 DE 2333743C2 DE 2333743 A DE2333743 A DE 2333743A DE 2333743 A DE2333743 A DE 2333743A DE 2333743 C2 DE2333743 C2 DE 2333743C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung von schädlichen Anteilen der Abgasemission von
Brennkraftmaschinen mit einer Integralverhalten aufweisenden Regeleinrichtung für das Masseverhältnis
des der Maschine zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches (λ-Regelung), die eine Vergleichseinrichtung
aufweist, an die einerseits das bei einer Luftzahl A=I
einen stetigen Spannungssprung aufweisende Ausgangssignal einer dem Abgas der Maschine ausgesetzten
Abgasmeßsonde und andererseits ein innerhalb des Spannungssprungs liegendes Vergleichssignal angelegt
ist
Wird bei einer Brennkraftmaschine das Massenverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches
in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Abgases beeinflußt, so geschieht dies in
bekannter Weise mit Hilfe einer im Abgasstrom der Brennkraftmaschine angebrachten Abgas-Meßsonde
und mit einer Regeleinrichtung, die abhängig vom Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde eine entsprechende
Vergrößerung bzw. Verringerung der augenblicklich zugegebenen Kraftstoffmenge zu der zugeführten
Luftmenge bewirkt Es ist bekannt, daß sich diese Veränderung des Massenverhältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches
sowohl bei mit Vergasern ausgerüsteten Brennkraftmaschinen als auch bei mit Einspritzanlagen
versehenen Brennkraftmaschinen vornehmen läßt Die verwendeten Regeleinrichtungen zur Beeinflussung
des Massenverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches haben vorzugsweise
Integralverhalten, so daß bei länger währender Abweichung vom Sollwert der Abgaszusammensetzung
eine immer stärkere Korrektur des Massenverhältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches vorgenommen wird.
Nachteilig bei der beschriebenen λ-Regelung ist daß das Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde (λ-Sonde)
stark temperaturabhängig ist, d. h, daß die Höhe der Ausgangsspannung mit der Abgastemperatur stark
schwankt Außerdem verändert sich die Höhe der Ausgangsspannung der Abgas-Meßsonde als Folge der
natürlichen Alterung und des Verschleißes. Durch diese Veränderungen des Ausgangssignals der Abgas-Meßsonde
kommt es zu Ungenauigkeiten bei der Regelung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches,
so daß die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Hinblick auf besonders schadstoffarmes Abgas
nicht mehr opcimal ist.
Bei einer durch die DE-OS 20 10 793 bekannten Ausgestaltung, mit der der Temperatureinfluß der
Abgase einer Brennkraftmaschine auf den Festelektrolytkörper einer dem Abgas ausgesetzten Sauerstoff-Meßsonde
und damit der Temperatureinfluß auf das von der Sonde abgegebene Steuersignal und der damit
gesteuerten Regelung kompensiert werden soll, sind die mathematischen Zusammenhänge der Temperaturabhängigkeit
de» Sondensignals mit Hilfe der Nernstschen
Gleichung
E = k ■ T ■ Ii
dargestellt. Man erkennt hieraus die Proportionalität der Sondenausgangsspannung E zur Temperatur T. Zur
Kompensation der Temperaturabhängigkeit wird gemäß dieser bekannten Ausgestaltung ein Signal erzeugt,
das ebenfalls von der Temperatur abhängig ist. und das Sondensignal durch dieses Temperatursignal dividiert.
Der hier vorgenommene Aufwand ist jedoch erheblich. Es muß der Temperaturgang des Temperaturfühlers
genau dem gesamten Sondensignalspannungshub angepaßt werden und es müssen entsprechend
auch die Eigenschaften des verwendeten Verstärkers und der Dividierschaltung angepaßt werden.
Nachteiligerweise wird ein Einfluß auf das Sondensignal selbst ausgeübt, so daß die Gefahr besteht,
daß die Charakteristik des Signals verfälscht wird. Die Genauigkeit der EinregeJang d.is Gemisches auf einen
bestimmten CO- bzw. OrGehalt des Abgases entsprechend einem ausgesuchten Punkt auf der Signalkurve
kann dadurch negativ beeinflußt werden.
Dasselbe Ziel, ein reines von der Temperatur unabhängiges Ausgangssignal einer im Abgasbereich von Brennkraftmaschinen angeordneten Sauerstoff-Meßsonde zu erhalten, liegt dem Gegenstand der US-PS 3616 274 zugrunde. Nur wird hier nicht das
Dasselbe Ziel, ein reines von der Temperatur unabhängiges Ausgangssignal einer im Abgasbereich von Brennkraftmaschinen angeordneten Sauerstoff-Meßsonde zu erhalten, liegt dem Gegenstand der US-PS 3616 274 zugrunde. Nur wird hier nicht das
ίο abgegebene Sondensignal durch Division temperaturkompensiert,
sondern es werden die Temperaturschwankungen der Sonde mit Hilfe einer gesteuerten
Fremdbeheizung auf einem konstanten Temperaturwert gehalten. Die Temperaturerfassung erfolgt dabei
mittelbar. Dazu sind auf einem gemeinsamen Trägerkörper vereint zwei Sauerstoff-Meßsonden vorgesehen.
Durch unterschiedliche Belastung der Ausgänge dieser Meßsonden erhält man bei der einen Meßsonde ein
Signal, das stärker auf Temperaturänderungen und weniger stark auf die Abgaszusammensetzung reagiert,
und bei der anderen Meßsonde ein Signal, das schwächer auf die Temperaturänderungen und stärker
auf die Abgaszusammensetzung reagiert Mit einem Komparator werden die Ausgangsspannungen der
beiden Meßsonden miteinander verglichen und entsprechend der Differenz zwischen den beiden Signalwerten
eine Heizeinrichtung derart gesteuert, daß die Differenz der Signalwerte Null wird. Auch hier ist der Aufwand
durch die Verwendung einer zweiten Sauerstoffsonde,
ϊο deren Herstellung wesentlich teurer ist als die einer
geeigneten Temperatursonde, speziell in dem Temperaturbereich, indem sich die Abgastemperaturen bewegen,
sehr hoch. Weiterhin bedarf es zur mittelbaren Erfassung der Temperatur und der Steuerung der
Beheizung der Sonden eines zusätzlichen Aufwands durch Anpassung der Verstärkung und der Ansteuerung
der Heizeinrichtung. Eine solche Einrichtung baut ferner relativ groß, es wird ein beiden Sonden
gemeinsamer Trägerkörper als Festelektrolyt verwendet. Die Größe der Sonde ist im Hinblick darauf
nachteilig, daß für den Einsatz bei Brennkraftmaschinen für den Fahrzeugbetrieb die Sonde möglichst klein sein
soll und eine geringe Masse aufweisen soll, um schnell genug auf die sich ändernden Zustände im Abgas zu
« reagieren.
Die US-PS 35 46 086 zeigt ebenfalls Mittel, durch die temperaturabhängige Schwankungen des Sondenausgangssignals
einer Sauerstoff-Meßsonde verhindert werden. In diesem Fall wird jedoch die Abgastemperatür
mit Hilfe eines Temperaturfühlers direkt gemessen und entsprechend diesem Temperatursignal die Beheizung
einer Sauerstoffsonde gesteuert. Eine gleichartige — allerdings speziell auf Brennkraftmaschinen angewandte
- Einrichtung ist der DE-OS 21 15 619 zu entnehmen.
Eine solche Beheizung kompliziert den Aufbau einer Sauerstoffsonde erheblich. Wie bereits oben erwähnt,
soll eine Sonde für den Einsatz bei Brennkraftmaschinen möglichst klein sein und eine geringe Masse aufweisen,
um möglichst schnell auf die sich ändernde Zusammensetzung der Abgase zu reagieren. Die Einrichtung
gemäß der US-PS 35 46 086 ist jedoch für eine Anwendung bei Ofenanlagen vorgesehen, wo auf die
Baugröße der Sonde keine Rücksicht genommen werden muß wegen der bereits obenerwähnten
geringen Dynamik der Verhältnisse im Abgas. Bei der Verwirklichung einer solchen Sonde in kleiner Baugröße,
speziell für die Anwendung bei Brennkraftmaschi-
■ nen, dürften jedoch erhebliche technologische Probleme auftreten, die die Herstellung verteuern. Ein negativer
Einfluß auf die zu erwartende Lebensdauer ist nicht auszuschließen.
Das Ziel, das den obengenannten bekannten Lösungen zugrunde liegt, den Einfluß der Abgastemperatur
auf das Sondensignal und damit auf die Regelung auszuschalten, wird beim Verfahren, wie es in der
»MTZ«, 1973, Seiten 7 bis 11, beschrieben ist, dadurch erreicht, daß eine technologisch einwandfrei hergestellte
Sauerstoffsonde verwendet wird, deren Ausgangssignal qualitativ ausgewertet wird. Das bedeutet, daß das
Auftreten des Sondensignalsprungs als Steuergröße ermittelt wird. Eine solche Sauerstoffsonde besteht aus
einem Zirkondioxid-Röhrchen, das außen, auf der vom Abgas berührten Seite mit einer porösen, katalytisch
wirksamen Platinschicht versehen ist. Eine solche Sonde gibt ein Ausgangssignal ab, das bei einer Luftzahl A = I
des der Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches einen ausgeprägten, steilen Spannungssprung
aufweist. Indem nicht ein bestimmter Wert auf der Kurve des Sondenausgangssignals eingehalten wird,
sondern festgestellt wird, wo die Sauerstoffsonde »schaltet« (Spannungssprung), wird der Temperatureinfluß
auf das von dem Sondensignal abgeleitete Steuersignal weitgehend ausgeschaltet, da die Lage des
Spannungssprungs unabhängig von der Temperatur bei A = 1 bleibt. Gemäß Offenbarung dieser Schrift kann als
Referenzwert für die zugeordnete Vergleichseinrichtung (Schwellwertschalter) irgendeine Schwellwertspannung
aus dem mittleren Bereich des Spannungssprungs gewählt werden, ohne daß sich der Temperatureinfluß
auf das Regelergebnis auswirkt. Gemäß Offenbarung dieser Schrift kann somit auf eine
gesonderte Temperaturkompensation beim Sondensignal verzichtet werden.
Durch den vorstehenden Stand der Technik ist es auch allgemein bekannt, Vergleichseinrichtungen für
das Einhalten von Soliwerten zu verwenden. Solche Vergleichseinrichtungen sind vielfältig einsetzbar und *o
sind im Wirkprinzip der Vergleichseinrichtung gemäß der Gattung der Erfindung gleichzusetzen.
Die Steigung der Sondenspannungskurve bei A = 1 ist jedoch nicht unendlich. Insbesondere bei niedrigen
Temperaturen der Sauerstoff-Meßsonde treten relativ hohe Abweichungen von den Normalwerten auf. Somit
können bei der in der »MTZ« beschriebenen Einrichtung dennoch im kleinen Maße Abweichungen des
Ist-Regelergebnisses von dem gewünschten Wert auftreten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich
ist, mit einfachen Mitteln und hoher Sicherheit die obengenannten, die Genauigkeit des Regelergebnisses
einer Α-Regelung verringernden Einflüsse auszuschal- 5S
ten. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Änderungen der Abgastemperatur, die zu wesentlichen Teilen
für die Änderung des Ausgangssignals der Abgas-Meßsonde verantwortlich sind, durch Laständerungen der
Brennkraftmaschine ausgelöst werden.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Wert des Vergleichssignals innerhalb des Spannungssprungs
entsprechend einem von der Belastung der Brennkraftmaschine abhängigen Korrektursignal änderbar ist.
Mit dieser Lösung wird ein großer Teil des Temperatureinflusses auf das Regelergebnis durch die
besondere Auswertung des Sondensignals im Hinblick auf die Lage des Signalsprungs bei A = I kompensiert
und zusätzlich durch Änderung der Lage des Schwellwertes eine Feinjustierung des erforderlichen Sollwertes
bewirkt. Diese Feinjustierung weist nur noch einen relativ kleinen Stellbereich auf, der aus dem gesamten
zu erwartenden Temperaturbereich abgeleitet wird. Der damit zu erwartende Fehler bei der Korrekturgröße
ist somit sehr gering, wesentlich geringer jedoch als die Fehler, die bei der Division des Sondensignals durch
ein Temperatursignal gemäß DE-OS 20 10 193 auftreten werden. Durch die erfindungsgemäße doppelte Einflußnahme
ist somit mit geringem Aufwand ein besonders hoher Grad der Kompensation des Temperatureinflusses
auf Sondensignal und Regelergebnis erreicht. Insbesondere wird bei der erfindungsgemäßen Lösung
ein Einfluß auf das Sondensignal selbst und somit eine Verfälschung der Charakteristik dieses Signals vermieden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das mit der Belastung der Brennkraftmaschine veränderbare
Korrektursignal durch Messung und thermoelektrische Umformung der Abgastemperatur der Brennkraftmaschine
gebildet wird. Bei dieser Lösung wird dasselbe Lösungsprinzip verfolgt, wobei die Abgastemperatur
unmittelbar erfaßt wird. Diese Lösung hat bei einem höheren Aufwand zur Ermittlung der Abgastemperatur
mit Hilfe einer speziell dafür vorgesehenen Thermosonde den Vorteil eines sehr genauen Regelergebnisses.
Wegen der relativ geringen Änderung des Korrektursignals zur Einstellung des Vergleichssignals ist eine
hohe Genauigkeit jedoch auch bei mittelbarer Erfassung der Abgastemperatur möglich, wie das in den
Unteransprüchen gekennzeichnet ist.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Durchführung des angegebenen
Verfahrens zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und die sich im rauhen Betrieb eines Kraftfahrzeuges bewährt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Vergleichseinrichtung einen als Komparator
geschalteten Verstärker aufweist, an dessen ersten Eingang die Abgas-Meßsonde und an dessen zweiten
Eingang eine das Vergleichssignal bildende Referenzsignalquelle sowie ein das lastabhängige Korrektursignal
lieferndes Korrekturglied angeschlossen sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in
Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und
aus den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigt
F i g. 1 eine Abgasentgiftungseinrichtung in schematischer Darstellung,
F i g. 2 ein Diagramm, in dem die Ausgangsspannung einer Abgas-Meßsonde über der Luftzahl A aufgetragen
ist,
F i g. 3 den Stromlaufplan einer Regeleinrichtung für die Luftzahl A,
F i g. 4 den Stromlaufplan eines Korrekturgliedes zur Beeinflussung der Regeleinrichtung,
F i g. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Korrekturgliedes zur Beeinflussung der Regeleinrichtung,
F i g. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel,
F i g. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel und
F i g. 8 ein fünftes Ausführungsbeispiel zur Beeinflussung der Regeleinrichtung zur Regelung der Luftzahl A.
In F i g. 1 ist eine mit 11 bezeichnete Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine
dargestellt Die Verbrennungsluft wird über ein Luftfilter 12 und ein Ansaugrohr 13
angesaugt Im Ansaugrohr 13 der Brennkraftmaschine 11 ist eine Drosselklappe 15 angeordnet, welche mit
Hilfe eines weiter nicht dargestellten Beschleunigungshebels (Gaspedal) verstellbar ist. Weiterhin liegt im
Ansaugrohr 13 der Brennkraftmaschine 11 zwischen dem Luftfilter 12 und der Drosselklappe 15 ein
Luftmengenmesser 14, der als Stauscheibe ausgebildet ist und einen elektrischen Ausgang aufweist. Jedem
Zylinder der Brennkraftmaschine 11 ist ein Einspritzventil 16 zugeordnet, das unmittelbar vor dem
Einlaßventil Kraftstoff in das Ansaugrohr einspritzt. Von diesen Einspritzventilen 16 ist in F i g. 1 nur eines
dargestellt. Dieses wird über eine Kraftstoffleitung 17 mit Kraftstoff versorgt.
An die Auslaßventile der Brennkraftmaschine 11 ist eine Abgas-Sammelleitung 18 angeschlossen, die in
einen Thermo-Reaktor 19 mündet. Der Thermo-Reaktor 19 ist ausgangsseitig mit einem katalytischen
Reaktor 20 verbunden. An den katalytischen Reaktor 20 schließt sich über eine Abgasleitung 21 eine nicht
dargestellte Schalldämpferanlage an.
In die Wand der vom Thermo-Reaktor 19 zum katalytischen Reaktor 20 führenden Rohrleitung ist ein
als Abgas-Meßsonde dienender Sauerstoff-Meßfühler 22 eingebaut, dem eine Regeleinrichtung 24 nachgeschaltet
ist. Mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 11 ist ein Impulsgeber 23 verbunden. Dieser gibt
synchron zur Kurbelwellendrehzahl Ansteuerimpulse für eine Transistorschalteinrichtung 25 ab. Die Transistorschalteinrichtung
25 formt Impulse, deren Dauer für die Öffnungszeit des Einspritzventils 16 maßgeblich ist.
Diese Öffnungszeit wird von den Ausgangsspannungen des Luftmengenmessers 14 und der Regeleinrichtung 24
beeinflußt. Deshalb sind die elektrischen Ausgänge der Regeleinrichtung 24 und des Luftmengenmessers 14 mit
Korrekturtingängen A, B der Transistorschalteinrichtung 25 verbunden. Das Einspritzventil 16 wird mit Hilfe
einer Magnetwicklung betätigt, die an den Ausgang der Transistorschalteinrichtung 25 angeschlossen ist.
In F i g. 2 ist in einem Diagramm die Ausgangsspannung Us des Sauerstoff-Meßfühlers 22 über der Luftzahl
λ aufgetragen. Als Parameter ist die Abgastemperatur eingetragen, die sich in Abhängigkeit von der Last der
Brennkraftmaschine 11 ändert. Aus diesem Diagramm ist zu entnehmen, daß die Ausgangsspannung des
Sauerstoff-Meßfühlers 22 in dem Bereich eines fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches, d. h. bis zur Luftzahl λ
ungefähr eins einen hohen Wert einnimmt Bei der Luftzahl A = I springt die Ausgangsspannung des
Sauerstoff-Meßfühlers 22 auf einen niedrigen Wert und bleibt im Bereich mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches
auf diesem Wert Die bei 26 dargestellte Kurve gilt dabei für eine hohe Abgastemperatur, und die bei 27
dargestellte Kurve für eine niedrige Abgastemperatur. Aus diesem Diagramm ist zu entnehmen, daß die
Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers 22 stark mit der Abgastemperatur, d.h. mit der Last der
Brennkraftmaschine 11, die für die Abgastemperaturschwankungen verantwortlich ist schwankt Weiterhin
ist auch das Alter des Sauerstoff-Meßfühlers 22 von Einfluß auf die Ausgangsspannung. Hier wird mit
zunehmendem Alter und damit mit zunehmendem Verschleiß der Sonde die Ausgangsspannung ebenfalls
geringer.
In F i g. 3 ist ein Stromlaufplan der Regeleinrichtung 24 gezeigt Der Sauerstoff-Meßfühler 22 ist mit seinem
ersten Anschluß mit einer gemeinsamen Versorgungsleitung 28 verbunden. Der zweite Anschluß des
Sauerstoff-Meßfühlers 22 führt zur Basis eines Transistors 29, dessen Kollektor ebenfalls mit der gemeinsamen
Versorgungsleitung 28 verbunden ist An den Emitter des Transistors 29 ist die Reihenschaltung
zweier Widerstände 30 und 31 angeschlossen, von denen
der Widerstand 31 mit dem Emitter eines Transistors 32 Verbindung hat. Der Kollektor dieses Transistors 32
führt zu einer gemeinsamen Versorgungsleitung 33. Mit der Basis des Transistors 32 ist dabei ein einseitig mit an
die Versorgungsleitung 33 angeschlossener Widerstand 34 und eine einseitig an die Versorgungsleitung 28
angeschlossene Zener-Diode 35 verbunden. Zwischen die Basis des Transistors 32 und die gemeinsame
Versorgungsleitung 28 ist die Reihenschaltung zweier Widerstände 36 und 37 geschaltet, wobei an den
Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände der nicht invertierende Eingang eines als Vergleichsschalteinrichtung
betriebenen Operationsverstärkers 38 angeschlossen ist. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers
38 ist mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 30 und 31 zusammengeschaltet Die
Betriebsspannung des Operationsverstärkers 38 wird über Leitungen 39 und 40 zugeführt, die einerseits mit
der Versorgungsleitung 28 und andererseits mit der Versorgungsleitung 33 Verbindung haben. Der als
Vergleichseinrichtung dienende Operationsverstärker 38 hat eine durch den Spannungsteiler aus den
Widerständen 36 und 37 vorgegebene Schaltschwelle. Wird diese Schaltschwelle durch die an dem Verbindungspunkt
der Widerstände 30 und 31 anliegende Spannung erreicht, schaltet der Operationsverstärker
38 von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand um. Dem Ausgang des Operationsverstärkers
38 ist ein Arbeitswiderstand 41 nachgeschaltet, der einseitig mit der gemeinsamen Versorgungsleitung
33 verbunden ist Weiterhin sind an den Ausgang des Operationsverstärkers 38 zwei Widerstände 42 und 43
angeschlossen, die die Basisvorwiderstände zweier Transistoren 44 und 45 bildet Der Emitter des
Transistors 44 ist dabei an den Verbindungspunkt zweier Widerstände 46 und 47 angeschlossen und der
Emitter des Transistors 45 ist mit dem Verbindungspunkt zweier Widerstände 48 und 49 zusammengeschaltet.
Die vier Widerstände 46, 47, 48 und 49 bilden eine Reihenschaltung, die zwischen die gemeinsamen Versorgungsleitungen
33 und 28 gelegt ist Die Kollektoren der Transistoren 44 und 45 sind miteinander verbunden,
wobei eine Verbindungsleitung zu dem Eingangswiderstand 50 führt, der an den invertierenden Eingang eines
Operationsverstärkers 51 angeschlossen ist Zwischen den invertierenden Eingang und den Ausgang des
Operationsverstärkers 51 ist ein Integrierkondensator 52 geschaltet Mit dem nicht invertierenden Eingang des
Operationsverstärkers 51 ist ein Eingangswiderstand 53 verbunden, der an den Verbindungspunkt der Widerstände
47 und 48 angeschlossen ist Die Versorgungsspannung des Operationsverstärkers 51 wird über
Leitungen 54 und 55 zugeführt wobei diese Leitungen 54 und 55 an die gemeinsamen Versorgungsleitungen 33
und 28 angeschlossen sind. Mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 51 ist ein Arbeitswiderstand 56
verbunden. Weiterhin ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 5t ein Widerstand 57 verbunden,
der zu einem weiter nicht dargestellten Stellglied führt, das beispielsweise ein Widerstand in der Transistorschalteinrichtung
25 sein kann, wobei mit einer
ö5 Spannungsänderung am Ausgang des Operationsverstärkers
51 und damit an dem Widerstand in der Transistorschalteinrichtung 25 die Einspritzzeit des
Einspritzventils 26 geändert werden kann.
An den nicht invertierenden Eingang des als Vergleichseinrichtung dienenden Operationsverstärkers
38 ist ein Korrekturglied 58 angeschlossen, welches die Schaltschwelle des Operationsverstärkers 38 lastabhängig
ändert. Dies bedeutet, daß wenigstens ein die Last der Brennkraftmaschine charakterisierender Betriebsparameter
erfaßt wird, und daß entsprechend diesem Betriebsparameter das Potential am nicht
invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 38 verschoben wird.
Bei der beschriebenen Schaltungsanordnung wird mit Hilfe der Zenerdiode 35 eine Referenzspannung
erzeugt, so daß die über dem Spannungsteiler aus den Widerständen 36 und 37 liegende Spannung sehr genau
ist, so daß die Schaltschwelle des Operationsverstärkers 38 genau bestimmt ist. Über den Emitterfolger 29, 30
wird die Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers 22 abgenommen, wobei sich die Emitter-Basis-Spannung
des Transistors 29 zu dem Ausgangssignal des Sauerstoff-Meßfühlers 22 addiert Um den Einfluß
dieser temperaturabhängigen Spannung Ueb zu kompensieren, wird in an sich bekannter Weise der
Transistor 32 verwendet. Dabei sind die Emitter-Widerstände 30 bzw. 31 der Transistoren 29 bzw. 32 so
bemessen, daß der Widerstandswert der beiden Widerstände gleich ist. Damit ist das Eingangssignal des
Schwellwertschalters weitgehend unabhängig von Temperaturschwankungen in der Umgebung der Bauelemente.
Soll der Operationsverstärker 38 bei einer bestimmten Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers
22 von einem Schaltzustand in den anderen umschalten, so wird mit Hilfe des Widerstandes 37 für
diese Ausgangsspannung die Differenzspannung zwischen den beiden Eingängen des Operationsverstärkers
38 auf 0 Volt abgeglichen. Erhöht sich die Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers 22 über diese
Schwelle hinaus, so ergibt sich eine negative Differenzspannung und der Operationsverstärker schaltet in
seinen ersten Schaltzustand. Sinkt dagegen die Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers 22 unter den
eingestellten Schwellwert, so ergibt sich eine positive Differenzspannung und der Operationsverstärker 38
schaltet in seinen zweiten Schaltzustand. Am Ausgang des Operationsverstärkers 38 kann so bei großem
Spannungshub festgestellt werden, ob die Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers 22 oberhalb oder
unterhalb der gewünschten Schaltschwelle liest
Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 38 wird über das Netzwerk aus den Transistoren 44 und 45
sowie aus den Widerständen 42,43 und 46,47,48 sowie
49 auf die Eingänge des Operationsverstärkers 51 gegeben. Das Netzwerk aus den Transistoren 44 und 45
sowie aus den Widerständen 42, 43, 46, 47, 4» und 49
dient dabei zur Veränderung bzw. zur Anpassung des Spannungshubes, ist beispielsweise das Ausgangssignal
des Operationsverstärkers 38 positiv, dann ist der Transistor 45 leitend und über den Widerstand 50 fließt
ein Strom zum invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 51. Wegen der Rückkopplung des Ausgangssignals
des Operationsverstärkers 51 über den Integrierkondensator 52 erfolgt eine Linearänderung
der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 38. Bei einem negativen Ausgangssignal des Operationsverstärkers
38 wird dagegen der Transistor 44 leitend und der als Integrator betriebene Operationsverstärker
51 integriert in der anderen Richtung. Dadurch wird das am Ausgang des Operationsverstärkers 51 anliegende
Signal in der einen oder anderen Richtung verändert Dieses Signal wird, wie schon beschrieben, auf die
Transistorschalteinrichtung 25 gegeben und verändert dort die Öffnungszeit des Einspritzventils 16.
Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 51 kann aber auch dazu dienen, bei einer mit einem
Vergaser arbeitenden Kraftstoffaufbereitungsanlage die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches
auf mechanischem Wege zu verändern, indem über ein elektromagnetisches Betätigungsglied in dem Vergaser
ίο bzw. in den Kraftstoff- oder Luftzuführungswegen
eingegriffen wird oder auf der Abgasseite ein stöchiometrisches Gasgemisch beispielsweise durch
Sekundärluftzugabe hergestellt wird.
In F i g. 4 ist dargestellt, wie das Korrekturglied 58 zur
Verschiebung der Schaltschwelle des Operationsverstärkers 38 realisiert werden kann. Infolge Veränderungen
der Last der Brennkraftmaschine 11 verändert sich auch die Temperatur des Abgases der Brennkraftmaschine
und damit tritt eine Veränderung des zeitlichen Maximalwertes der Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers
22 ein. Die Schaltschwelle des Operationsverstärkers müßte deshalb auf die niedrigste vorkommende
Sonden temperatur abgeglichen sein, d. h. bei steigender Sondentemperatur würde die einmal eingestellte
Schaltschwelle des Operationsverstärkers einem λ entsprechen, das nicht mehr die optimale Abgaszusammensetzung
gewährleistet. Deshalb wird über das Korrekturglied 58 die Schaltschwelle des Operationsverstärkers
38 sondentemperaturabhängig verändert.
Zu diesem Zweck ist ein NTC-Widerstand 58 vorgesehen, der in Reihe zu einem Widerstand 59 geschaltet ist.
Beide Widerstände 58 und 59 sind dem Spannungsteiler aus den Widerständen 36 und 37 parallel geschaltet,
wobei zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände 36 und 37 sowie zwischen den Verbindungspunkt des
NTC-Widerstandes 58 und des Widerstandes 59 ein Querwiderstand 60 geschaltet ist. In Abhängigkeit von
der Temperatur des Abgases verändert sich die Spannung am Abgriff des Spannungsteilers aus den
Widerständen 58 und 59. Die Spannungsänderung erfolgt dabei so, daß bei hoher Temperatur die
Spannung am Abgriff der Widerstände 58 und 59 groß wird, bei niedriger Temperatur dagegen diese Spannung
klein ist Bei hoher Temperatur wird also über den Widerstand 60 der die Schaltschwelle bestimmenden
Spannungsteiler so beeinflußt daß an dem nicht invertierenden, die Schaltschwelle des Operationsverstärkers
38 bestimmenden Eingang eine höhere Spannung anliegt und bei niedrigeren Temperaturen
eine niedrigere Spannung anliegt. Dies bedeutet, daß bei hohen Temperaturen im Abgas der Brennkraftmaschine
die Schaltschwelle des Operationsverstärkers 38 höher, bei niedrigen Temperaturen die Schaltschwelle niedrigerist
Der Lastzustand der Brennkraftmaschine 11 wird auch durch die Stellung des Beschleunigungshebels
(Gaspedal) der Brennkraftmaschine charakterisiert Ebenso wird der Lastzustand der Brennkraftmaschine
11 durch die Stellung der Drosselklappe 15 im Ansaugrohr 13 der Brennkraftmaschine 11 charakterisiert.
Aus diesem Grund kann auch die Schaltschwelle des Operationsverstärkers 38 in Abhängigkeit von der
Stellung der Drosselklappe bzw. der Stellung des Beschleunigungshebels der Brennkraftmaschine 11
verändert werden. Dabei ist es u. U. zweckmäßig, eine zeitliche Verzögerung der Korrektur des Schwellwertes
des Operationsverstärkers 38 gegenüber der Bewegung der Drosselklappe 15 bzw. des Beschleunigungshebels
vorzusehen. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen
K-orrekturgliedes, das in die Regeleinrichtung nach
F i g. 3 eingreift, ist in F i g. 5 dargestellt. Parallel zu dem Spannungsteiler aus den Widerständen 36 und 37 ist ein
veränderbarer Widerstand 61 geschaltet. Der Abgriff 62 dieses Widerstandes 61 ist mit der Drosselklappe 15
gekoppelt und wird bei einer Bewegung der Drosselklappe 15 verschoben. Der Abgriff 62 ist über einen
Widerstand 63 mit einem Kondensator 64 verbunden, der einseitig an die gemeinsame Versorgungsleitung 28
angeschlossen ist. Weiterhin ist der Widerstand 63 mit einem Widerstand 65 verbunden, der an den nicht
invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 38 angeschlossen ist, an den auch der Abgriff des die
Schaltschwelle bestimmenden Spannungsteilers 36, 37 angeschlossen ist. Wie aus F i g. 5 hervorgeht, wird bei
Vollaststellung der Drosselklappe eine positive Spannung abgegriffen, so daß der Schwellwert des
Operationsverstärkers zu höheren Spannungen hin verschoben wird. Bei Abgriff der Leerlaufspannung
wird der Schwellwert zu niederen Spannungen hin verschoben. Mit Hilfe des Kondensators 64 wird
bewirkt, daß der Schwellwert des Operationsverstärkers 38 mit einer bestimmten Verzögerung gegenüber
der Bewegung der Drosselklappe korrigiert wird.
Ein noch besseres indirektes Maß für die Belastung der Brennkraftmaschine bzw. für die Abgastemperatur
ist der Gasdurchsatz der Brennkraftmaschine. Ein Signal für den Gasdurchsatz kann beispielsweise aus der
Drehzahl der Brennkraftmaschine Ii und der Drosselklappenstellung erhalten werden. Ein Korrekturglied,
das zur Korrektur des Schwellwertes des Operationsverstärkers 38 in Abhängigkeit von der Drehzahl und
der Drosselklappe dient, ist in F i g. 6 dargestellt Dieses Korrekturglied weist eine monostabile Kippstufe auf.
Diese monostabile Kippstufe hat in bekannter Weise zwei Transistoren 67 und 68, wobei zwischen den
Kollektor des Transistors 68 und die Basis des Transistors 67 ein Kondensator 70 geschaltet ist. An die
Basis des Transistors 67 wird über eine Diode 71 und einen Koppelkondensator 72 ein insbesondere vom
Unterbrecherkontakt der Zündanlage der Brennkraftmaschine ausgelöstes Signal angelegt. Mit dem Verbindungspunkt
der Diode 71 und des Kondensators 72 sind zwei Widerstände 73 und 74 verbunden, von denen der
eine an die gemeinsame Versorgungsleitung 33 und von denen der andere an die gemeinsame Versorgungsleitung
28 angeschlossen ist Die Basis des Transistors 67 ist weiterhin mit einem Widerstand 75 verbunden, an
den ein einstellbarer Widerstand 76 angeschlossen ist Dieser einstellbare Widerstand 76 ist einseitig mit der
gemeinsamen Versorgungsleitung 33 verbunden. Der Abgriff des einstellbaren Widerstandes 76 ist mit Hilfe
der Drosselklappe 15 der Brennkraftmaschine 11 verstellbar. Die Kollektoren der beiden Transistoren 67
und 68 sind über je einen Arbeitswiderstand 77 bzw. 78 mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 33 verbunden.
An den Kollektor des Transistors 67 ist weiterhin ein Widerstand 79 angeschlossen, der wiederum über
einen Widerstand 80 mit dem Abgriff des die Schaltschwelle des Operationsverstärkers 38 bestimmenden
Spannungsteilers aus den Widerständen 36 und 37 verbunden ist An den Verbindungspunkt der
Widerstände 79 und 80 ist ein Kondensator 81 angeschlossen, der einseitig mit der gemeinsamen
Versorgungsleitung 28 Verbindung hat Die Widerstände 79,80 und der Kondensator 81 bilden einen Tiefpaß.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Korrekturgliedes ist folgende:
Bei jedem Zündvorgang des Motors wird über das Differenzierglied aus dem Kondensator 72 und den
Widerständen 73 und 74 die monostabile Kippstufe
S ausgelöst. Dadurch wird die von der monostabilen Kippstufe abgegebene Impulsfrequenz proportional zu
der Drehzahl der Brennkraftmaschine 11. Die Zeitdauer
der Einzelimpulse der monostabilen Kippstufe wird durch den Kondensator 70 und die Widerstände 75 und
ίο 76 bestimmt. Da der Widerstandswert des Widerstandes
76 abhängig von der Stellung der Drosselklappe 115 im Ansaugrohr 13 der Brennkraftmaschine ist, ergibt sich
bei Vollast der Brennkraftmaschine ein großer Widerstandswert und bei Leerlauf ein kleiner Widerstandswert.
Dadurch gibt die monostabile Kippstufe bei Vollast lange Impulse und bei Leerlauf kurze Impulse an
den nachfolgenden Tiefpaß ab. Dieser formt aus der Impulsfolge den arithmetischen Mittelwert so daß die
Spannung an dem Kondensator 81 proportional zu dem Produkt aus Impulsfrequenz und Motorleistung bzw.
Benzinmenge je Hub wird. Aus diesem Produkt ist der Gasdurchsatz pro Zeiteinheit zu entnehmen, so daß das
an dem Verbindungspunkt des Spannungsteilers 36, 37 anliegende Signal der gewünschten Korrekturgröße für
die Schaltschwelle des Operationsverstärkers 38 entspricht.
Bei einer Einspritzanlage mit elektronisch gesteuerter Benzineinspritzung entspricht der zeitliche Mittelwert
der Einspritzimpulse ebenfalls dem Gasdurchsatz. Wird deshalb bei dem in F i g. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
dem Tiefpaß anstelle der Impulsfolge aus der monostabilen Kippstufe die Impulsfolge der Einspritzimpulse
zugeführt, so entspricht diese Impulsfolge wiederum dem Gasdurchsatz je Zeiteinheit und ergibt
damit wieder die gewünschte Korrekturgröße.
Wird das in F i g. 5 bei 61 dargestellte Potentiometer nicht an der Drosselklappe 15 im Ansaugrohr der
Brennkraftmaschine, sondern an dem Luftmengenmesser 14 angebaut, so kann dort direkt der gewünschte
Gasdurchsatz je Zeiteinheit als Spannungssignal abgegriffen werden und als Korrekturgröße dem Spannungsteiler
aus den Widerständen 36 und 37 zugeführt werden.
Das genaueste Maß für die Temperatur des Sauerstoff-Meßfühlers 22 ist die jeweilige Maximalspannung
des Sauerstoff-Meßfühlers 22 selbst. Um diese Maximalspannung zu messen, und die Schaltschwelle
auf einen bestimmten Bruchteil dieser Maximalspannung zu legen, ist ein zweiter Meßfühler 82 vorgesehen.
Dieser Meßfühler 82 wird in der Nähe des eigentlichen Sauerstoff-Meßfühlers 22 angeordnet Er besteht aus
gleichem Material wie der Sauerstoff-Meßfühler, ist aber so abgeändert, daß er nur die Temperatur des
Abgases annimmt, jedoch nicht die Zusammensetzung des Abgases mißt Der Meßfühler 82 bekommt immer
ein fette·" Gemisch vorgetäuscht, wenn beispielsweise
bei einem aus Zirkonoxid bestehenden Sauerstoff-Meßfühler 22 die dem Abgas zugewandte Seite des
Meßfühlers 22 mit einem für Sauerstoff-Ionen nicht durchlässigen Schutzüberzug versehen ist Der Meßfühler
82 liefert dann immer die A<1 entsprechende Maximalspannung für die jeweilige Abgastemperatur
und kann so für den eigentlichen Sauerstoff-Meßfühler 22 als Referenzspannungsquelle bezüglich der Schaltschwelle
des Operationsverstärkers 38 Verwendung finden.
Ein Korrekturgiied 58. das mit einem zweiten
Meßfühler der eben beschriebenen Ar. aufgebaut ist is*
in F i g. 7 dargestellt Der Spannungsteiler 36 und 37, mit dessen Hilfe die Schaltschwe"e des Operationsverstärkers
38 bestimmt wird, ist hier an den Emitter des Transistors 32 angeschlossen. Dabei ist der Widerstand
37 mit dem Emitter eines Transistors 83 verbunden, dessen Kollektor mit der gemeinsamen Versorgungsleitung
28 Verbindung hat An die Basis des Transistors 83 ist der zweite Meßfühler 82 angeschlossen, der immer
ein der jeweiligen Maximalspannung der gerade vorliegenden Temperatur entsprechendes Ausgangssignal
liefert Durch diese Schaltungsart wird an den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers die
von dem zweiten Meßfühler 82 gelieferte Spannung angelegt, die immer der bei der jeweiligen Abgastemperatur
möglichen Sondenmaximalspannung bzw. einem is vorgegebenen Bruchteil dieser Spannung entspricht
Diese Spannung wird am anderen Eingang mit der von dem Sauerstoff-Meßfühler 22 gelieferten Spannung
verglichen und der Komparator schaltet dann bei Unter- bzw. Oberschreiten der vorgegebenen Spannung
in einen seiner beiden Schaltzustände.
Bei Anordnung des Sauerstoff-Meßfühlers 22 im Abgasstrom der Brennkraftmaschine 11 wird es
aufgrund verschiedener Totzeiten der Regeleinrichtung (Gaslaufzeiten) immer wieder vorkommen, daß der
Sauerstoff-Meßfühler 22 kurzzeitig seine Maximal- oder Minimalspannung abgibt Wird deshalb dieser kurzzeitig
auftretende Maximalspannungswert des Sauerstoff-Meßfühlers 22 erfaßt so ist die dabei erhaltene
Spannung ein Maß für die augenblickliche Scndentemperatur
und kann wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.7 als Referenzsignal für die Schaltschwelle der
Operationsverstärker 38 dienen.
Ein Ausführungsbeispiel zur Erfassung der kurzzeitig auftretenden Sonden-Maximalspannung ist in Fig.8
dargestellt Hier ist an den Verbindungspunkt der Widerstände 31 und 30 der invertierende Eingang des
Operationsverstärkers 38 angeschlossen. Ebenfalls an diesen Verbindungspunkt der Widerstände 30 und 31 ist
ein Transistor 84 mit seiner Basis angeschlossen. Der Emitter dieses Transistors 84 ist über einen Widerstand
85 mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 33 verbunden. Der Kollektor des Transistors 84 ist direkt
an die gemeinsame Versorgungsleitung 28 angeschlossen. An den Emitter des Transistors 84 ist weiterhin die
Basis eines Transistors 86 angeschlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand 87 mit der gemeinsamen
Versorgungsleitung 33 Verbindung hat. An den Emitter des Transistors 86 ist ein Kondensator «8
angeschlossen, der einseitig mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 28 verbunden ist Dem Kondensator
28 ist ein Spannungsteiler aus Widerständen 89 und 90 parallel geschaltet, an dessen Abgriff der nicht
invertierende Eingang des Operationsverstärkers 38 angeschlossen ist
Abhängig von dem Ausgangssignal des Sauerstoff-Meßfühlers 22 wird die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 30 und 31 positiver oder
negativer. Diese Spannung wird über den Emitterfolger 84, 85 abgegriffen, wobei die Spannung ab Emitter des
Transistors 84 um die Basis-Emitter-Spannung des Transistors 84 höher ist als am Verbindungspunkt der
Widerstände 31 und 30. Am Emitter des Transistors 84 ist die Basis des Transistors 86 angeschlossen, dessen
Emitter wiederum auf einem um die Basis-Emitter-Spannung dieses Transistors 86 niedriger liegenden
Potential liegt Das Potential am Emitter des Transistors 86 entspricht deshalb dem Potential am Verbindungspunkt der Widerstände 30 und 31. Auf dieses Potential
wird auch der Kondensator 88 aufgeladen, so daß die über diesem Kondensator 88 liegende Spannung gleich
der Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 30 und 31 ist Wird jetzt die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 30 und 31 niedriger, so wird auch
die Basisspannung des Transistors 86 niedriger. Damit wird jedoch die Basis-Emitter-Diode des Transistors 86
gesperrt da der Kondensator 88 die ursprüngliche Spannung weiterhin speichert. Der Transistor 86 wirkt
somit als Spitzenwertgleichrichter, und in dem Kondensator 88 ist immer die Spannung gespeichert die der
maximalen Sondenspannung für die jeweilige Abgastemperatur entspricht Über den Spannungsteiler aus den
Widerständen 89 und 90 wird ein entsprechender Bruchteil dieser Maximalspannung dem Operationsverstärker
38 zugeführt der diesen Bruchteil der Spannung mit der von der Sonde gelieferten Spannung vergleicht
und wiederum bei Unter- bzw. Überschreiten des vorgegebenen M aximalspannungswertes bzw. eines
Bruchteiles dieses Maximalspannungswertes in einen seiner beiden Schaltzustände umschaltet.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß der Vorteil aller beschriebenen Verfahren und Korrektureinrichtungen
zur Korrektur des Schwellwertes des Operationsverstärkers 38 darin zu sehen ist, daß in
jedem Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit der für das Abgas wichtigen optimalen Zusammensetzung
des Kraftstoff-Luft-Gemisches gefahren werden kann.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (18)
1. Verfahren zur Verminderung von schädlichen Anteilen der Abgasemission von Brennkraftmaschinen
mit einer Integralverhalten aufweisenden Regeleinrichtung für das Masseverhältnis des der
Maschine zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches (λ-Regelung), die eine Vergleichseinrichtung aufweist,
an die einerseits das bei einer Luftzahl A = I einen stetigen Spannungssprung aufweisende Ausgangssignal
einer dem Abgas der Maschine ausgesetzten Abgas-Meßsonde und andererseits ein innerhalb des Spannungssprungs liegendes Vergleichssignal
angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Vergleichssignals
innerhalb des Spannungssprungs entsprechend einem von der Belastung der Brennkraftmaschine
abhängigen Korrektursignal änderbar ist
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Belastung der Brennkraftmaschine
(11) veränderbare Korrektursignal durch Messung und thermoelektrische Umformung der
Abgastemperatur der Brennkraftmaschine (11) gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des mit der Belastung der
Brennkraftmaschine (11) veränderbaren Korrektur-Signals die Stellung des Beschleunigungshebels bzw.
der Drosselklappe (15) im Saugrohr (13) der Brennkraftmaschine (11) in ein elektrisches Signal
umgeformt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Belastung der Brennkraftmaschine
(11) veränderbare Korrektur-Signal durch Ermittlung des Gasdurchsatzes der Brennkraftmaschine
(11) gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichssignal
für die Vergleichseinrichtung (38) durch das Korrektursignal verzögert beeinflußt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine
(11) und die Drosselklappenstellung im Ansaugrohr (13) der Brennkraftmaschine (11) ermittelt werden,
und daß aus den beiden ermittelten Werten ein den Gasdurchsatz charakterisierendes elektrisches Signal
gebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einspritzeinrichtungen mit zeitlich
steuerbaren Einspritzimpulsen zur Kraftstoffzumessung der Gasdurchsatz durch Messung und Mittelwertbildung
der Dauer der Einspritzimpulse ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdurchsatz durch die Brennkraftmaschine
(11) durch Messung der Luftmenge in den Ansaugwegen der Brennkraftmaschine (11)
ermittelt wird.
9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (38) einen als Komparator geschalteten Verstärker (38)
aufweist, an dessen ersten Eingang die Abgasmeßsonde und an dessen zweiten Eingang eine das
Vergleichssignal bildende Referenzsignalquelle (36, 37 bzw. 89, 90) sowie ein das lastabhängige
Korrektursignal liefernde Korrekturglied (58) ange
schlossen wird.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturglied (58) einen
temperaturabhängigen Widerstand (f>8) aufweist,
der das Potential am Abgriff des als Referenzsignalquelle dienenden Spannungsteilers (36,37) ändert
11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß als Korrekturglied (58) ein einstellbarer Widerstand (61) vorgesehen ist dessen
ίο mit dem Eingang des Komparator« (38) verbundener
Abgriff (62) mit dem Beschleunigungshebel bzw. der Drosselklappe (15) der Brennkraftmaschine (11)
verschiebbar ist
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Abgriff (62) des einstellbaren Widerstandes (61) und den Eingang des
Komparator (38) ein Verzögerungsglied (64) geschaltet ist
13. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß das Korrekturglied (58) eine in
Abhängigkeit von der Drehzahl, insbesondere über die Zündanlage der Brennkraftmaschine auslösbare
monostabile Kippstufe aufweist, deren Impulsdauer in Abhängigkeit von der Stellung des Abgriffs eines
einstellbaren Widerstandes (76) veränderbar ist
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß der Abgriff des Widerstandes
(76) mit dem Beschleunigungshebel bzw. der Drosselklappe (15) der Brennkraftmaschine verstellbar
ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff des Widerstandes
von einem im Ansaugrohr (13) der Brennkraftmaschine (11) angebrachten Luftmengenmesser (14)
verstellbar ist
16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der
monostabilen Kippstufe über einen Tiefpaß (79, 80, 81) mit der das Vergleichssignal bildenden Referenzsignalquelle
(36, 37) des Komparator (38) verbunden ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kotrekturglied (58) eine im
Aufbau der Abgas-Meßsonde entsprechende Sonde
(82) aufweist, der ein Kraftstoff-Luft-Gemisch gleichbleibender Zusammensetzung, insbesondere
mit einer Luftzahl < 1 zugeführt bzw. vorgetäuscht ist, wobei die Sonde (82) mit den zweiten Eingang
des Komparators (38) in Wirkverbindung steht.
18. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturglied (58) ein als
Spitzenwertgleichrichter wirkendes Bauteil aufweist, an das das Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde
(22) angelegt ist, wobei das von dem Bauteil abgegebene Signal einer Speichereinrichtung (88)
zugeführt ist, die mit dem zweiten Eingang des Komparators (38) in Wirkverbindung steht.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: WESSEL, WOLF, 7141 SCHWIEBERDINGEN, DE SCHWAEMMLE, RUDOLF, 7015 KORNTAL, DE SCHNUERLE, HANS, 7121 WALDHEIM, DE KNAPP, HEINRICH, DIPL.-PHYS. DR., 7251 LEONBERG-SILBERBERG, DE |
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8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: WESSEL, WOLF, 7141 SCHWIEBERDINGEN, DE SCHWAEMMLE, RUDOLF, 7015 KORNTAL, DE SCHNUERLE, HANS, 7121 WALHEIM, DE KNAPP, HEINRICH, DIPL.-PHYS. DR., 7251 LEONBERG-SILBERBERG, DE |
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