DE2815109C2

DE2815109C2 - Überwachungsvorrichtung für Regeleinrichtungen mit geschlossener Regelschleife für das Luft/Brennstoff-Verhältnis von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2815109C2
Application number: DE2815109A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiko Ezoe; Setsuzo Yokosuka Tachibana
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1977-04-08
Filing date: 1978-04-07
Publication date: 1991-05-29
Also published as: GB1577003A; JPS5741573B2; JPS53125528A; US4149408A; DE2815109A1

Description

zusammensetzung erfaßt. Da während des Betriebs dieser Überwachungsvorrichtung die Abgaszusammensetzung von dem Sollwert abweicht, eignet sich diese Überwachungsvorrichtung nur für stichprobenartige Funktionsprüfungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsvorrichtung zu schaffen, die es gestattet, das Rückkopplungs-Regelsystem während des normalen Betriebs kontinuierlich zu überwachen und die es insbesondere gestattet, echte Funktionsstörungen des Regelsystems von vorübergehenden Funktionsstörungen zu unterscheiden, die auftreten, wenn die Brennkraftmaschine und der Abgassensor beispielsweise während der Warmlaufphase noch nicht ihren normalen Betriebszustand erreicht haben.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Eine erfindungsgerrtäße Überwachungsvorrichtung umfaßt einen Detektor zum Abtasten von Maschinenparametern, einen Detektor zur Abtastung der Frequenz des Rückkopplungs-Steuersignals, eine logische Schaltung und eine Anzeigeeinrichtung,

Der Maschinenparameter-Detektor ermittelt bzw. schätzt die Temperatur eines Gassensors des zu überwachenden Luft/Brennstoff-Regelsystems. Mit Hilfe des Maschinenparameter-Detektors wird festgestellt, ob der Gassensor die erforderliche Betriebstemperatur aufweist, bei der ein Ausgangssignal mit normalen Maximal- und Minimalwerten erzeugt wird.

Die logische Schaltung erzeugt erste und zweite Signale entsprechend den Ausgangssignalen des Maschinenparameter-Detektors und des Frequenz-Detektors. Das erste Signal, das normalen Betrieb des Regelsystems anzeigt, wird erzeugt, wenn die Frequenz des Rückkopplungs-Signals oberhalb eines vorgegebenen Wertes oder innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt und wenn der Maschinenparameter-Detektor eine normale Betriebstemperatur des Gassensors anzeigt Das zweite Signal zeigt einen anomalen Zustand des Regelsystems an und wird erzeugt, wenn die Frequenz des Rückkopplungs-Signals unter dem vorgegebenen Wert oder außerhalb des vorgegebenen Bereiches liegt, obgleich der Gassensor seine normale Betriebstemperatur aufweist Die Anzeigeeinrichtung weist zwei sichtbare Anzeigeorgane auf, die dem Fahrer das Vorliegen des ersten bzw. zweiten Signals anzeigen. Wenn die Temperatur des Gassensors außerhalb des normalen Betriebsbereiches liegt, so erzeugt die logische Schaltung weder das erste noch das zweite Signal., so daß weder ein normaler Betrieb noch ein fehlerfreier Betrieb des Regelsystems angezeigt wird.

Bevorzugt ist zusätzlich eine Testschaltung vorgesehen, die den inneren Widerstand des Gassensors abtastet, so daß der Fahrer über einen Handschalter prüfen kann, ob der innere Widerstand des Gassensors innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt oder nicht, sofern die geschlossene Regelschleife nicht normal arbeitet

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt daher in erster Linie eine korrekte Abtastung normalen oder nicht normalen Betriebs des Regelsystems mit geschlossener Regelschleife. Die Vorrichtung ermöglicht es dem Fahrer, ohne weiteres den Zustand des geschlossenen Regelsystems zu ermitteln.

Zusätzlich biötet die Vorrichtung die Möglichkeit einer Überprüfung des Zustandes des Gassensors.

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

F i g. 1 zeigt in einem Blockdiagramm eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 2 zeigt in einem Schaltbild eine Schaltung mit einem Maschinenparameter-Detektor, einem Frequenz-Detektor für das Rückkopplungs-Steuersignal, einer logischen Schaltung, einer Anzeigeschaltung für die Maschinendaten und einer Anzeigeschaltung für normalen und nicht normalen Betrieb gemäß F i g. 1.

F i g. 3 ist ein Flußdiagramm der Schritte bei der diagnostischen Überwachung.

Fig.4 zeigt eine Gassensor-Testschaltung, die zusätzlich zu der Überwachungs-Vorrichtung vorgesehen sein kann.

Die Überwachungseinrichtung umfaßt einen Detektor 40 für Maschinenparameter, einen Detektor 70 für die Signalfrequenz der Rückkopplungssteuerung, eine logische Schaltung 90, eine Schaltung 100 für die Anzeige der Maschinendaten und eine Schaltung 120 zur Anzeige eines normalen oder nicht normalen Betriebszustandes. Eine Brennkraftmaschine 10 wird mit einem Luft/Brennstoff-Gemisch versorgt dessen Verhältnis durch eine Zufuhreinrichtung 36, wie etwa einen Vergaser oder ein Einspritzsystem geregelt wird. Ein katalytischer Konverter 16 befindet sich in der Auspuffleitung 12 der Brennkraftmaschine 10, so daß schädliche Bestandteile der Auspuffgase reduziert werden. Ein Gassensor 14, etwa ein Zirkon-Sauerstoff-Sensor, befindet sich in der Auspuffleitung 12 stromaufwärts des katalytischen Konverters 16 und erzeugt ein Signal Sg, das die Konzentration eines Bestandteiles in den Auspuffgasen anzeigt Ein Signalgenerator 30 zur Erzeugung von Rückkopplungssignalen, der einen Komparator 32 oder einen nicht gezeigten Differenzsignalgenerator und einen P-I-Regler (proportional-integral) 34 umfaßt, spricht auf das Signal Sg an, so daß ein Ausgangssignal Sc des Signalgenerators 30 entsteht das als Regelsignal für das Luft/Brennstoff-Verhältnis in der Zufuhreinrichtung 36 verwendet wird. Das Luft/Brennstoff-Verhältnis wird in Richtung eines stöchiometrischen Verhältnisses oder eines gewünschten Verhältnisses eingeregelt das durch ein Vergleichssignal in dem Komparator 32 festgelegt ist

Fig. 1 zeigt weiterhin eine Auspuffgas-Rückführung (EGR) mit einer £GÄ-Leitung 18, einer Regeleinheit 20 und einem Temperatursensor 22 zur Abtastung der Maschinentemperatur. Die Regeleinheit 20 führt Auspuffgase zurück, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine 10 über einem vorgegebenen Wert Hegt

Die Zündschaltung der Maschine ist mit 26 in F i g. 1 bezeichnet Ein Zündsignal Sr, das in der Zündschaltung 26 erzeugt wird, dient zur Wiedergabe der Drehzahl der nicht gezeigten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10. Wenn die Brennkraftmaschine mit einem Drehzahlmesser, wie etwa einem Tachometer-Generator ausgerüstet ist, kann alternativ das Ausgangssignal dieses Detektors verwendet werden.

Der katalytische Konverter 16 umfaßt einen Temperatursensor 28, so daß ein Signal Sf, das die Temperatur des Katalysators in dem katalytischen Konverter 16 wiedergibt abgetastet wird. Die Regeleinheit 20 in der Auspuffgas-Rückführung umfaßt ein nicht gezeigtes Magnetventil, das Auspuffgas hindurchläßt Das Magnetventil wird bei Erregung durch einen elektrischen Strom, der in der Regeleinheit 20 erzeugt wird, geöffnet

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Daher wird an die Klemmen des Magnetventils eine Betrieb entsprechend dem Ausgangssignal S\ (S'e, S't

bestimmte Spannung Se gelegt. Die Regeleinheit 20 er- und S"r) und 52 anzeigen. Die Ausgangssignale der logi-

zeugt den elektrischen Strom, wenn die Kühlmitteltem- sehen Schaltung 90 sind mit der Anzeige-Schaltung 120

peratur der Maschine über einem vorbestimmten Wert verbunden, die in einer beleuchteten Anzeige normalen

liegt. Die drei erwähnten Signale Sr, St und Se werden 5 oder nicht normalen Betrieb entsprechend den Aus-

dem Maschinenparameter-Detektor 40 zugeführt, der gangssignalen S₃ und S₄ der Schaltung 90 anzeigt. Der

diese Signale zur Wiedergabe des Zustands des Gassen- Aufbau und die Funktionen des Maschinenparameter-

sors verwendet. Detektors 40, des Frequenz-Detektors 70, der logischen

Der Maschinen-Parameter-Detektor 40 erzeugt Aus- Schaltung 90, der Anzeige-Schaltung 100 und der Anzei-

gangssignale S'e, S% S'r und S"r, die den Zuständen der 10 ge-Schaltung 120 sollen im folgenden beschrieben wer-

Brennkraftmaschine entsprechen. Da diese Maschinen- den.

parameter zur Abschätzung des Zustandes des Gassen- Zunächst soll auf F i g. 2 Bezug genommen werden,

sors 14 verwendet werden, ist es nicht notwendig, Ein- die eine Schaltung zeigt, die den Detektor 40, den De-

richtur.gen zur Abtastung der Temperatur des Gassen- tektor 70, die logische Schaltung 90, die Anzeige-Schal-

sors 14 vorzusehen. 15 tung 100 und die Anzeige-Schaltung 120 der F i g. 1 ein-

Die Maschinendrehzahl wird nicht nur zur Vorausbe- schließt

Stimmung der Gassensor-Temperatur, sondern auch zur Der Detektor 40 für die Maschinenparameter umfaßt Vorausbestimmung der Frequenz der Änderung der drei Eingangsklemmen 41,42,43. Die Eingangsklemme Konzentration eines Bestandteiles in den Auspuffgasen 41 ist mit der EG/?-Steuereinheit 20 gemäß F i g. 1 ververwendet Da die Frequenz der Änderung der Konzen- 20 bunden, so daß das Signal Se, das den Zustand der Austration mit der Maschinendrehzahl veränderlich ist, ist puffgas-Rückführung wiedergibt, dem Detektor 40 über es vorteilhaft, die Maschinendrehzahl innerhalb eines die Eingangsklemme 41 zugeführt wird. Ein Widerstand vorgegebenen Bereichs zu halten, wenn die diagnosti- 68 befindet sich zwischen der Eingangsklemme 41 und ehe Überwachungs- oder Prüfeinrichtung im Einsatz ist, einem Eingang einer UND-Schaltung 95, die der logiso daß die Brennkraftmaschine 10 Auspuffgase erzeugt, 25 sehen Schaltung 90 angehört.

die einen Bestandteil mit relativ gleichmäßiger Konzen- Eine weitere Eingangsklemme 42 ist mit dem Tempetration enthalten. Zwei Ausgangssignale S'r und S"r der ratursensor 28 wie etwa einem Thermistor in dem katavier Ausgangssignale werden an die Anzeige-Schaltung lyrischen Konverter 16 gemäß F i g. 1 verbunden. Der 100 für die Maschinendaten abgegeben, die die Maschi- Thermistor oder Temperatursensor 28 weist einen nenendrehzahl etc. in einer beleuchteten Anzeige wieder- 30 gativen Temperaturkoeffizienten auf. Die Eingangsgibt und erkennen läßt ob geeignete Bedingungen für klemme 42 ist mit dem invertierenden Eingang eines den Beginn der diagnostischen Überwachung der Rück- Operationsverstärkers 47 verbunden, der als Komparakopplungsregelung bereits erreicht sind oder nicht tor verwendet wird, während der invertierende Eingang

Der Komparator 32 erzeugt ein Ausgangssignal Sd, seinerseits über einen Widerstand 44 mit einer positiven wenn der Wert des Signals Sg des Gassensors 14 über 35 Spannungsquelle + Vcc in Verbindung steht Eine dem des Vergleichssignals liegt Der Komparator 32 Klemme eines Widerstands 45 ist mit der positiven kann durch einen nicht gezeigten Differenzsignalgene- Spannungsquelle + Vcc verbunden, während die andere rator ersetzt werden. Das Ausgangssignal Sd des Korn- Klemme des Widerstandes mit dem nicht-invertierenparators 32 gelangt an den Detektor 70 zur Abtastung den Eingang des Operationsverstärkers 47 in Verbinder Signalfrequenz des Rückkopplungssignals. Der P-I- 40 dung steht Ein Widerstand 46 liegt zwischen dem nichtRegler ist mit dem Komparator 3Ί verbunden und er- invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 47 zeugt ein Regelsignal Sc. Obgleich das Signal Sd als und Masse, so daß die beiden Widerstände 45 und 46 Eingangssignal des Detektors 70 verwendet wird, kann eine Spannungsteilerschaltung bilden, die eine vorgegedas Regelsignal Sc ebenso herangezogen werden, wie in bene Spannung Vs an ihrem Verbindungspunkt liefert, F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist 45 die an den nicht-invertierenden Eingang des Opera-

Der Frequenz-Detektor 70 erzeugt ein Ausgangssi- tionsverstärkers 47 gelangt Der Widerstand des Tem-

gnal S2, wenn die Frequenz des Signals Sd oder Sc inner- peratursensors oder Thermistors 28 ändert sich entspre-

halb eines vorbestimmten Bereiches oder oberhalb ei- chend der Temperatur, und damit ändert sich die an dem

nes vorgegebenen Wertes liegt Dieser vorgegebene Temperatursensor liegende Spannung umgekehrt pro-

Bereich oder Wert der Frequenz wird so gewählt daß er 50 portional zu der Temperatur. Der Operationsverstärker

demjenigen der Änderung der Konzentration eines Be- 47 wird als Komparator betrieben und erzeugt ein Aus-

standteiles des Auspuffgases der Brennkraftmaschine 10 gangssignal S'r, wenn die Spannung am invertierenden

entspricht wenn diese mit einer Drehzahl innerhalb des Eingang unter derjenigen am nicht-invertierenden Ein-

zuvor erwähnten vorbestimmten Bereiches läuft Wenn gang liegt Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal S't

Funktionsstörungen in dem Signalgenerator 30 für das 55 erzeugt wird, wenn die durch den Temperatursensor 28

Rückkopplungs-Regelsignal auftreten, werden die Fre- abgetastete Temperatur über einem bestimmten Wert

quenzen der Signale Sd und Sc sehr gering. Wenn eine liegt Das Ausgangssignal S't gelangt an einen Eingang

Rückkopplungssteuerung nicht durchgeführt wird oder des UND-Gatters 95 in der logischen Schaltung 90.

wenn der Signalgenerator 30 für den geschlossenen Re- Die dritte Eingangsklemme 43 ist mit der Zündschal-

gelkreis abgeschaltet ist, ist der Wert des Ausgangssi- 60 tung 26 gemäß F i g. 1 verbunden und nimmt die Zünd-

gnals Sc des Signalgenerators 30 konstant impulse Sr auf. Ein Kondensator 48 befindet sich zwi-

Das Ausgangssignal des Frequenz-Detektors 17 für sehen der Eingangsklemme 43 und dem Eingang eines das Rückkopplungs-Regelsignal ist mit einem Eingang monostabilen Multivibrators 51, während ein Widerder Logischen Schaltung 90 verbunden, während der stand 49 und eine Diode 50 parallel zwischen dem Einandere Eingang der logischen Schaltung 90 mit dem 65 gang des monostabilen Multivibrators 51 und Masse Ausgang des Detektors 40 in Verbindung steht Die logi- angeordnet sind. Der Kondensator 48 und der Widersche Schaltung 90 erzeugt zwei Ausgangssignale S3 und stand 49 bilden eine Differenzschaltung 130, während &. die einen Normalbetrieb bzw. einen nicht normalen die Diode dazu dient, negative Impulse in dem Signal Sr

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zu e'.eminieren. Das Ausgangssigna! des monostabilen vibrators 75, während ein Widerstand 73 und eine Diode Multivibrators 51 ist über einen Widerstand 52 mit dem 74 parallel zwischen dem Eingang des monostabilen intendierenden Eingang eines Operationsverstärkers 54 Multivibrators 75 und Masse angeordnet sind. Der Konverbunden, während der nicht-invertierende Eingang densator 72 und ein Widerstand 73 bilden eine Diffedes Operationsverstärkers mit Masse in Verbindung 5 renzschaltung 140, während die Diode 74 rJazu dient, steht. Ein Kondensator 53 verbindet den invertierenden negative Impulse zu eleminieren, die sich in den Signa-Eingang und den Ausgang des Operationsverstärkers len Sdoder 5c befinden. Der Ausgang des monos'=>H!en 54, so daß der Operationsverstärker 54 als Integrator Multivibrators 75 ist über einen Widerstand 76 mit dem 132 arbeitet. Der Ausgang des Operationsverstärkers 54 invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 78 ist mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Opera- io verbunden, während der nicht-invertierende Eingang tionsverstärkers 57 und dem invertierenden Eingang ei- des Operationsverstärkers mit Masse in Verbindung nes Operationsverstärkers 60 verbunden. Zwei nicht nä- steht Ein Kondensator 77 liegt zwischen dem invertieher bezeichnete Spannungsteile umfassen jeweils zwei renden Eingang und dem Ausgang des Operationsver-Widerstände 55, 56 und 58, 59. Der Verbindungspunkt stärkers 78, so daß der O'ij. ationsverstärker 78 als Intezwischen den Widerständen 55 und 56 ist mit dem inver- 15 grator 142 arbeitet Der Ausgang des Operationsvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 57 ver- stärkers 78 ist mit dem invertierenden Eingang des Opebunden, während der andere Verbindungspunkt zwi- rationsverstärkers 81 verbunden, während der nicht-inschen den Widerständen 58 und 59 mit dem nicht-inver- vertierende Eingang des Operationsverstärkers 81 mit tierenden Eingang des Operationsverstärkers 57 in Ver- einem Verbindungspunkt zwischen zwei Widerständen bindung steht, so daß zwei vorgegebene Spannungen V₂ 2O 79 und 80, die in Reihe geschaltet sind, in Verbindung und V₃ an diese Eingänge gelangen. Die beiden Ausgän- steht Die andere Klemme des Widerstands 79 ist mit ge der Operationsverstärker 57 und 60 sind mit zwei der positiven Spannungsquelle + Vice verbunden, wäh-Eingängen einer UND-Schaltung 61 verbunden. Der rend die andere Klemme des Widerstands 80 mit Masse Ausgang der UND-Schaltung 61 ist über einen Wider- in Verbindung steht Daher nicht der nicht-invertierenstand 101 mit der Basis eines Transistors 102 verbunden, 25 de Eingang des Operationsverstärkers 81 eine vorbeder zu der Anzeige-Schaltung 100 für die Maschinenda- stimmte Spannung V₁ auf, die durch einen Spannung ten gehört Der Ausgang der UND-Schaltung 61 steht teiler erzeugt wird, der die Widerstände 79 und «0 einweiterhin über einen Widerstand 62 mit dem invertie- schließt Der Ausgang des Operationsverstärkers 81 ist renden Eingang eines Operationsverstärkers 64 in Ver- mit einer Klemme eines Widerstands 91 verbunden, der bindung, während der nicht-invertierende Eingang des 30 in der logischen Schaltung 90 vorgesehen ist Operationsverstärkers mit Masse verbunden ist Ein Die logische Schaltung 90 umfaßt den Widerstand 91, Kondensator 63 liegt zwischen dem invertierenden Ein- eine NICHT-Schaltung 92, zwei UND-Schaltungen 95 gang des Operationsverstärkers 64 und dessen Ausgang, und 96, einen Widerstand 94 und einen Transistor 93. so daß der Operationsverstärker 64 als Integrations- Eine Klemme des Widerstandes 91. die nicht mit dem schaltung 134 wirkt Der Ausgang des Operationsver- 35 Frequenz-Detektor 70 in Verbindung steht ist mit dem stärkers 64 ist mit dem invertierenden Eingang eines Eingang der NICHT-Schaltung verbunden, deren EinOperationsverstärkers 67 verbunden, während der gang seinerseits mit der Basis eines Transistors 125 in nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers Verbindung steht der in der Anzeige-Schaltung 120 64 mit einem Verbindungspunkt zwischen zwei Wider- vorgesehen ist sowie mit dem Emitter eines Transistors ständen 65 und 66 in Verbindung steht die in Reihe 40 93. Der Kollektor des Transistors 93 ist mit Masse verzwischen der positiven Spannungsquelle + Vcc und bunden. Der Ausgang der NICHT-Schaltung steht mit Masse liegen und eine vorgegebene Spannung V₄ an den einem Eingang der UND-Schaltung 96 in Verbindung, nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstär- während der Ausgang der anderen UND-Schaltung 95 kers 67 abgeben. Der Ausgang des Operationsverstär- mit dem anderen Eingang der UND-Schaltung 96 verkers 67 ist ebenfalls mit dem Eingang der UND-Schal- « bunden ist Der Ausgang der UND-Schaltung 95 steht tung 95 in der logischen Schaltung 90 verbunden. Der weiterhin über einen Widerstand 94 mit der Basis des Ausgang des Operationsverstärkers 67 steht weiterhin Transistors 93 in Verbindung. Der Ausgang der UND-über einen Widerstand 105 mit der Basis eines Transi- Schaltung 96 ist über einen Widerstand 121 mit der stors 106 in Verbindung, der der Anzeige-Schaltung 100 Basis eines Transistors 122 verbunden, der sich in der angehört so Anzeige-Schaltung 120 für normalen oder nicht norma-

Die Anzeige-Schaltung 100 für die Maschinendaten len Betriebszustand befindet

umfaßt die beiden Transistoren 102 und 106. die beiden Die Anzeige-Schaltung 120 für normalen oder nicht

Widerstände 101 >ünd 105, zwei Dioden 103 und 107 und normalen Betrieb umfaßt den Widerstand 121, zwei

zwei Lampen 104 und 108. Der Kollektor des Transi- Transistoren 122 und 125, zwei Dioden 123 und 126 und

stors 102 ist über die Diode 103 mit der positiven Span- 55 zwei Lampen 124 und 127. Die Anordnung der Transi-

nungsquelle + Vcc verbunden, während die Lampe 104 stören 122 und 125, der beiden Dioden 123 und 126 und

parallel zu der Diode 103 geschaltet ist Der Emitter des der beiden Lampen 124 und 127 entspricht derjenigen

Transistors 102 ist mit Masse verbunden. Der Kollektor der Anzeige-Schaltung 100 für die Maschinendaten und

des Transistors 106 steht über die Diode 107 mit der soll daher nicht näher erläutert werdea positiven Spannungsquelle + Vcc in Verbindung, wäh- w Anschließend sollen die Funktionen der in F i g. 2 ge-

renddie Lampe 108 parallel zu der Diode 107 geschaltet zeigten Schaltung näher beschrieben werden. Das Si-

ist gnal Se, das an die Eingangsklemme 41 des Detektors 40

Der Frequenz-Detektor 70 für das Rückkopplungs- gelangt, wird in geeigneter Weise in ein Signal S'e durch

Steuersignal umfaßt eine Eingangsklemme 71 zur Auf- den Widerstand 64 umgewandelt Bei dieser Anordnung nähme des Signals Sdoder 5c des Komparator 32 ge- 65 nimmt einer der Eingänge der UND-Schaltung 95 das

maß Fi g. 1 oder des P-1-Reglers 34 gemäß Fi g. 1. Signal S'e auf, das eine angemessene Rückführung der

Ein Kondensator 72 liegt zwischen der Eingangs- Auspuffgase wiedergibt Der Komparator 47 erzeugt

klemme 71 und dem Eingang eines monostabilen Multi- ein Ausgangssignal S% wenn die Spannung des Signals

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St am invertierenden Eingang des Komparator unter ein Ausgangssignal S"r erzeugt, wenn der Wert des

der Spannung V5 am nicht-invertierenden Eingang des Ausgangssignals des Integrators 134 unter dem vorge-

Komparators liegt. Dies bedeutet, daß das Signa! 57 gebenen Spannungswert Va liegt. Das Ausgangssignal

erzeugt wird, wenn die abgetastete Temperatur des Ka- S"r des Komparators 67 wird an den Transistor 106

talysators in dem katalytischen Konverter 16 über dem 5 abgegeben, so daß die Lampe 108 auf dieselbe Weise

vorbestimmten Wert liegt, da der Temperatur-Sensor eingeschaltet wird, wie es bei dem Ausgangssignal S'r

28 einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist. der Fall ist. Bei dieser Anordnung sendet die Lampe 108

Das Signal S't wird ebenfalls an einen Eingang der Licht aus, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle der

U N D-Schaltung 95 abgegeben. Brennkraftmaschine 10 kontinuierlich innerhalb des

Das Zündimpulssignal Sr, das an die Eingangsklemme 10 vorgegebenen Bereiches, wie etwa 2000 ± 100 U/min 43 gelangt, wird in ein Trigger-Signal durch die Diffe- über eine vorgegebene Zeit läuft, renzschaltung 130 umgewandelt. Das Trigger-Signal ge- Der Frequenz-Detektor 70 nimmt das Ausgangssilangt sodann an den monostabilen Multivibrator 51 und gnal Sd oder 5c an der Eingangsklemme 71 auf, so daß triggert diesen. Der monostabile Multivibrator 51 er- ein Trigger-Signal durch die Differenzschaltung 140 erzeugt ein Ausgangs-Impulssignal, dessen Impulsbreite 15 zeugt wird, die den monostabilen Multivibrator 75 trigkonstant ist. Die Impulsbreite des Ausgangsimpulses gert Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrades monostabilen Multivibrators wird bestimmt durch tors 75 gelangt sodann an den Integrator 142, so daß die eine Zeitkonstante, die durch geeignete Elemente in Ausgangsspannung des Integrators 142 mit zunehmen-. ί dem monostabilen Multivibrator 51 festgelegt wird. Das der Zeit abnimmt Die Ausgangsspannung des Integra-Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 51 ge- 20 tors 142 wird mit der Vergleichsspannung Vi durch den langt sodann an den Integrator 132, so daß die Aus- Komparator 81 verglichen, so daß der Komparator 81 gangsspannung des Integrators 132 abzunehmen be- ein Ausgangssignal 52 erzeugt, wenn die Ausgangsspanginnt Die Abnahmegeschwindigkeit der Ausgangsspan- nung des Integrators 142 unterhalb der Spannung Vi nung ändert sich entsprechend der Anzahl der Impulssi- liegt. Das Ausgangssignal 52 des Komparators 81 wird gnale, die an den Generator 132 pro Zeiteinheit gelan- 25 über den Widerstand 91 an den Emitter des Transistors gen. Das Ausgangssignal des Integrators 132 gelangt an 93 abgegeben, die sich in der logischen Schaltung 90 die beiden Komparatoren 57 und 60, die mit dem Inte- befinden.

grator verbunden sind. Der eine Komparator 57 erzeugt Der Transistor 93 spricht auf das Ausgangssignal der ein Ausgangssignal, wenn die Ausgangsspannung des UND-Schaltung 95 an. Diese gibt ein Ausgangssignal Integrators 132 über der vorgegebenen Spannung V₂ 30 ab, wenn alle Eingangssignale S't, S'e und 5"rgleichzeiliegt, die an den invertierenden Eingang gelangt Der tig vorliegen. Der Transistor 93 wird nicht-leitend, wenn andere Komparator 60 erzeugt ein Ausgangssignal, das Ausgangssignal der UND-Schaltung 95 an den wenn die Ausgangsspannung des Integrators 132 unter Transistor abgegeben wird. Auf diese Weise gelangt das der vorgegebenen Spannung V₃ liegt, die an den nicht- Ausgangssignal S2 des Komparators 81 über den Widerinvertierenden Eingang des Komparators angelegt 35 stand 91 an die Basis des Transistors 125 in der Anzeigewird. Die Spannung V₃ wiird so gewählt, daß sie höher Schaltung 120 und an den Eingang der NICHT-Schalals die Spannung V₂ ist, so daß die beiden Komparato- tung 92. Daher leuchtet die Lampe 127, die mit dem ren ein Ausgangssignal erzeugen, wenn die Ausgangs- Transistor 125 verbunden ist, beim Vorliegen der Signaspannung des Integrators 132 innerhalb eines Bereiches Ie S2, S% S'e und S"r auf. Dies bedeutet, daß das Aufzwischen den beiden Spannungen V₂ und V₃ liegt Mit 40 leuchten der Lampe 127 den Normalzustand des Luft/ anderen Worten, die beiden Komparatoren 57 und 60 Brennstoff-Regelsystems mit geschlossenem Regelkreis dienen als Fenster-Komparator. Daher erzeugt die wiedergibt Das Signal 5z des Komparators 81 wird in UND-Schaltung 61 ein Ausgangssignal S'r, wenn die ein Signal niedriger Spannung durch die NICHT-Schal-Ausgangsspannung des Integrators 132 in dem oben tung 92 umgewandelt das an die UND-Schaltung 96 erwähnten Bereich liegt d, h., wenn die Drehzahl der 45 abgegeben wird, die weiterhin das Ausgangssignal der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 innerhalb eines UND-Schaltung 95 an dem anderen Eingang aufnimmt vorgegebenen Drehzahlbereiches, beispielsweise bei Daher erzeugt die UND-Schaltung 96 kein Signal 5», 2000 ± 100 U/min liegt wenn an einer oder an beiden Eingangsklemmen niedri-

Das Ausgangssignal S'r der UND-Schaltung 61 ge- ge Spannungen eintreffen. Mit anderen Worten, die

langt sodann an die Basis des Transistors 102 über den 50 UND-Schaltung 96 erzeugt das Ausgangssignal S₄ beim

Widerstand 101. die sich in der Anzeige-Schaltung 100 Fehlen des Signals 52 und bei Anwesenheit der Signale

befinden. Bei Anwesenheit des Basisstromes des Transi- S't, S'e und S"r. Bei Anwesenheit des Signals 5» leuchtet

stors 102 wird dieser leitend, so daß der Kollektorstrom die Lampe 124 auf, die mit dem Transistor 122 verbun-

durch die Lampe 104 fließt und diese einschaltet Da das den ist und sie zeigt damit einen nicht normalen Zu-

Ausgangssignal der UND-Schaltung 61 erzeugt wird, 55 stand des Regelsystems mit geschlossener Regelschleife

wenn die Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftma- an. Die Lampe 124, die den nicht normalen Zustand des

schine 10 innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt Regelsystems zeigt, leuchtet nur auf, -wenn die Frequenz

wie zuvor erwähnt wurde, zeigt das Aufleuchten der des Signals Sd oder Sc unter dem vorgegebenen Wert

Lampe 104 diesen Zustand an. liegt, und zwar auch dann, wenn der Zustand des Gas-

Das Ausgangssignal S'r der UND-Schaltung 61 ge- 60 sensors 14, der durch die Signale Se, St und Sr abgeta-

langt weiterhin an den anderen Integrator (Integra- stet wird, ordnungsgemäß ist für eine korrekte Abta-

tionsschaitung) 134. Da die Ausgangsspannung des Si- stung der Konzentration eines Bestandteils der Aus-

gnals S'r konstant ist nimmt die Spannung des Integra- puff gase. Daher sendet die Lampe 124 kein Licht aus,

tors 134 mit der Zeit ab und unterschreitet einen vorge- wenn der Gassensor 14 nicht ordnungsgemäß arbeitet

gebenen Spannungswert, wenn eine vorgegebene Zeit- 65 Bei der bevorzugten Ausführungsform der F ig. 1 und periode bei Anwesenheit des Ausgangssignals 5'rder 2 wird ein Temperatursensor oder Thermistor 28 in dem UND-Schaltung 61 vergangen ist Das Ausgangssignal katalytischen Konverter 16 zur Abtastung der Tempedes Integrators 134 gelangt an den Komparator 67, der ratur der Auspuffgase verwendet Alternativ kann je-

doch auch eine andere Temperatur, beispielsweise die Temperatur des Kühlmittels der Maschine herangezogen werdea Wenn die Temperatur des Kühlmittels der Maschine abgetastet wird, ist es für den Fahrer möglich, von Hand einen Schalter zu betätigen, der mit der s UND-Schaltung 95 verbunden ist und ein Signal, wie etwa das Signal S't abgibt und damit bestätigt, daß die Temperatur des Kühlmittels über einem vorbestimmten Wert liegt, sofern ein Thermometer am Armaturenbrett des Fahrzeugs vorgesehen ist In diesem Falle kann der Komparator 47 fortgelassen werden.

F i g. 3 zeigt in einem Flußdiagramm die Arbeitsweise der diagnostischen Prüf- oder Überwachungseinrichtung der¹ vorliegenden Erfindung. Zunächst muß der Fahrer einen nicht gezeigten Schalter des Systems ein- is schalten. Dieser Schritt ist mit »Beginn der Prüfung« unter Bezugsziffer 141 bezeichnet Sodann dreht der Fahrer den Zündschlüssel zum Anlassen der Brennkraftmaschine l6 (Schritt 143). Der Fahrer wartet eine bestimmte Zeit, bis die Maschinentemperatur ansteigt (Schritt 144). Nach Erwärmung der Maschine erhöht der Fahrer die Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 auf 2000 ± 100 U/min (Schritt 146). Es wird geprüft, ob die Drehzahl in diesem Bereich, d. h. zwischen 1900 und 2100 U/min liegt oder nicht, und zwar durch den Detektor 40 für die Maschinenparameter und insbesondere durch die UND-Schaltung 61 gemäß Fig.2 (Schritt 148). Die Lampe 104 der Anzeige-Schaltung 100 leuchtet auf und zeigt an, daß die Drehzahl in dem Bereich liegt Wenn die Drehzahl nicht in- nerhalb des gewünschten Bereichs liegt, leuchtet die Lampe 104 nicht auf. In diesem Falle muß der Fahrer wiederum das Gaspedal zur Einstellung der Drehzahl niedertreten.

Beim Aufleuchten der Lampe 104 kann der Fahrer die Drehzahl in dem Bereich eine Minute lang halten (Schritt 150). Es wird geprüft, ob die Drehzahl über eine Minute lang in dem gewünschten Bereich gehalten worden ist, und zwar durch den Komparator 67 gemäß F i g. 2 (Schritt 152), Wenn die Antwort des Schrittes 152 »JA« ist sendet die Lampe 108 Licht aus, im Falle der An^f«·"η »NEIN« dagegen nicht. Im letzteren Falle muß der Fahrer die Drehzahl halten, bis die Lampe 108 aufleuchtet Andere Bedingungen, wie der Zustand der iTGÄ-Regeleinheit 20 und die Temperatur des Katalysators in dem katalytischen Konverter 16, die durch die Signale Se und St repräsentiert werden, werden gleichzeitig abgetastet (Schritt 154). Wenn dessen Antwort »JA« ist wird ein Ausgangssignal an dem Ausgang der UND-Schaltung 95 gemäß F i g. 2 erzeugt Ist die Antwort »NEIN«, leuchten die Lampen 124 und 127 nicht auf. Dies bedeutet daß entweder die Auspuffgasrückführung oder die Temperatur des Katalysators noch nicht in dem richtigen Zustand sind. Der Fahrer wartet daher, bis dieser Zustand erreicht ist (Schritt 156). Die Frequenz des Signals Sd oder Sc des Systems mit geschlossener Regelschleife wird durch den Frequenz-Detektor 70 abgetastet (Schritt 158). Bei Vorliegen eines Ausgangssignals der UND-Schaltung 95 wird eines der Signale 53 und S* erzeugt.

Wenn die Frequenz des Signals Sd oder Sc des geschlossenen Regelsystems über dem vorgegebenen Wert liegt, ist die Antwort des Schrittes 158 »JA«, so daß die Lampe 127 aufleuchtet (Schritt 160). Wenn die Frequenz des Signais Sd oder 5c unter dem vorgegebenen Wert liegt, ist die Antwort des Schrittes 158 »NEIN«, so daß die Lampe 124 aufleuchtet (Schritt 162).

Da der Frequenz-Detektor 70 gemäß F i g. 2 nur ei

nen Komparator aufweist, überprüft er lediglich, ob die Größe des Ausgangssignals des Integrators 142 über der vorgegebenen Spannung Vi liegt oder nicht Wenn der Frequenz-Detektor 70 zwei Komparatoren umfaßt wie die Komparatoren 57 und 60 des Parameter-Detektors 40, $0 überprüft auch der Frequenz-Detektor 70, ob die Frequenz des Signals Sc oder Sd innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt

Anschließend soll auf Fig.4 Bezug genommen werden. Eine Gassensor-Testschaltung 200 kann zusätzlich zu der Überwachungseinrichtung der Erfindung verwendet werden. Eine Eingangsklemme 202 der Testschaltung 200 ist mit einer Klemme 192 eines Handschalters 190 verbunden, durch den das Signal Sg des Gassensors 14 normalerweise über eine Klemme 194 an den Komparator 32 gemäß Fig. 1 gelangt Ein Widerstand 174 ist zwischen der Eingangsklemme 202 und der positiven Spannungsquelle + Vco vorgesehen* während ein Widerstand 175 zwischen der positiven Spannungsquelle + Vcc und dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 170 liegt, der als Komparator arbeitet Der nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers 170 ist direkt mit der Eingangsklemme 202 und dem nicht-invertierenden Eingang eines weiteren Operationsve-stäikers 172 verbunden, der ebenfalls als Komparator arbeitet Ein Widerstand 176 liegt zwischen dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 170 und Masse. Ein Widerstand 177 liegt zwischen der positiven Spannungsquelle + Vcc und dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 172, während der nicht-invertierende Eingang dieses Operationsverstärkers über einen Widerstand 178 mit Masse verbunden ist.

Die beiden Widerstände 175 und 176 und die beiden weiteren Widerstände 177 und 178' bilden zwei Spannungsteiler, so daß der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 170 und der nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers 172 mit verschiedenen Vergleichssignalen beaufschlagt werden.

Die Ausgänge der beiden Operationsverstärker 170 und 172 sind mit den beiden Eingängen einer UND-Schaltung 180 verbunden, deren Ausgang über einen Widerstand 184 mit der Basis eines Transistors 182 verbunden ist Der Kollektor des Transistors 182 ist über eine Lampe 186 mit der positiven Spannungsquelle + Vcc verbunden, während der Emitter mit Masse in Verbindung steht

Anschließend soll die Funktion der Testschaltung 200 erläutert werden. Wenn der Fahrer feststellt, daß die Lampe 124 Licht ausstrahlt und damit einen nicht normalen Betriebszustand der Regeleinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis mit geschlossener Regelschleife anzeigt, dreht er den Schalter 190 in Richtung der Klemme 192, so daß das Ausgangssignal Sg des Gassensors an die Testschaltung 200 abgegeben wird. Wenrt die Spannung an dem Gassensor 14 oberhalb der Spannung an dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 170 liegt erzeugt der Operationsverstärker 170 ein Ausgangssignal. Auf die gleiche Weise erzeugt der Operationsverstärker 172 ein Ausgangssignal, wenn die Spannung des Signals Sg unterhalb der Spannung an dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 172 liegt. Geht man davon aus, daß die Widerstandswerte der Widerstände 174 bis 177 insgesamt 100 kQ betragen, während der Widerstandswert des Widerstands 178 500 kfi ist, erzeugen beide Operationsverstärker 170 und 172 Ausgangssignale, sofern der innere Widerstand des Gassensors 14 zwischen

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100 und 50OkQ Hegt Bei ,Anwesenheit beider Ausgangssignale der Operationsverstärker 170 und 172 erzeugt die UND-Schaltung 180 ein Ausgangssignal, durch das der Transistor 182 die Lampe 186 einschaltet Dies bedeutet, daß das Aufleuchten der Lampe 186 an- s zeigt, daß der innere Widerstand des Gassensors 14 innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt Wenn die Lampe nicht aufleuchtet, so IiBt das auf einen Kurzschluß, auf eine schlechte Verbindung, einen gebrochenen Leitungsdraht oder eine Zerstörung des Gassensors 14 schließen. Daher kann der Fahrer leicht ermitteln, ob der Gassensor als solcher normal arbeitet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Überwachungsvorrichtung für Regeleinrichtungen mit geschlossener Regelschleife zur Rückkopp- lungs-Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses von Brennkraftmaschinen, mit einem in der Auspuffleitung der Brennkraftmaschine angeordneten Gassensor, der ein für die Konzentration eines Bestandteils der Auspuffgase representatives erstes Signal erzeugt, sofern geeignete Betriebsbedingungen, insbesondere Temperaturbedingungen, für den Gassensor vorliegen, einem Steuersignal-Generator in Verbindung nut dem Gassensor zur Erzeugung eines Steuersignals entsprechend dem ersten Signal und einer Regeleinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis zur Zufuhr eines Gemisches zu der Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch einen Detektor (40) zur Abtastung von Maschinenparametern mit wenigstens einem Abtastorgan zur Erzeu- gung eines zweiten Signals (Si), das das Vorliegen der Betriebsbedingungen für den Gassensor (14) anzeigt, einen Detektor (70) zur Abtastung der Fre quenz des Rückkopplungs-Steuersignals in Verbin dung mit dem geschlossenen Regelkreis zur Erzeugung eines dritten Signals (S₂), das anzeigt, daß die Frequenz eines von dem Steuersignal-Generator (30) in Abhängigkeit von dem ersten Signal (S_t) er zeugten Signals innerhalb eines vorgegebenen Bereiches oder oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, eine logische Schaltung (90) in Verbindung mit dem Parameter-Detektor (40) und dem Frequenz- Detektor (70) zur Erzeugung eines vierten Signals (Si) bei gleichzeitigem Vorliegen der zweiten u?d dritten Signale (Su S₂) und zur Erzeugung eines fünften Signals (Si) bei Vorliegen des zweiten Signals (St) in Abwesenheit des dritten Signals (St) und eine visuelle Anzeigeeinrichtung (120) in Verbindung mit der logischen Schaltung (90) zur Anzeige des vierten und fünften Signals.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenparameter-Detektor (40) wenigstens eine erste Schaltung (43 bis 67), die abtastet, ob die Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine (10) über einen vorgegebenen Zeitraum innerhalb eines vorgegebenen Drehzahlbereiches liegt, eine zweite Schaltung (68) zur Abtastung des eingeschalteten Zustands einer Auspuffgas-Rückführung und eine Abgastemperatur-Abtastschaltung (44 bis 47) und/oder Kühlmitteltemperatur-Abtastschaltung umfaßt, die abtastet, ob die Temperatur des Maschinen-Kühlmittels bzw. die Temperatur der Auspuffgase oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zweite sichtbare Anzeigeeinrichtung (101 bis 104) zur Anzeige eines bestimmten Zustandes der Maschinenparameter.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenparameter-Detektor (40) eine dritte visuelle Anzeigeeinrichtung (105 bis 108) umfaßt, die den Fortbestand eines bestimmten Zustands eines Maschinenparameters über einen bestimmten Zeitraum anzeigt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, b5 dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung (43 bis 67) die Kurbelwellendrehzahl anhand der Zündimpulse der Zündschaltung der Brennkraftmaschine

(10) ermittelt und die folgenden Baugruppen umfaßt: eine erste Differenzschaltung zur Abgabe einer ersteh Reihe von Trägersignalen entsprechend den Zündimpulsen, einen ersten mönostabilen Multivibrator (51) in Verbindung mit der ersten Differenz- schaltung (130) zur Erzeugung einer ersten Impulvreihe mit konstanter Impulsbreite entsprechend den ersten Trägersignalen, eineis ersten Integrator (132) in Verbindung mit dem ersten monostabilen Multivibrator (51) zur Erzeugung eines ersten Analogsignals, dessen Wert mit der Zeit der Aufnahme des ersten Impulssignals abnimmt, und erste und zweite Komparatoren (57, 60) in Verbindung mit dem er sten Integrator (132), welcher erste Komparator (57) ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das erste Analogsignal über einem vorgegebenen Spannungswert liegt, und welcher zweite Komparator (60) ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das erste Analogsignal unter einem zweiten vorgegebenen Spannungswert liegt, der seinerseits über dem ersten Spannungswert gewählt ist, eine erste UND-Schaltung (61) zur Verknüpfung der Ausgangssignale der Komparatoren (57, 60>, einen zweiten Integrator (134) in Verbindung mit dem Ausgang der ersten UND-Schaltung zur Erzeugung eines zweiten Analogsignals mit abnehmendem Wert entsprechend der Zeit über die das Ausgangssignal der UND-Schaltung anliegt, und einen dritten Komparator (67) in Verbindung mit dem zweiten Integrator (134) zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei Absinken des Wertes des Ausgangssignals des zweiten Integrators unter einen dritten vorbestimmten Wert

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltung (68) auf eine Regeleinheit (20) der Abgas-Rückführung anspricht

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmitteltemperatur-Abtastschaltung einen dem Kühlmittel der Maschine ausgesetzten Thermistor und einen Komparator zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei einer Thermistortemperatur über einem vorgegebenen W~rt umfaßt

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Abgastemperatur-Abtastschaltung (44 bis 47) auf einen Thermistor (28) im katalytischen Konverter (16) in der Auspuffgasleitung anspricht der dem Katalysator (12) ausgesetzt ist und daß die Abtastschaltung einen Komparator (47) zur Erzeugung eines Ausgangssignals einschließt wenn die Temperatur des Thermistors über einem vorgegebenen Wert liegt

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Frequenz-Detektor (70) zur Abtastung des Rückkopplungs-Steuersignals eine Differenzschaltung (140) zur Erzeugung einer zweiten Reihe von Triggersignalen entsprechend dem Signal des Steuersignal-Generators (30), einen zweiten monostabilen Multivibrator (75) in Verbindung mit der zweiten Differenzschaltung (140) zur Erzeugung einer zweiten Impulsreihe mit konstanter Impulsbreite entsprechend dem zweiten Triggersignal, einen dritten Integrator (142) in Verbindung mit dem zweiten monostabilen Multivibrator zur Erzeugung eines dritten Analog-Signals, dessen Wert entsprechend der Zeil der Abgabe der zweiten Impulssignale zunimmt oder abnimmt, und einen vierten Komparator (81) in Verbindung mit dem dritten Integrator zur Er/.cu-

gung eines Ausgangssignals entsprechend der Grö- trägt das gewünschte Luft/Brennstoff-Verhältnis zur

ße des Ausgangssignals des dritten Integrators um- Stabilität des Maschinenbetriebs bei

faßt Wenn eine Funktionsstörung in dem Regelsystem mit

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, geschlossener Regelschleife eintritt, ist es vorzuziehen, dadurch gekennzeichnet, daß die visuelle Anzeige- 5 dieses Regelsystem abzuschalten, um eine nicht ereinrichtung (120) erste und zweite lampen (127,124) wünschte Kontrolle zu verhindern, die zu einem fetten umfaßt, die entsprechend den dritten und vierten oder mageren Luft/Brennstoff-Gemisch führen könnte. Signalen (S3, S<) einschaltbar sind. ?n der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 50-1 40 049 hat die Anmelderin bereits eine Anzeigevor-10, gekennzeichnet durch eine Gassensor-Testschal- 10 richtung vorgeschlagen, die durch Lichtzeichen oder tung (200) in Verbindung mit dem Gassensor (14) Anzeigen die Frequenz eines Regelsignals eines geüber einen Handschalter zur Abtastung des inneren schlossenen Regelsystems anzeigt Bei dieser Vorrich-Widerstandes des Oassensors innerhalb oder außer- tung ist eine licht-emittierende Diode über einen Widerhalb eines vorgegebenen Bereiches. stand mit dem Ausgang des Komparators verbunden,

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge- 15 der^um Vergleichen des Wertes des Signales eines Gaskennzeichnet, daß die Testschaltung (200) einen Wi- sensors, wie etwa eines Zirkon-Sauerstoff-Sensors mit derstand (174) zwischen einer positiven Spannungs- einem Vergleichssignal oder dem Ausgangssignal einer quelle (+ V«) und einer Klemme (192V des Hand- Regeleinheit verwendet wird, die einen P-I-(proportioschalters zur Bildung eines Spannungsteilers mit nal-integral)-Regler in Verbindung mit dem Komparadem Gassensor (14), fünfte und sechste Komparato- 20 tor enthält Die Iicht-emittierende Diode sendet Licht ren (170,172) in Verbindung mit der Klemme (192), aus, wenn die Vorrichtung beispielsweise mit dem Ausweicher fünfte Komparator ein Ausgangssignal er- gang des Komparators verbunden ist, sofern der Wert zeugt, wenn eine Spannung am Gassensor über ei- des Ausgangssignals des Gassensors größer als der des ner vierten vorgegebenen Spannung liegt und wel- Vergleichssignals ist Es ist bereits bekannt daß die eher sechste Komparator ein Ausgangssignal er- 25 licht-emittierende Diode Licht entsprechend der Ändezeugt, wenn die Spannung am Gassensor unter ei- rung des Gassensor-Ausgangssignals drei- oder viermal nem vorgegebenen fünften Spannungswert liegt der pro Sekunde aussendet, wenn die Kurbelwelle der Maüber dem vierten Spannungswert gewählt ist eine schine mit hoher Drehzahl läuft, d. h. zwischen 5000 und zweite UND-Schaltung (180) in Verbindung mit dem 6000 U/min durchführt, während die Diode nur einmal fünften und sechsten Komparator zur Erzeugung si- 30 in drei oder vier Sekunden Licht aussendet, wenn die nes Ausgangssignals bei gleichzeitigem Vorliegen Drehzahl gering ist, wie es beispielsweise bei Leerlaufder Ausgangssignale des fünften und sechsten Korn- betrieb der Fall ist

parators und eine visuelle Anzeigeeinrichtung (182, Diese Vorrichtung hat einige Vorteile, insbesondere

184, 186) in Verbindung mit der zweiten UND- da sie einfach aufgebaut ist und wenig elektrische Ener-

Schaltung zur Anzeige des Innenwiderstandes des 35 gie benötigt Die Anzeigeeinrichtung weist jedoch

Gassensors innerhalb eines vorgegebenen Bereiches Nachteile auf. Wenn die Temperatur des Gassensors

entsprechend dem Ausgangssignal der UND-Schal- gering ist, ist der innere Widerstand des Gassensors so

tung umfaßt hoch, daß die maximalen und minimalen Werte des Ausgangssignals sich an 0 Volt annähern, so daß ein ungün-

40 stiger Unterschied zwischen diesen maximalen und minimalen Werten auftritt Daher kann eine angemessene Regelung mit geschlossener Regelschleife nicht durch-

Die Erfindung betrifft eine Übcrwachungsvorrich- geführt werden. Zur Vermeidung dieses Nachteils wertung für Regeleinrichtungen mit geschlossener Re- den Regelsysteme mit geschlossener Regelschleife übligelschleife für das Luft/Brennstoff-Verhältnis von 45 cherweise abgeschaltet wenn die Temperatur des Gas-Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des sensors unterhalb des vorgegebenen Wertes liegt. Da Hauptanspruchs. die licht-emittierende Diode der Anzeigeeinrichtung Die Erfindung befaßt sich allgemein mit diagnosti- kein Licht aussendet, wenn der Regelkreis abgeschaltet sehen Überwachungs- oder Prüfeinrichtungen für Re- ist, kann der Fahrer zu der Annahme verleitet werden, gelsysteme mit geschlossener Regelschleife zur Rege- 50 daß das Regelsystem nicht normal arbeitet, sofern er die lung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses, die für Brenn- Funktion des Systems nicht im einzelnen kennt,
kraftmaschinen verwendet werden. Insbesondere be- Wenn das Regelsystem keine Einrichtungen zum Abfaßt sich die Erfindung mit einer derartigen Vorrichtung schalten enthält ist die Frequenz des Regelsignals, das zur diagnostischen Anzeige eines normalen oder nicht durch den geschlossenen Regelkreis erzeugt wird, etwas normalen Zustandes des Regelsystems mit geschlosse- 55 unterschiedlich gegenüber dem Signal, das bei normalen ner Regelschleife durch eine Leuchtanzeige, durch die Bedingungen abgegeben wird, wenn die Temperatur der Zustand des geschlossenen Regelkreises durch den des Gassensors unter einem vorgegebenen Wert liegt. Fahrer und/oder einen Mechaniker in einfacher Weise Daher sendet die licht-emittierende Diode Licht mit eiüberprüft werden kann. ner unregelmäßigen Frequenz aus, so daß der Fahrer

In jüngerer Zeit sind Brennkraftmaschinen von Fahr- 60 irrtümlich eine Funktionsstörung annehmen kann,
zeugen mit Regeleinrichtung für das Luft/Brennstoff- Ferner ist aus der DE-OS 26 20 985 eine Überwa-Verhältnis versehen worden, die einen geschlossenen chungsvorrichtung bekannt, bei der zur Funktionsprü-Regelkreis aufweisen. Diese Systeme dienen zur Her- fung der Regeleinrichtung die Gemischzusammensetstellung eines gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältnis- zung mit Hilfe eines mit vorgegebener Frequenz getakses des der Maschine zugeführten Gemisches, so daß 65 teten Prüfsignals verändert wird, so daß künstlich schädliche Bestandteile in den Auspuffgasen in einem Schwankungen der Abgaszusammensetzung erzeugt katalytischen Konverter in der Auspuffleitung der Ma- werden. Das Signal des Abgassensors wird daraufhin sehine wirksam reduziert werden können. Außerdem analysiert, ob der Sensor diese Änderungen der Abgas-