DE2657608A1 - Einrichtung zur steuerung eines zur beeinflussung der abgaszusammensetzung in einer gaszufuhrleitung einer brennkraftmaschine angeordneten drosselorgans - Google Patents

Einrichtung zur steuerung eines zur beeinflussung der abgaszusammensetzung in einer gaszufuhrleitung einer brennkraftmaschine angeordneten drosselorgans

Info

Publication number
DE2657608A1
DE2657608A1 DE19762657608 DE2657608A DE2657608A1 DE 2657608 A1 DE2657608 A1 DE 2657608A1 DE 19762657608 DE19762657608 DE 19762657608 DE 2657608 A DE2657608 A DE 2657608A DE 2657608 A1 DE2657608 A1 DE 2657608A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
combustion engine
pressure
internal combustion
throttle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762657608
Other languages
English (en)
Other versions
DE2657608C2 (de
Inventor
Gerhard Dillmann
Ernst Dipl Ing Linder
Helmut Maurer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE2657608A priority Critical patent/DE2657608C2/de
Priority to US05/860,491 priority patent/US4200071A/en
Priority to JP15230777A priority patent/JPS5376230A/ja
Priority to IT30823/77A priority patent/IT1088599B/it
Priority to FR7738106A priority patent/FR2374518A1/fr
Priority to GB52656/77A priority patent/GB1592469A/en
Publication of DE2657608A1 publication Critical patent/DE2657608A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2657608C2 publication Critical patent/DE2657608C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • F01N3/222Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using electric valves only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • F01N3/227Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using pneumatically operated valves, e.g. membrane valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/0015Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using exhaust gas sensors
    • F02D35/0023Controlling air supply
    • F02D35/003Controlling air supply by means of by-pass passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/0015Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using exhaust gas sensors
    • F02D35/0023Controlling air supply
    • F02D35/0038Controlling air supply by means of air pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M23/00Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture
    • F02M23/04Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture with automatic control
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

vi
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung gemäß der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Einrichtung ist z.B. durch die DT-OS 24 31 046 bekannt, bei der zur Steuerung des Querschnitts eines Sekundärluftkanals im Bypaß zur Hauptdrosselklappe der Brennkraftmaschine ein Drosselorgan vorgesehen ist, das durch ein pneumatisches Stellglied betätigt wird. Der Stelldruck des Stellglieds wird dem engsten Querschnitt des Venturi entnommen und kann über ein elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Umgebungsdruck modifiziert werden. Das Ventil wird dabei in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal einer die Abgaszusammensetzung ermittelnden 02-Sonde mit Rechteckimpulsen konstanter Frequenz und variabler Impulsbreite angesteuert. Pur die das Ventil steuernde Schalteinrichtung sind dabei mehrere Differenzverstärker und ein Sägezahngenerator notwendig. Damit wird die Anordnung relativ aufwendig und auch störanfällig.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie sehr einfach aufgebaut ist und eine schnelle Änderung des Arbeitsdrucks des Stellglieds ermöglicht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Eintrittsöffnungen der beiden Leitungen im Wechsel zueinander verschließbar sind und daß das Ventilschließglied aus einer einseitig befestigten Blattfeder besteht. Damit wird ein schnelles Ansprechen erreicht.
Weiterhin ist vorteilhaft, daß zur Erzeugung einer spannungsabhängigen Frequenz ein Spannungsfrequenzwandler bestehend aus einem astabilen Multivibrator vorgesehen ist, dessen die Kippzeit bestimmende Widerstände durch die Durchschalt-Strecke von Tran-
809825/0401 - 3 - -
sistoren gebildet werden,, deren Steuerelektrode von einer wenigstens einem Betriebsparameter entsprechenden variablen Steuerspannung ansteuerbar ist. Damit erhält man eine sehr einfach aufgebaute Schalteinrichtung. Wegen der geringen Masse des Ventilschließglieds ist ferner auch nur eine geringe elektrische Leistung zu dessen Betätigung notwendig. Eine veränderliche Öffnungszeit ergibt sich bei der beschriebenen Anordnung durch das Trägheitsverhalten und Schwingungsverhalten des Ventilschließglieds, das bei einer Ansteuerung mit einer hohen Frequenz den einen der gesteuerten Querschnitte der Leitungen bezogen auf einen Zeitabschnitt relativ groß werden läßt und umgekehrt bei Ansteuerung mit niedriger Frequenz relativ klein werden läßt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele.der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem gesteuerten Drosselorgan in einer parallel zum Vergaser einer Brennkraftmaschine liegenden Bypaßluftleitung,
Fig. 2 eine Ausführungsform des Drosselorgans mit pneumatischem Stellglied,
Fig. 3 den schematischen Aufbau einer Sauerstoffsonde,
Fig. k den Spannungsverlauf des Sondenausgangssignals bei verschiedenen Kraftstoff/Luft-Gemischzusammensetzungen ,
Fig. 5 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung,
Fig. 6 den Verlauf der Ausgangsspannung der Schalteinrichtung gemäß Fig. 5 bei variabler Frequenz und
Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Drosselorgan in einer Sekundärluftleitung zum Abgassystem einer Brennkraftmaschine.
809825/0A01
Beschreibung
In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es handelt sich dabei im einzelnen um eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Ansaugsystem 2 und einem Auspuffsystem 3· Das Saugrohr 4 des Ansaugsystems ist eingangs in üblicher Weise mit einem Luftfilter 5 versehen und besitzt eine Gemischaufbereitungsanlage 6, der eine willkürlich verstellbare Drosselklappe 7 stromabwärts nachgeordnet ist. Bei der Gemischaufbereitungsanlage kann es sich um einen Vergaser üblicher Bauart handeln, bei dem mit dem Venturiunterdruck die angesaugte Luftmenge gemessen und dementsprechend Kraftstoff in das Saugrohr durch Differenzdruckförderung eingegeben wird. Es kann sich aber, auch um .eine andere Gemischaufbereitungsanlage wie z.B. eine Saugrohrkraftstoffeinspritzanlage handeln, bei der stromaufwärts der Drosselklappe 7 ein Luftmengenmesser angeordnet ist, entsprechend dessen Meßwert z.B. auch stromabwärts der Drosselklappe Kraftstoff in das Ansaugsystem 2 eingebracht werden kann.
Parallel zur Gemischaufbereitungsanlage 6 bzw. dem vorerwähnten Luftmesser und parallel zur Drosselklappe 7 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine vom Luftfilter 5 abzweigende Bypaßluftleitung 9 vorgesehen, die stromabwärts der Drosselklappe in das Saugrohr mündet und deren Querschnitt durch ein Ventil 10 mit einem pneumatischen Stellglied 11 veränderbar ist. Das pneumatische Stellglied erhält seinen Arbeitsdruck über eine Leitung 12 vom Saugrohr stromabwärts der Drosselklappe 7 und besitzt einen Elektromagneten 14, mit dem ein Schließglied steuerbar ist, das entweder die Verbindung der Leitung 12 zum Stellglied 11 und/oder die Verbindung des Stellglieds zur Umgebungsluft kontrolliert. Der Aufbau des Ventils 10 ist in Fig. 2 näher beschrieben.
Der Elektromagnet 14 erhält von einer Schalteinrichtung 16 eine Spannung mit variabler Frequenz. Diese wird in der Schalteinrichtung 16 gebildet, und zwar entsprechend dem der Schaltein-
809825/0A01 " 5 "
richtung zugeführten Ausgangssignal einer 02-Meßsonde 18, die im Auspuffsystem 3 der Brennkraftmaschine angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels des Ventils 10. Dabei ist in einem in die Bypaßluftleitung 9 eingesetzten Ventilkörper 19 eine Durchtrittsöffnung 20 vorgesehen, die durch ein topfförmiges Drosselorgan oder Ventilschließglied 21 je nach Stellung verändert wird. Das Drosselorgan 21 ist an einem Ventilschaft 22 befestigt,■der fest mit dem als Stellmembran ausgebildeten Stellglied 11 verbunden ist. Die Stellmembran schließt in einer Druckdose 24 einen Arbeitsraum 25 ein und ist auf der gegenüberliegenden Seite über eine Belüftungsbohrung 26 dem Umgebungsdruck ausgesetzt. Im Arbeitsraum 25 ist eine Druckfeder 27 zwischen Druckdose und Stellmembran 11 eingespannt und beaufschlagt diese in Schließrichtung des Drosselorgans 21. Über die Unterdruckleitung 12 ist der Arbeitsraum mit dem Saugsystem·der Brennkraftmaschine und über die Leitung 28 mit der Umgebungsluft verbunden. Beide Leitungen münden senkrecht gegeneinander in den Arbeitsraum. Zwischen den öffnungen der Leitungen ist eine Blattfeder 29 als Ventilschließglied angeordnet, -die einseitig mit der Druckdose fest verbunden ist und den Anker eines zentral in der Druckdose angeordneten Elektromagneten ±l\ bildet. Im Bereich der öffnungen der Leitung 12 und 28 besitzt die Blattfeder vorzugsweise eine Beschichtung mit Dichtmaterial.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ferner in der Unterdruckleitung 12 eine Drossel 31 und in der Leitung 28 eine Drossel 32 vorgesehen. Die Blattfeder bewirkt je nach Erregungszustand des Elektromagneten, daß die Unterdruckleitung entweder geöffnet oder geschlossen ist. Dabei kann ferner im nicht erregten Zustand des Elektromagneten die Feder so vorgespannt sein, daß sie die Öffnung der Leitung 28 verschließt. Die Blattfeder kann aber auch in Ruhestellung eine Mittellage zwischen beiden Öffnungen einnehmen, je nachdem diese Maßnahme zur Beeinflussung des dynamischen Verhaltens unter Mitwirkung der Drosseln 31 und 32 notwendig ist.
809825/0401
3-ΐ 2
Die Spule 30 des Elektromagneten i'st mit der Schalteinrichtung l6 verbunden, die in Fig. 5 im einzelnen näher gezeigt wird. Diese Schalteinrichtung verarbeitet das Ausgangssignal einer allgemein bekannten Sauerstoffmeßsonde, die aus einem einseitig geschlossenen Röhrchen besteht, das aus einem Pestelektrolyten wie z.B. Zirkondioxid gesintert ist. Beiderseits ist das Röhrchen mit mikroporösen Platinschichten 35 versehen, die Kontakte 36 und 37 besitzen. Das Röhrchen ist mit einer Passung 38 in die Wand des Abgassystems 3 eingesetzt und besitzt über eine Bohrung 39 eine Verbindung zwischen der Umgebungsluft und seinem Innern.
Aufgrund unterschiedlichen Säuerstoffpartialdrucks im Abgas und im Bezugsmedium Luft im Innern des Röhrchens erfolgt eine Ionenwanderung durch den Pestelektrolyten, so daß an den Kontakten 36 und 37 eine Spannung abnehmbar ist, die anzeigt, ob Sauerstoffmangel oder Sauerstoffüberschuß im Abgas vorliegt.
Fig. 4 zeigt schematisch den Spannungsverlauf über der Luftzahl ^K auf. Bei /V = I entsprechend einer stöchiometrischen Zusammensetzung des Betriebsgemisches der Brennkraftmaschine aus Kraftstoff und Luft weist die Ausgangsspannung einen sprunghaften Anstieg auf, der allgemein zu Regelungszwecken benutzt wird.
Bei dem Schaltungsbeispiel nach Fig. 5 wird nun die Ausgangsspannung der Sauerstoffmeßsonde auf die Basis eines pnp-Transistors 4l gegeben. Die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors bildet zusammen mit einem Widerstand 42 einen ersten Spannungsteiler zwischen der positiven Versorgungsleitung 44 und der negativen Versorgungsleitung 45 mit stabilisierter Spannung. Parallel zum ersten Spannungsteiler liegt ein zweiter Spannungsteiler aus einem Widerstand 46 und einem einstellbaren Widerstand 47. Der Mittelabgriff des ersten'Spannungsteilers ist über eine in Flußrichtung zum Mittelabgriff des zweiten Spannungsteilers geschaltete Diode 48 an den zweiten Spannungsteiler angekoppelt. Der Mittelabgriff 4.9 des ersten Spannungsteilers
809825/040 1
O Vl Λ ti
ist über einen Widerstand 50 mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 51 verbunden, dessen nicht invertierender Eingang über einen Widerstand 52 an einem einstellbaren Spannungsteiler aus den Widerständen 53 und 54 liegt. Der Ausgang des Differenzverstärkers ist über einen Widerstand gegengekoppelt und liegt über einen Widerstand 56 an der positiven Versorgungsleitung 44 und einem einstellbaren Widerstand 57 an der negativen Versorgungsleitung.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 51 ist ferner mit einem Spannungs-Frequenz-Wandler 59 verbunden, der in diesem konkreten Falle vorteilhaft aus einer astabilen Kippstufe besteht, deren das Zeitverhalten bestimmenden Widerstände durch Transistoren ersetzt sind. In üblicher Weise besteht .die Kippstufe 58 zunächst aus zwei npn-Transistoren 60 und 6l, deren Emitter mit der negativen Versorgungsleitung 45 verbunden sind und deren Kollektoren über je einen Widerstand 62 und mit der positiven Versorgungsleitung verbunden sind. Die Basis der Transistoren 60 und 6l liegt jeweils über der Emitter-Kollektor-Strecke eines pnp-Transistors 64 bzw. 65 und je eines Emitter-Widerstandes 66 bzw. 67 an der positiven Versorgungsleitung 44. Die Basis der Transistoren 64 und 65 sind untereinander und mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 51 verbunden. Ferner sind die Basisanschlüsse der Transistoren 60 und 6l unmittelbar jeweils über einen Kondensator 68 bzw. 69 mit dem Kollektoranschluß des jeweils anderen Transistors verbunden.
Der astabilen Kippstufe 59 wird ein Ausgangssignal am Kollektor des einen Transistors 6l entnommen und über einem Widerstand der Basis eines npn-Transistors 71 zugeführt, dessen Emitter mit der negativen Versorgungsleitung 45 und dessen Kollektor über einen Widerstand 73 und einen Widerstand 74 mit der positiven Versorgungsleitung'44 verbunden ist. Zwischen den Widerständen 73 und 74 wird die Steuerspannung eines pnp-Transistors 76 abgenommen, dessen Emitter mit der positiven Versorgungsleitung verbunden ist und dessen Kollektor über eine in Sperrichtung geschaltete Diode 77 und der parallel
809825/0401
dazu liegenden Spule 30 des Elektromagneten 14 auf dem Potential der negativen Versorgungsleitung 45 liegt.
Die Schalteinrichtung arbeitet folgendermaßen: Entsprechend der Sondenausgangssparnung wird unter Zwischenschaltung des Transistors 41 als Impedanzwandler die Eingangsspannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 51 variiert. Dabei ist in vorteilhafter Weise mit dem zweiten Spannungsteiler aus den Widerständen 46 und 47 eine Begrenzungsschaltung vorgesehen. Auch der am nicht invertierenden Eingang anliegende Spannungswert kann unter Umständen auch entsprechend Betriebsparametern der Brennkraftmaschine geändert werden. Die am Ausgang des Operationsverstärkers 51 auftretende Spannung entspricht somit im wesentlichen der Ausgangsspannung der Sauerstoffmeßsonde 18 und wird nun zur Steuerung der Kipp- ' zeit der astabilen Kippstufe auf die Basis der Transistoren 64 und 65 gebracht. Dieses Transistoren stellen somit veränderliche Widerstände dar, die. zusammen jeweils mit dem Widerstand 66 und dem Kondensator 68 bzw. dem Widerstand 67 und dem Kondensator 69 die Kippzeit in der jeweiligen Kipplage der Kippstufe bestimmen. Am Ausgang z.B. am Kollektor des Transistors 6l tritt somit eine Spannung mit entsprechend dem .Sondensignal veränderlicher Frequenz auf3 die über eine Verstärkerstufe aus den Transistoren 71 und 76 der Spule 30 des Elektromagneten zugeführt wird. Die Diode 77 ist als Schutzdiode anzusehen. Fig. 6 zeigt schematisch.die sich mit der Sondenspannung ändernde Frequenz am Ausgang<der Kippstufe 59·
Mit dieser Ausgestaltung kann für die BetriebsgemischVersorgung einer Brennkraftmaschine ein preisgünstiger Einfachvergaser vorgesehen werden, der nur in grober Weise so eingestellt werden braucht, daß ein leicht fettes Kraftstoff/Luft-Gemisch erzeugt wird. Die genaue Anpassung der noch fehlenden Luft für eine Gemischzusammensetzung entsprechend /S^ = 1 wird nun über die Bypaßluftleitung zugeführt 3 entsprechend dem Signal der·Sauerstoffmeßsonde. Dies geschieht unter Zwischenschaltung der Schalteinrichtung l6 gemäß Fig. 5> durch die der Arbeits-
80982S/CH01
druck im Arbeitsraum 25 des Ventils 10 gesteuert wird. Dabei wird die Blattfeder 29 durch den Elektromagneten Ik in Schwingungen versetzt, so daß in diesem Ausführungsbeispiel wechselweise einmal die Unterdruckleitung 12 und einmal die Leitung 28 verschlossen wird. Durch das Trägheitsverhalten der Blattfeder ergibt sich nun, daß je nach Vorspannung der Blattfeder die eine oder die andere öffnung der Leitungen 12 und 28 mit steigender Frequenz stärker geöffnet wird. Es kann je nach gewählter Anordnung ein entsprechend der Sondenspannung sich in einer gewünschten Richtung ändernder Öffnungsquerschnitt pro Zeiteinheit und damit ein variabler Druck in dem Arbeitsraum 25 eingestellt werden, entsprechend dem das Drosselorgan 21 betätigt wird und Sekundärluft dem Saugrohr der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Mit Hilfe der vorgesehenen Drosseln 31 und 32 kann das Integrationsverhalten des Ventils abgestimmt werden. Man erhält also durch die beschriebene Anordnung mit einer sehr einfachen Schaltung und mit einem schnell ansprechenden Ventil die Möglichkeit, den ^ -Wert des angesaugten . Betriebsgemisches genau zu regeln.
Die Anwendung der beschriebenen Anordnung ist jedoch nicht nur auf die Verwendung der 02-Meßsonde beschränkt. Jeder Geber, der mit einer steilen Spannungsänderung einen Grenzwert charakterisiert und einen die Abgaszusammensetzung bestimmenden bzw. beeinflussenden Betriebsparameter der Brennkraftmaschine erfaßt, kann mit der beschriebenen Anordnung in gleicher Weise verbunden werden. Dazu kommen z.B. CO- bzw. C02-Sonden, NOx-Sonden oder Geber der'Laufunruhe der Brennkraftmaschine und der die Nachreaktionen von Abgasen über Ionenstrom erfassende Geber in-Frage. Auch braucht der Arbeitsdruck für den Arbeitsraum 25 nicht unbedingt dem Saugrohr der Brennkraftmaschine entnommen zu werden, sondern kann z.B. auch von einem Vorratsbehälter mit konstantem Druck zur Verfügung gestellt werden.
In Fig. T ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem die Sekundärluftzufuhr statt in das Saug-
809825/0401 . _ 1Q _
3 S ·:
rohr in das Auspuffsystem erfolgt. Wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist auch hier eine Brennkraftmaschine 1 vorgesehen, deren Saugrohr k stromabwärts der Drosselklappe 7 über die Leitung 12 Unterdruck entnommen und dem Ventil 10 zugeführt wird, das den gleichen Aufbau aufweist, wie das in Fig. 2 gezeigte Ventil. Im Abgassystem 3 der Brennkraftmaschine ist ferner ein Katalysator 79 vorgesehen, der hier z.B. als Einbett-System oder als Drei-Weg-Katalysator aufgebaut ist. Stromaufwärts des Katalysators mündet eine Sekundärluftleitung 80 ein, die über das Ventil 10 mit der Druckseite einer von der Brennkraftmaschine getriebenen Sekundärluftpumpe 8l verbunden ist. Im Katalysator ist ferner die Sauerstoffsonde 18 angeordnet, die mit der Schalteinrichtung 16 verbunden ist. Der Ausgang der Schalteinrichtung 16 liegt ferner wie im vorigen Beispiel an der Spule 32 des Elektromagneten 1Ö. Die hier beschriebene Vorrichtung arbeitet im wesentlichen gleich wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, nur wird hier zur Erzeugung eines Abgases optimaler Zusammensetzung die Korrektur auf der Abgasseite der Brennkraftmaschine vorgenommen. Auch hier wird ein leicht fettes Betriebsgemisch grob eingestellt und.dem daraus resultierenden Abgas dann gerade so viel Sekundärluft zugemischt, daß sich an der Meßstelle der Sauerstoffmeßsonde ein Abgas entsprechend P\ = 1 ergibt, so daß eine optimale Entgiftung des Abgases von schädlichen Anteilen wie z.B. NOx, HC oder CO im Katalysator erfolgen kann.
Mit dem beschriebenen Ventil und der Schalteinrichtung kann ferner auch vorteilhaft die Steuerung von Abgasrückführmengen vom Auspuff sys tem der Brennkraftmaschine zum Saugrohr 4 erfolgen.
- 11 -
809825/0401 .
AS
Leerseite

Claims (1)

  1. Ansprüche
    I!.Einrichtung zur Steuerung eines zur Beeinflussung der Abgaszusammensetzung in einer Gaszuführleitung einer Brennkraftmaschine angeordneten Drosselorgans, das mittels eines entgegen einer Rückstellkraft pneumtisch durch ein von Arbeitsdruck beaufschlagtes Stellglied betätigbar ist und der Arbeitsdruck in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Abgase stromabwärts der Zufuhrstelle mit einem zweiten, im wesentlichen konstanten Druck modifizierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Stellglied (11) begrenzte Arbeitsraum (25) Verbindungsleitungen (12, 28) zu dem Arbeitsdruck und dem zweiten Druck besitzt und die Eintrittsöffnung mindestens einer der Leitungen durch· ein schwingfähiges, federndes, als Anker eines Elektromagneten (14') ausgebildetes Ventilschließglied (29) kontrollierbar ist und der Elektromagnet von einer Schalteinrichtung (16) angesteuert wird, deren Ausgangsspannung eine entsprechend wenigstens einem die Abgaszusammensetzung kennzeichnenden Parameter der Brennkraftmaschine variable Frequenz aufweist.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung beider Leitungen (12, 28) im Wechsel zueinander verschließbar sind.
    3. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (29) aus einer einseitig befestigten Blattfeder besteht, deren freies Ende zwischen den einander gegenüber einmündenden Leitungen (11, 28) liegt.
    80982 6/04 01
    ORlSiNAL INSPECTED
    _ 1 O _
    H. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (29) und der Elektromagnet (1*0 im Arbeitsraum (25) angeordnet sind.
    5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet} daß in wenigstens einer der Leitungen (12, 28) eine Drossel (31, 32) angeordnet ist.
    6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Arbeitsdruck der Saugrohrunterdruck der Brennkraftmaschine und als zweiter Druck der atmosphärische Umgebungsdruck dient.
    7- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (16) einen Wandler (59) der Steuerspannung in eine spannungsabhängige Frequenz aufweist.
    8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsfrequenzwandler (59) aus einer astabilen Kippstufe besteht, deren die Kippzeit bestimmenden Widerstände zumindest zum Teil durch die Durchschalt-Strecken von Transistoren gebildet werden, deren Steuerelektroden von einer wenigstens einem Betriebsparameter entsprechenden variablen Steuerspannung ansteuerbar ist.
    9· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Steuerspannung begrenzbar ist.
    80 982 5/04 01
    - 13 -
    10. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Parameter die Ausgangsspannung einer an sich bekannten, im Auspuffsystem (3) der Brennkraftmaschine angeordneten 02-Sonde (18) dient, die nach dem Prinzip einer durch unterschiedliche Sauerstoffpartialdrücke bewirkten Ionenwanderung arbeitet.
    11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffsonde zur Impedanzwandlung mit der Steuerelektode eines mit der Durchschalt-Strecke einen Teil eines ersten Spannungsteilers bildenden Transistors (4l) verbunden ist und die Mittelspannung des ersten Spannungsteilers einem Differenzverstärker (51) zugeführt wird, dem der· Spannungsfrequenzwandler nachgeschaltet ist.
    12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum ersten Spannungsteiler (42, 4l) ein zweiter Spannungsteiler (46, 47) über eine Diode (48) beim Überschreiten eines Grenzwertes der Sondenausgangsspannung ankoppelbar ist.
    13· Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (21) in einer stromabwärts einer die Kraftstoffzusammensetzung beeinflussenden Luftmeßeinrichtung (6) ins Saugrohr der Brennkraftmaschine mündenden Bypaßluftleitung (9) liegt.
    14. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (21) in einer strom-
    809825/0401
    - 14 -■
    aufwärts der 02-Sonde (18) ins Auspuffsystem (3) mündenden Sekundärluftleitung (80) liegt.
    15. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (21) in einer Abgasrückfuhrleitung zum Saugrohr (4) der Brennkraftmaschine angeordnet ist.
    809825/0401
DE2657608A 1976-12-18 1976-12-18 Einrichtung zur Beeinflussung der Zusammensetzung der Abgase einer Brennkraftmaschine Expired DE2657608C2 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2657608A DE2657608C2 (de) 1976-12-18 1976-12-18 Einrichtung zur Beeinflussung der Zusammensetzung der Abgase einer Brennkraftmaschine
US05/860,491 US4200071A (en) 1976-12-18 1977-12-14 Exhaust gas control system for an internal combustion engine
JP15230777A JPS5376230A (en) 1976-12-18 1977-12-16 Controller of throttle device equipped for regulating composition of exhaust gas in gas supply pipe of internal combustion engine
IT30823/77A IT1088599B (it) 1976-12-18 1977-12-16 Dispositivo per regolare un organo parzializzatore disposto in un condotto di adduzione del gas di un motore endotermico,allo scopo di influenzare la composizione chimica dei gas di scarico
FR7738106A FR2374518A1 (fr) 1976-12-18 1977-12-16 Dispositif de commande d'un organed'etranglement, monte dans une conduite d'amenee de gaz d'un moteur a combustion interne pour influer sur la composition des gaz d'echappement
GB52656/77A GB1592469A (en) 1976-12-18 1977-12-19 Device for influencing the exhaust gas composition of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2657608A DE2657608C2 (de) 1976-12-18 1976-12-18 Einrichtung zur Beeinflussung der Zusammensetzung der Abgase einer Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2657608A1 true DE2657608A1 (de) 1978-06-22
DE2657608C2 DE2657608C2 (de) 1985-11-07

Family

ID=5995957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2657608A Expired DE2657608C2 (de) 1976-12-18 1976-12-18 Einrichtung zur Beeinflussung der Zusammensetzung der Abgase einer Brennkraftmaschine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4200071A (de)
JP (1) JPS5376230A (de)
DE (1) DE2657608C2 (de)
FR (1) FR2374518A1 (de)
GB (1) GB1592469A (de)
IT (1) IT1088599B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5664142A (en) * 1979-10-30 1981-06-01 Isuzu Motors Ltd Air fuel ratio controller
JPS5664141A (en) * 1979-10-30 1981-06-01 Isuzu Motors Ltd Air fuel ratio controller
DE3518749A1 (de) * 1985-05-24 1986-11-27 Axel 5069 Bensberg Blume Kraftstoffsparvorrichtung
DE3739337A1 (de) * 1987-11-20 1989-06-01 Teves Gmbh Alfred Ventilanordnung
DE4141946C2 (de) * 1991-12-19 2003-03-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Sekundärluftpumpe
DE4237215C2 (de) * 1992-11-04 2001-02-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung eines Systems zur Zufuhr von Sekundärluft in das Abgas einer Brenkraftmaschine
GB2336404A (en) * 1998-04-15 1999-10-20 Ecotek Limited Auxiliary air valve for i.c. engine fuel mixture control; carbon dioxide exhaust emission reduction system
US7899606B2 (en) * 2008-10-17 2011-03-01 Alfred Manuel Bartick Fuel/air mixture control device and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2255297A1 (de) * 1972-11-11 1974-05-22 Bosch Gmbh Robert Ventil fuer abgasleitungen von brennkraftmaschinen
DE2431046A1 (de) * 1973-06-27 1975-01-23 Pierre Gele Reglervorrichtung zum regeln des mischungsverhaeltnisses des luft-kraftstoffgemisches bei brennkraftmaschinen

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE666037A (de) *
GB928802A (en) * 1959-03-12 1963-06-12 Normalair Ltd Improvements in and relating to fluid-pressure servomotor control systems
US3099995A (en) * 1960-05-19 1963-08-06 Joens & Co Gmbh W H Electro-pneumatic transducer
DE2241936C3 (de) * 1972-08-25 1979-02-01 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart KraftstoffzumeBanlage für Brennkraftmaschinen
DE2318917C3 (de) * 1973-04-14 1981-10-01 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Steuereinrichtung für Abgasrückführung
JPS5213583B2 (de) * 1973-07-26 1977-04-15
FR2246741B1 (de) * 1973-10-09 1979-01-26 Peugeot & Renault
DE2422938C2 (de) * 1974-05-11 1982-07-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schalteinrichtung zur geregelten Zugabe von Zusatzluft zum Abgas einer Brennkraftmaschine
GB1536718A (en) * 1975-03-31 1978-12-20 Nissan Motor Method of controlling air-fuel mixture in an internal combustion engine and a system therefor
JPS51117232A (en) * 1975-04-08 1976-10-15 Nissan Motor Co Ltd Fuel supply means in internal-combustion engine
JPS51129535A (en) * 1975-05-06 1976-11-11 Nippon Soken Inc An air fuel ratio control apparatus of an carburetor
JPS5218531A (en) * 1975-08-05 1977-02-12 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas reflux control system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2255297A1 (de) * 1972-11-11 1974-05-22 Bosch Gmbh Robert Ventil fuer abgasleitungen von brennkraftmaschinen
DE2431046A1 (de) * 1973-06-27 1975-01-23 Pierre Gele Reglervorrichtung zum regeln des mischungsverhaeltnisses des luft-kraftstoffgemisches bei brennkraftmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
DE2657608C2 (de) 1985-11-07
JPS6213510B2 (de) 1987-03-26
JPS5376230A (en) 1978-07-06
IT1088599B (it) 1985-06-10
FR2374518B1 (de) 1983-11-04
US4200071A (en) 1980-04-29
GB1592469A (en) 1981-07-08
FR2374518A1 (fr) 1978-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2823618C2 (de) Luft/Brennstoffgemisch-Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE2530847C3 (de) Vorrichtung zur Reinigung der Abgase von Brennkraftmaschinen
DE2246625C3 (de) Kraftstoffzumeßanlage
DE2251167C3 (de) Einrichtung zur Abgasentgiftung von Brennkraftmaschinen
DE2517798C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung eines mageren Verbrennungsgemisches für eine Brennkraftmaschine von Kraftfahzeugen
DE2204192B2 (de) Vorrichtung zur Verbesserung der Abgase einer Vergaser-Brennkraftmaschine
DE2216705B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum entgiften der abgase einer brennkraftmaschine
DE2202614A1 (de) Abgasnachverbrennungseinrichtung
DE2247656C3 (de) Einrichtung zum Regeln des Verhältnisses der Kraftstoff- und Luftanteile des Betriebsgemisches einer Brennkraftmaschine
DE2360621A1 (de) Steuersystem fuer brennkraftmaschinen
DE2241936C3 (de) KraftstoffzumeBanlage für Brennkraftmaschinen
DE2553696C2 (de) Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten Verhältnisses von Luft/Kraftstoff eines einer Brennkraftmaschine über eine Ansaugleitung zugeführten Gemisches
DE3024080C2 (de) Mischungsverhältnis-Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE2401417C2 (de) Verfahren zur Entgiftung der Abgase einer Brennkraftmaschine
DE2626852A1 (de) Vorrichtung zum regeln des luft-/ kraftstoffgemisches fuer brennkraftmaschinen
DE3100457C2 (de) Anordnung zum Regeln des Luftbrennstoffverhältnisses eines Verbrennungsmotors
DE2657608A1 (de) Einrichtung zur steuerung eines zur beeinflussung der abgaszusammensetzung in einer gaszufuhrleitung einer brennkraftmaschine angeordneten drosselorgans
DE2604231A1 (de) Vorrichtung zur durchfuehrung eines verfahrens zur regelung des einer brennkraftmaschine zugefuehrten kraftstoff- luft-gemisches durch zufuhr von zusatzluft
DE3835731C2 (de) Vergaser und Verbrennungsmotor mit einem Vergaser
DE2060612B2 (de) Gleichdruckvergaser für Brennkraftmaschinen
DE2632319A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der zusammensetzung des einer brennkraftmaschine zugefuehrten betriebsgemisches
DE2553679A1 (de) Regelungssystem fuer verbrennungsmotoren
DE2754316C2 (de) Vorrichtung zur Regelung der Gemischbildung in einer Brennkraftmaschine
DE2644613B2 (de) Steuerungssystem für das Luft/Kraftstoffverhältnis bei einer Brennkraftmaschine
DE2451378B2 (de) Vergaser für Brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee