DE2744844A1

DE2744844A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung des luft-brennstoff-gemisches einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2744844A1
Application number: DE19772744844
Authority: DE
Inventors: Kenji Masaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1976-10-08
Filing date: 1977-10-05
Publication date: 1978-04-13
Also published as: JPS5950863B2; GB1541208A; DE2744844C2; US4198939A; JPS5346523A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Sie betrifft insbesondere die Einregelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses auf einen gewünschten Wert, wobei die zwischen der Erzeugung des Luft-Brennstoff-Gemisches und der Abtastung eines für das Gemischverhältnis repräsentativen Signals vergehende Zeit verkürzt ist.

Bei einem herkömmlichen Regelsystem für das Luft-Brennstoff-Verhältnis eines Gemisches ist dieses Verhältnis entsprechend einem Parameter geregelt worden, der durch einen Sensor im Auspuffsystem der Maschine ermittelt worden ist.

Dieses herkömmliche System hat den Nachteil, daß eine unerwünscht lange Zeit zwischen der Erzeugung des Gemisches und der Abtastung des Gemisches vergeht, da der Sensor im Auspuffsystem angeordnet ist, so daß es nicht möglich ist, das Luft-Brennstoff-Verhältnis wirksam auf einen gewünschten Wert einzuregeln.

Zur Oberwindung dieses Nachteils ist vorgeschlagen worden, einen Teil des für die Maschine erzeugten Luft-Brennstoff-Gemisches von dem Ansaugrohr in einen Verbrennungsgenerator abzuziehen, die abgezogene Gemischmenge zu verbrennen und Verbrennungsgase zu bilden und mit einem Sensor einen Parameter abzutasten, der repräsentativ für eine Funktion der Konzentration eines bestimmten Bestandteiles der Verbrennungsgase ist, welche Konzentration in enger Beziehung zu dem Luft-Brennstoff-Verhältnis des abgezogenen Gemischanteils steht. Das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches, das der Maschine zugeführt wird, wird entsprechend dem abgetasteten Parameter auf einen gewünschten Wert eingeregelt.

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Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die Auspuffgase, die sich aus den Verbrennungsgasen ergeben, in das Auspuffsystem der Maschine gelangen. Folglich sind Maßnahmen notwendig, durch die der Druck der Verbrennungsgase auf einem zulässig hohen Wert gehalten wird. Dies ist deshalb erforderlich, damit das abgezogene Luft-Brennstoff-Gemisch trotz eines hohen Gegendruckes von dem Auspuffsystem und zu allen Zeiten stabil verbrannt werden kann, ohne durch Änderungen des Druckes der Auspuffgase im Auspuffsystem durch Änderungen der Maschinenlast beeinflußt zu werden. Wenn außerdem das abgezogene Luft-Brennstoff-Gemisch in dem Verbrennungsgasgenerator aufgrund von Fehlfunktionen nicht verbrannt wird, wird das unverbrannte Gemisch durch das Auspuffsystem an die Atmosphäre abgegeben und verschmutzt die Atmosphäre, und gelegentlich erzeugt das unverbrannte Gemisch eine zusätzliche Verbrennung in dem Auspuffsystem, durch die die Maschine gefährdet wird.

Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, eine Vorrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses eines für eine Brennkraftmaschine erzeugten Gemisches zu schaffen, durch die die oben erwähnten Maßnahmen und ungünstigen Einflüsse auf die Maschine und die Atmosphäre ausgeschaltet werden und die keine Sicherheitsrisiken darstellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs und des ersten Vorrichtungsanspruchs gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses eines für eine Brennkraftmaschine erzeugten Gemisches wird im Anaaugrohr ein Sensor zum Abtasten eines Parameters vorgesehen, der für das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches repräsentativ ist. Der Sen-

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sor wird während einer ersten Periode, in der die Temperatur des Sensors unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, über dem der Sensor arbeitsbereit ist, aufgeheizt. Die Heizung des Sensors wird unterbrochen, wenn der Sensor eine Temperatur oberhalb des vorgegebenen Wertes erreicht hat. In diesem Zustand wird mit Hilfe des Sensors und einer Regeleinrichtung das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches auf einen gewünschten Wert durch Regelung des Brennstoffdurchsatzes entsprechend dem abgetasteten Parameter geregelt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer

bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Sensors

für die Vorrichtung der Fig. 1.

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Fig. 1 zei^gt eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung für das Luft-Brennstoff-Verhältnis in Kombination mit einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine 10 ist mit einem Ansaugsystem 12 und einem Auspuffsystem 14 versehen. Das Ansaugsystem 12 umfaßt ein Ansaugrohr 12, das eine Verbindung zwischen der Atmosphäre und der Brennkraftmaschine 10 über einen Luftfilter 18 herstellt und Atmosphärenluft in die Brennkraftmaschine 10 einleitet. Ein Ansaugkrümmer 20 ist fest mit der Brennkraftmaschine 10 verbunden und bildet ein Teil des Ansaugrohres 16. Ein Vergaser 22 ist an dem Ansaugkrümmer 20 befestigt und schließt einen Teil des Ansaugrohres 16 ein. Der Vergaser 22 weist einen Lufttrichter 24 auf, der sich in dem Ansaugrohr 16 befindet. Eine Drosselklappe 26 ist drehbar in dem Ansaugrohr 16 stromabwärts des Lufttrichters 24 angeordnet. Der Vergaser 22 weist eine Schwimmerkammer 28 auf, die flüssigen Brennstoff 30 enthält, und ist mit einem Hauptsystem 32 und einem Leerlaufsystem 34 versehen. Das Hauptsystem 32 umfaßt einen Hauptbrennstoffkanal 36, der mit der Schwimmerkammer 28 über eine Hauptdüse 38 in Verbindung steht, eine Hauptluftdüse 40, die mit der Atmosphäre und mit dem Hauptbrennstoffkanal 36 in Verbindung steht, und eine Hauptbrennstoffdüse 42, die mit dem Hauptbrennstoffkanal 36 verbunden ist und in den Lufttrichter 24 mündet. Das Leerlaufsystem 34 umfaßt einen Leerlaufbrennstoffkanal 44, der mit dem Hauptbrennstoffkanal 36 stromabwärts der Hauptdüse 38 verbunden ist, und eine Leerlaufluftdüse 46, die die Atmosphäre mit dem Leerlauf brennstoff kanal 44 verbindet.

Die Regelvorrichtung für das Luft-Brennstoff-Verhältnis umfaßt eine Brennstoffstrom-Regeleinrichtung, die eine zusätzliche Hauptluftdüse 48, die mit der Atmosphäre und mit der Hauptluftdüse 40 verbunden ist, ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 50 zur Regelung der zusätzlichen Hauptluftdüse

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48 mit einir Magnetspule 52 zur Betätigung, und eine zusätzliche Leerlaufluftdüse zwischen der Atmosphäre und der Leerlaufluftdüse 46 sowie ein elektromagnetisches Ventil 56 zur Regelung der zusätzlichen Leerlaufluftdüse 54 mit einer Magnetspule 58 umfaßt. Ein Sensor 60 befindet sich im Ansaugrohr 16 und tastet die Konzentration eines bestimmten Bestandteiles des Luft-Brennstoff-Gemisches ab, das im Ansaugrohr durch den Vergaser 22 erzeugt wird, und zwar eine Konzentration, die in enger Beziehung zu dem Luft-Brerlnstoff-Verhältnis des Gemisches steht. Der Sensor 60 ermittelt die Konzentration durch Abtasten eines Parameters, wie beispielsweise des Partialdruckes des jeweiligen Bestandteils, der eine Funktion der Konzentration dieses Bestandteiles ist. Obwohl der Sensor 60 in der Zeichnung an einem senkrechten Abschnitt 59 des Ansaugrohrs 16 dargestellt ist, kann er im Ansaugrohr auch in einem Bereich, wie beispieslweise einem bestimmten Zweigbereich des Ansaugkrümmers 20 angebracht werden, in dem Luft und Brennstoff zufriedenstellend gemischt sind. Der Sensor 60 erzeugt ein Ausgarigssignal, das für die abgetastete Konzentration des jeweiligen Bestandteils repräsentativ ist. Der Sensor 60 ist alternativ und elektrisch mit einer elektrischen Stromquelle und einer Regeleinrichtung 64 über einen Wechselschalter 66 verbunden.

Die Regeleinrichtung 64 ist elektrisch mit den Magnetspulen 52 und 58 verbunden. Die Regeleinrichtung 66 nimmt das Ausgangssignal des Sensors 60 auf und erzeugt ein Steuersignal entsprechend diesem Ausgangssignal, welches Steuersignal an die Magnetspulen 52 und 58 gelangt und bewirkt, daß diese den Öffnungsgrad der entsprechenden Ventile 50 oder 56 entsprechend der abgetasteten Konzentration des jeweiligen Bestandteils regeln. Die beiden Ventile 50 und 56 werden durch die Magnetspulen 52 und 58 derart be-

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tätigt, daß die Menge des aus dem Hauptbrennstoffkanal 36 und dem Leerlaufbrennstoffkanal 44 in das Ansaugrohr 16 gelangenden Brennstoffs vergrößert oder verringert wird, so daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis des in dem Vergaser erzeugten Gemisches auf ein gewünschtes oder vorgegebenes Verhältnis eingestellt wird, in dem die Menge der Atmosphärenluft, die in das Ansaugrohr 16 durch die zusätzlichen Luftdüsen 48 und 54 gelangt, entsprechend dem Steuersignal der Regeleinrichtung 66 geregelt wird. 10

Der Wechselschalter 66 umfaßt einen ersten festen Kontakt 68 in Verbindung mit der elektrischen Stromquelle 62, einen zweiten festen Kontakt 70 in Verbindung mit der Regeleinrichtung 64, und einen schaltbaren Kontakt 72 in Verbindung mit dem Sensor 60, sowie eine Relaisspule 74 zum Umschalten des schaltbaren Kontakts 72 zwischen dem ersten und zweiten Kontakt 68 und 70. Die Relaisspule 74 ist elektrisch über eine verstärkende und diskreminierende Schaltung 76 mit einem Temperatursensor zum Abtasten der Temperatur des Sensors 60 verbunden und soll später noch einmal aufgegriffen werden. Der Temperatursensor erzeugt ein Ausgangssignal, das für die abgetastete Temperatur des Sensors 60 repräsentativ ist und an die Schaltung 76 gelangt. Die Schaltung 76 vergleicht den Wert des Ausgangssignals des Temperatursensors mit einem festen Vergleichswert und ermittelt, ob die Temperatur des Sensors 60 höher oder niedriger als eine eingestellte Temperatur entsprechend diesem Wert ist. Wenn die Temperatur dieses Sensors 60 niedriger als die eingestellte Temperatur ist, erzeugt die Schaltung 76 ein Ausgangssignal zur Erregung oder Abschaltung der Relaisspule 74, durch das der bewegliche Kontakt mit dem ersten feststehenden Kontakt 68 in Berührung gerät. Folglich bilden der Sensor 60, die Kontakte 68 und 72 und die elektrische Stromquelle 62 eine Heizschaltung zur Erwärmung des Sensors 60 auf die vorgegebene Temperatur, bei der der Sensor 60 in

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die Lage veitsetzt wird, die Konzentration des gewünschten Bestandteils abzutasten. Wenn umgekehrt die Temperatur des Sensors 60 höher als die eingestellte Temperatur ist, erzeugt die Schaltung 76 ein Ausgangssignal zur Abschaltung oder Erregung der Relaisspule 74, durch das der schaltbare Kontakt 72 in Berührung mit dem zweiten feststehenden Kontakt 70 gerät. Als Ergebnis bilden der Sensor 60, die Kontakte 70 und 72 und die Schaltung eine Regelschaltung für das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches, durch das dieses auf den gewünschten Wert eingeregelt wird. Wenn das Ausgangssignal der Schaltung 76 die Relaisspule 74 erregt, dient die Schaltung 76 zur Verstärkung der Amplitude des Ausgangssignals über den Wert des Ausgangssignals des Temperatursensors, so daß die Relaisspule 74 eingeschaltet werden kann.

Fig. 2 zeigt im einzelnen ein Ausführungsbeispiel eines Sensors 60. Der Sensor 60 umfaßt eine Sauerstoff-Konzentra-■szelle mit einem festen Elektrolyten 78, wie beispiels-

lu „οιse Zirkonoxid (ZrOj) in der Form eines Zylinders. Der Elektrolyt 78 begrenzt eine längliche Ausnehmung 82 und weist an einem ringförmigen Ende einen zusammenlaufenden Verschluß 80 auf, der ein Ende der Ausnehmung 82 des Zylinders verschließt, während das andere ringförmige Ende 84 offen ist. Innere und äußere Oberflächen des festen Elektrolyten 78 sind mit Schichten 86 und 88 überzogen, die beispielsweise aus Platin bestehen und als Elektroden dienen. Ein elektrischer Leiter 90 befindet sich auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht 86 in der Nähe des ringförmigen Endes 84 des Elektrolyten 78. Der Elektrolyt 78 ist an einer Halterung 92 über den Leiter 90 befestigt und damit elektrisch mit dieser verbunden. Eine Abdeckung 94 ist an der Halterung befestigt und umgibt einen Teil der äußeren Schicht 86, die über den Leiter 90 hinausragt, mit Abstand, so daß ein Zwischenraum zwischen der äußeren

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Schicht 86 lind der Abdeckung 94 entsteht. Die Abdeckung 94 kann aus einem Metall bestehen und weist nahezu im gesamten Bereich eine Anzahl von kleinen öffnungen 96 auf. Eine Elektroden-Schutzschicht 98 füllt den Zwischenraum zwischen der äußeren Schicht 86 und der Abdeckung 94 und umgibt den festen Elektrolyten 78. Die Schutzschicht 98 kann beispielsweise aus perforierter Keramik bestehen. Ein Isolator 100 befindet sich rechts von dem Elektrolyten 78 in der Zeichnung, so daß die Halterung 92 zwischen der Abdeckung 94 und dem Isolator 100 liegt. Der Isolator 100 ist an einem Ende mit dem offenen, ringförmigen Ende 84 des Elektrolyten 78 sowie der Halterung 92 verbunden.

Ein Leitungsdraht 102 erstreckt sich von der inneren Schicht 88 zur Außenseite des Sensors 60 durch den Isolator 100 hindurch und ist mit dem beweglichen Kontakt 72 des Wechselschalters 66 verbunden. Die äußere Schicht 86 ist über den Leiter 90 und die Halterung 92 auf Masse geschaltet. Relativ kann die äußere Schicht 86 über einen Leitungsdraht 103 geerdet sein, der sich von der äußeren Schicht 86 durch den Isolator 100 erstreckt. Ein Temperatursensor 104 befindet sich in der Ausnehmung 82 des Elektrolyten 78 angrenzend an den Verschluß 80. Leitungsdrähte 106 und 108 erstrecken sich von dem Temperatursensor 104 zur Außenseite des Sensors 60 durch den Isolator 100. Einer der Leitungsdrähte 106 und 108 ist mit der Schaltung 76 verbunden, während der andere auf Masse geschaltet ist. Alternativ können die Leitungsdrähte 106 oder 108 über die Halterung 92 auf Masse geschaltet sein.

Die Ausnehmung 82 steht mit der umgebenden Atmosphäre über einen nicht gezeigten Abstand zwischen dem Isolator 100 und den Leitungsdrähten 102,106 und 108 in Verbindung. Ein unabhängiger Kanal oder eine nicht gezeigte kleine Bohrung können in dem Isolator 100 ausgebildet sein und für eine un-

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abhängige ^Verbindung zwischen der Ausnehmung und der Atmosphäre sorgen.

Der Sensor 60 ist fest in dem Ansaugrohr 16 angebracht, so daß die poröse Abdeckung 94 in dem Ansaugrohr 16 liegt und dem durch das Ansaugrohr 16 strömenden Luft-Brennstoff-Gemisch ausgesetzt ist.

Die bisher beschriebene Regelvorrichtung für das Luft-Brennstoff-Verhältnis arbeitet wie folgt.

Wenn der Temperatursensor 104 eine Temperatur des Sensors 60 unterhalb eines vorgegebenen Wertes abtastet, der üblicherweise bei 300⁰C liegt, erzeugt die Schaltung 76 ein Ausgangssignal, das an die Relaisspule 66 gelangt. Die Relaisspule 66 bringt den schaltbaren Kontakt 72 in Berührung mit dem ersten feststehenden Kontakt 68. Da auf diese Weise die elektrische Stromquelle 62 mit dem Sensor 60 verbunden ist, fließt ein elektrischer Strom durch die Elektroden oder Schichten 86 und 88, so daß diese erwärmt werden und die Temperatur des festen Elektrolyten 78 über den vorgegebenen Wert erhöhen. Wenn der Temperatursensor 104 eine Temperatur des Sensors 60 oberhalb des vorgegebenen Wertes abtastet, erzeugt die Schaltung 66 ein Ausgangssignal, durch das die Relaisspule 66 den beweglichen Kontakt 72 von dem festen Kontakt 68 auf den zweiten festen Kontakt 70 umschaltet. Daher wird der Sensor 60 gegenüber der elektrischen Stromquelle 62 isoliert und mit der Regeleinrichtung 64 verbunden.

Andererseits durchdringt das in dem Ansaugrohr 16 strömende Luft-Brennstoff-Gemisch die öffnungen 96 in der metallischen Abdeckung 94 und die Schutzschicht 98 bis zu der äußeren Elektrode 86, auf der es durch eine katalytische Reaktion oxidiert wird, die durch die Platin-Schicht 86 der erwärmten

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Elektrode hervorgerufen wird. Aufgrund dieser Reaktion erzeugt die Sauerstoff-Konzentrationszelle eine elektromotorische Kraft oder Spannung entsprechend der Differenz zwischen der Konzentration des Sauerstoffs in dem Luft-Brennstoff-Gemisch, das die äußere Schicht 86 berührt, und der Konzentration des Sauerstoffs in der Atmosphärenluft, die die innere Schicht 88 berührt. Die in der Sauerstoff-Konzentration erzeugte Spannung gelangt an die Regeleinrichtung 64. Die Regeleinrichtung 64 vergleicht den Wert der Spannung und damit den Wert der abgetasteten Konzentration des Sauerstoffs in dem Luft-Brennstoff-Gemisch, das der Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird, mit einem gewünschten oder Vergleichswert, der einem gewünschten Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches entspricht. Wenn das abgetastete Luft-Brennstoff-Verhältnis oberhalb des gewünschten Wertes liegt, erzeugt die Regeleinrichtung 64 ein Ausgangssignal, das bewirkt, daß die Ventile 50 und 56 die Menge der durch die Hauptluftdüse 48 und die Leerlaufluftdüse 54 angezogenen Luft auf beispielsweise Null verringert, so daß die Menge des durch den Hauptbrennstoffkanal 36 und den Leerlaufbrennstoff kanal 44 in das Ansaugrohr 16 gesaugten Brennstoffs erhöht und das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf einen Wert verringert wird, der dem gewünschten Luft-Brennstoff-Verhältnis entspricht. Wenn umgekehrt das abgetastete Luft-Brennstoff-Verhältnis unterhalb des gewünschten Wertes liegt, erzeugt die Regeleinrichtung 64 ein Ausgangssignal, das bewirkt, daß die Ventile 50 und 56 die Menge der durch die Hauptluftdüse 48 und die Leerlaufluftdüse 54 eingesaugten Luft erhöht, so daß die aus dem Hauptbrennstoffkanal 36 und dem Leerlaufbrennstoffkanal 44 angezogenen Brennstoff verringert und das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf den gewünschten Wert erhöht wird.

Wenn die Temperatur des Sensors 60 auf den vorgegebenen Wert erhöht worden ist, ist es nicht mehr notwendig, dem

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Sensor 60 einen elektrischen Strom zur Heizung der Schichten 86 und 88 zuzuführen, da die äußere Schicht 86 aufgrund der katalytischen Reaktion mit dem Luft-Brennstoff-Gemisch, dessen Wert in der Nähe des stöchiometrischen Wertes liegt, auf einer hohen Temperatur gehalten wird.

Es ist wünschenswert, einen Oxydations-Katalysator als Schutzschicht 98 zu verwenden, da dieser die katalytische Reaktion des Luft-Brennstoff-Gemisches fördert und damit zur Aufrechterhaltung der Temperatur des Sensors 60 beiträgt.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einer Brennkraftmaschine beschrieben worden ist, die einen Vergaser als Einrichtung zur Herstellung eines Luft-Brennstoff-Gemisches aufweist, kommt sie selbstverständlich auch für Brennkraftmaschinen mit Einspritzanlage in Betracht.

Die Erfindung schlägt somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses eines für eine Brennkraftmaschine erzeugten Gemisches auf einen gewünschten Wert vor, bei denen ein Sensor zum Abtasten eines Parameters vorgesehen ist, der für das Luft-Brennstoff-Verhältnis repräsentativ ist. Der Sensor befindet sich im Ansaugrohr, so daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis wirksam geregelt wird, da die Zeit, die zwischen der Erzeugung des Gemisches und der Abtastung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses vergeht, verringert wird, ohne daß die oben erwähnten Nachteile eintreten, die sich bei dem zuletztgenannten herkömmlichen Regelsystem für das Luft-Brennstoff-Verhältnis einstellen, und ohne daß Nachteile zu erwarten sind, die unvermeidlich sind, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis an einer Probe des Luft-Brennstoff-Gemisches abgetastet wird, die sich von dem der Maschine zugeführten Gemisch unter sehe i-

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det. Im übrigen sind ein kompliziertes Verfahren und eine komplizierte Vorrichtung nicht erforderlich.

Erfindungsgemäß wird der Sensor auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt, soweit die Temperatur des Sensors unter dieser Temperatur liegt. Oberhalb der vorgegebenen Temperatur ist es möglich, den gewünschten Parameter abzutasten, so daß der Sensor zu dieser Abtastung auch dann in der Lage ist, wenn die Temperatur der Brennkraf tmaschine unterhalb des obigen vorgegebenen Wertes liegt.

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Claims

PATENTANWÄLTE

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

D-8OOO tyOnchen 22 D-48OO Bielefeld O 7 L L R L L

Trittstraße 4 Siekerwall 7

PG23-77118
St/ge

Nissan Motor Company, Limited No. 2, Takara-machi,
Kanagawa-ku,
Yokohama City, JAPAN

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Gemisches einer Brennkraftmaschine

Patentansprüche

Verfahren zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches, dadurch gekennzeichnet/ daß man im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine mit einem Sensor einenParameter abtastet, der für das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches repräsentativ ist, daß man den Sensor während eines ersten Zustandes, bei dem die Temperatur des Sensors unter einem vorgegebenen Wert liegt, oberhalb dessen der Sensor betriebsfähig ist, erwärmt, daß man die Erwärmung des Sensors nach Erreichen einer Temperatur ■oberhalb des vorgegebenen Wertes abbricht, und daß man das Luft-Brennstoff-Verhältnis des für die Brennkraftmschine erzeugten Gemisches entsprechend dem abgetasteten Parameter auf einen gewünschten Wert einregelt, indem man den StrömungsdurChgatz des der Brenn-

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TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Nissan

kraftmaschine zur Erzeugung des Gemisches zugeführten Brennstoffs regelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nzeichnet, daß man den Sensor zur Erwärmung mit einer elektrischen Stromquelle verbindet und nach Erreichen der vorgegebenen Temperatur von der Stromquelle auf eine Regeleinrichtung umschaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Sensor eine Sauerstoff-Konzentrationszelle mit einem festen Elektrolyten verwendet, der erste und zweite Elektroden auf den äußeren und inneren Oberflächen aufweist .und daß man die zweite Elektrode mit der elektrischen Stromquelle bzw. der Regeleinrichtung verbindet.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 für eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugrohr, das die Atmosphäre mit der Brennkraftmaschine verbindet, und einer Einrichtung zur Erzeugung eines Luft-Brennstoff-Gemisches, gekennzeichnet durch einen in dem Ansaugrohr (16) angeordneten Sensor (60) zum Abtasten eines Parameters, der für das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches repräsentativ ist, eine Brennstoff-Regeleinrichtung (48,50,52,54,56,58), die durch den Sensor (60) steuerbar ist und das Gemisch durch Regelung des Brennstoffdurchsatzes auf einen gewünschten Wert entsprechend dem abgetasteten Parameter einregelt, eine Heizeinrichtung (62) , die mit dem Sensor (60) zur Erwärmung des Sensors in Verbindung zu setzen ist, und eine Umschalteinrichtung (66), mit der der Sensor (60) wechselweise mit der Heizeinrichtung (62) und der Regeleinrichtung (48,50 ...) in Verbindung zu setzen ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine elektrische Stromquelle (62) einschließt und daß die Umschalteinrichtung (66) einen Temperatursensor (104) zum Abtasten der Temperatur des Sensors (60) , einen ersten festen Kontakt (68) in Verbindung mit der Stromquelle (62), einen zweiten festen Kontakt (70) in Verbindung mit der Regeleinrichtung (48 bis 58), einen schaltbaren Kontakt (72) in Verbindung mit dem Sensor (60) und eine Relaisspule (74) umfaßt, die mit dem Temperatursensor verbunden ist und den schaltbaren Kontakt (72) mit dem ersten festen Kontakt (68) bei einer Temperatur des Sensors (60) unterhalb des vorgegebenen Wertes und mit dem zweiten festen Kontakt (70) bei einer Temperatur oberhalb des vorgegebenen Wertes in Verbindung bringt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (60) eine Sauerstoff-Konzentrationszelle mit einem festen Elektrolyten

(78) ist, der eine längliche Ausnehmung (82) bildet, daß eine erste Elektroden-Schicht (86) aus Platin auf der äußeren Oberfläche des Elektrolyten und eine zweite Elektroden-Schicht (88) aus Platin auf der inneren Oberfläche des Elektrolyten vorgesehen und mit dem schaltbaren Kontakt

(72) verbunden ist, daß eine Halterung (92) zur Abstützung des Elektrolyten in einer Position angrenzend an das innere Ende der Ausnehmung (82) und eine poröse Schutzschicht (98) um den Elektrolyten herum vorgesehen sind sowie daß eine poröse Abdeckung (94) von der Halterung ausgeht und die Schutzschicht einschließt, welche Abdeckung im Inneren des Ansaugrohres (16) liegt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (104) in der Ausnehmung (82) des Elektrolyten (78) liegt.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g ekennzeichnet, daß die Schutzschicht (98) aus einem Sauerstoff-Katalysator besteht.

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