DE3239287A1

DE3239287A1 - Verfahren und vorrichtung zur anpassung der abgasrueckfuehrrate (arf)

Info

Publication number: DE3239287A1
Application number: DE19823239287
Authority: DE
Inventors: Helmut 7050 Waiblingen Kniss; Johannes 7000 Stuttgart Locher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-10-23
Filing date: 1982-10-23
Publication date: 1984-04-26
Also published as: DE3239287C2; JPS59162352A; FR2534974B1; FR2534974A1; JPH0433989B2; US4556039A

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung der Abgasrückführrate (ARF)

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. des ersten Vorrichtungsanspruchs. Es ist bekannt,bei mit Abgasrückführsystemen ausgerüsteten Brennkraftmaschinen, beispielsweise bei Dieselmotoren, die Abgasrückführrate (ARF) den jeweiligen Betriebsbedingungen anzupassen, also beispielsweise je nach dem Lastzustand des Dieselmotors einen mehr oder weniger großen Anteil des vom Motor ausgestoßenen Abgases rückzuführen. Hierdurch lassen sich beispielsweise die gesundheitsschädlichen Anteile im Abgas der Brennkraftmaschine reduzieren· außerdem gelingt es durch möglichst genaue Einregelung der Abgasrückführrate in
Verbindung mit der zugeführten Frischluftmenge und der einge-

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spritzten Brennstoffmenge über den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine einen optimalen Luftüberschuß zu erzielen bei Verminderung der ausgestoßenen Stickoxyde und weitgehend rußfreier Verbrennung.

Bei solchen bekannten Abgasrückführsystemen können sich dann Probleme ergeben, wenn geänderte Aus gangs betriebs be dingungen zusätzliche Variable einführen, die bei der Bemessung der Abgasrückführrate unbedingt berücksichtigt werden müssen, die jedoch beispielsweise von solcher Natur sind, daß sie über die Betriebszeit der Brennkraftmaschine gesehen zunächst sehr stark und dann mit allmählich abnehmender Tendenz in den Gesamtablauf der Verbrennung und der Abgasrückführung eingreifen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungs gemäße Verfahren und die erfindungs gern äße Vorrichtung jeweils mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. des ersten Vorrichtungsanspruchs haben demgegenüber den Vorteil, daß eine Anpassung der Abgasrückführrate auch an über längere Betriebsdauern einmalig'auftretende Betriebszustandsänderungen einwandfrei vorgenommen werden kann. So gelingt es der vorliegenden Erfindung, die bekannte unerwünschte Rauchentwicklung, die bei neuen Brennkraftmaschinen oder auch bei solchen Brennkraftmaschinen (Dieselmotoren) anfänglich auftritt und dann allmählich abnimmt, die mit neuen Ein-

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spritzdüsen, Einspruchpumpen u. dgl. ausgerüstet sind, zu beseitigen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Systems zur Anpassung der Ab gas rückführ rate möglich. Besonders vorteilhaft ist die Realisierung der Nachführung der Abgasrückführrate über die Betriebszeit durch den Einsatz von Speichermitteln, die auch bei Abschalten des Steuergeräts ihre Information nicht verlieren, dabei jedoch in Verbindung mit dem Gesamtsystem so einfach und unkompliziert aufgebaut sind, daß eine Neueinstellung zur Anpassung der Abgasrückführrate den Einsatz von Fachkräften nicht erforderlich macht und diese Arbeiten ohne weiteres bei üblichen Wartungen und Inspektionen des mit solchen Brennkraftmaschinen ausgerüsteten Fahrzeugs durchgeführt werden können.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das erfindungsgemäße System in Form eines Blockschaltbildes und Fig. 2 in Form einer detaillierten Schaltung.

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Beschreibung der Ausführungs beispie le

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die bei neuen Motoren bzw. nach Erneuerung der Motoren, etwa Ersatz der Einspritzdüsen oder sonstiger an der Kraftstoffzumessung beteiligte Systeme auftretende Rauchentwicklung darauf zurückzuführen ist, daß bei gleicher Abgasrückführrate für eine vollständige Verbrennung zu wenig Sauerstoff anwesend ist. Tatsächlich spritzen nämlich neue, also noch nicht über mehrere Betriebsstunden eingesetzte Einspritzdüsen üblicherweise mehr Kraftstoff ein als eingelaufene Düsen, was auf die Tatsache zurückgeführt werden kann, daß diese neuen Düsen weniger verkokt sind. Es versteht sich aber, daß die Erfindung auf alle unerwünschten Einflüsse anwendbar ist, die in Verbindung mit unvollständiger Verbrennung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren auftreten, und die sich entsprechend einem wesentlichen Merkmal vorliegender Erfindung dadurch beheben lassen, daß man die Abgasrückführrate ergänzend zu den üblichen,die se beeinflussenden Parametern so lange mit gegebenenfalls abnehmender Tendenz verstellt, wie der durch diese einmalige Betriebszustandsänderung, beispielsweise also Ersatz der Einspritzdüsen, hervorgerufene neue Zustand anhält, beispielsweise also in diesem Falle so lange, bis die Einspritzdüsen eingelaufen und ihren wirklichen Betriebszustand durch entsprechende Verkokung erreicht haben.

Insofern ist es auch ein Merkmal vorliegender Erfindung, etwa bei der Alterung von Bauelementen, die hier im speziellen Fall

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wie die Einspritzdüsen bei Dieselmotoren eine allmähliche Veränderung der für die Gesamtfunktion maßgebenden Variablen bewirken, nicht dadurch entgegenzuwirken, daß Mittel geschaffen werden, die die Alterung kompensieren, sondern man geht von vornherein von einem gewissen Alte rungs zustand aus, der sich üblicherweise nach kurzzeitigem Anlauf einstellt und dann über sehr lange Betriebsdauern aufrechterhalten bleibt und kompensiert durch geeignete Mittel, nämlich allmähliche Nachführung der Abgasrückführrate bei gleichzeitiger Speicherung des jeweils erreichten Nachführ zu stand s eventuell auftretende Einlaufprobleme.

Diese Nachführung kann kontinuierlich erfolgen, sie erfolgt bei einem speziellen Ausführungsbeispiel vorzugsweise abgestuft, wobei sich beliebige Funktionsabläufe der Eingriffs stärke in die ohnehin stattfindende Verstellung der Abgasrückführrate problemlos realisieren lassen.

Die im folgenden im Detail dargestellte Möglichkeit zur Nachführung der Abgasrückführrate bei Dieselmotoren stellt daher lediglich ein Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung zum Auffangen von einmalig auftretenden Betriebszustandsänderungen vor Erreichen eines eingelaufenen Alterungszustandes dar und begrenzen den erfinderischen Grundgedanken nicht auf diese Ausführungsform. So ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zur Vermeidung einer Rauchentwicklung beispielsweise bei Erneuerung der Einspritzdüsen eines Dieselmotors die zeitlich abgestufte und

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zeitlich begrenzte Nachführung der Abgasrückführrate über die effektive Betriebszeit dadurch realisiert, daß eine Betriebszeit-Zähleinrichtung, nämlich ein die einzelnen Einspritzungen erfassender und summierender Zähler 1 vorgesehen. Der Zähler kann ein mehrstufiger, elektronischer Zähler sein, dem an seinem Zähleingang la die üblichen Spritzdauer-Impulse eines Dieselmotors zugeführt werden, die sich als Zählimpulse in geeigneter Wei se aus einer Spritzdauermessung ableiten. Die sich über der Betriebszeit ergebenen Einspritzungen können beispielsweise bei solchen Einspritzsystemen, die nicht ohnehin auf elektronischer Basis arbeiten und daher eine mit den einzelnen Einspritzimpulsen übereinstimmende Impulsfolge zur Verfugung stellen, dadurch erfaßt werden, daß ein Druck/Spannungswandler vorgesehen ist, der den Druckanstieg in den Einspritzleitungen erfaßt und jeweils in einen Zählimpuls für den Zähler 1 umsetzt.

Es hat sich durch Untersuchungen herausgestellt, daß dann, wenn die Rauchentwicklung bei Dieselmotoren auf die Erneuerung der Einspritzdüsen zurückzuführen ist, eine Verkokung dieser neu eingesetzten Einspritzdüsen nach etwa einer Betriebs stunde so weit fortgeschritten ist, daß lästiger Rauch nicht mehr auftritt. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel sieht daher vor, in zeitlich aufeinanderfolgenden Teilabschnitten der gesamten Nachführ dauer, hier also beispielsweise einer Betriebs stunde, Umstellungen der Abgasrückführrate vorzunehmen, indem beispielsweise jeweils nach einem bestimmten Bruchteil der gesamten

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Nachführ dauer, hier etwa einer viertel Stunde, eine Maßnahme zur Verstellung und Nachführung der Abgasrückführrate getroffen wird, die als ein erster Schritt zur Anpassung an den endgültigen Zustand eine Teiländerung der Abgasrückführrate bewirkt. Es versteht sich und liegt innerhalb des erfindungs gemäßen Rahmens, das System für die Dauer der Nachführung in eine beliebige Anzahl von Stufen zur Anpassung an den endgültigen Zustand aufzuteilen oder gegebenenfalls, worauf weiter unten noch eingegangen wird, diesen Vorgang auch kontinuierlich durchzuführen. Wesentlich ist allerdings, daß der jeweils erreichte Verstellpunkt oder die jeweils erreichte Verstellstufe als Ereignis gespeichert wird, und zwar so, daß auch ein zwischenzeitliches Abstellen der Brennkraftmaschine diese Information nicht wieder beseitigt. Wird also das Steuergerät für die Einspritzung bzw. für die Abgasrückführung abgeschaltet, dann bleibt die jeweils erreichte Anpassungsstufe für den ergänzenden Eingriff in die Abgasrückführratenverstellung erhalten.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten System, sind ersichtlich vier Abstufungen getroffen worden, was einer selbstverständlich nicht notwendigerweise immer gleich langen zeitlichen Unterteilung des Nachführzeitraums in vier zeitliche Abschnitte entspricht, die durchlaufen werden. Der Zähler 1 ist so ausgelegt, daß er nach einer vorgegebenen Anzahl von Einspritzungen, die dem jeweils gewünschten Zeitintervall bis zur nächsten Verstellung der Abgasrückführrate entsprechen, ein Signal erzeugt und eine erste Speicher stelle in einen anderen maßgeblichen Schalt-

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zustand umschaltet. Diese erste Speicher- bzw. U na se halt stelle ist in Fig. 1 mit I bezeichnet und sie erhält nach Ablauf der vorgegebenen Anzahl von Einspritzungen, die einer Impulszahl von beispielsweise 16.000 bei etwa einer viertelstündigen Betriebsdauer entsprechen, an ihrem Eingang Ia einen Steuerimpuls oder ein Steuersignal zugeführt, der sich auf diese Speicherstelle I so auswirkt, daß auf einer gemeinsamen Ausgangssammelleitung 2 sich nunmehr ein, bezogen auf den vorherigen Zustand, unterschiedlicher Schaltzustand ergibt, gegebenenfalls gewichtet über ein Korrekturelement, welches als Gewichtungswiderstand Rl in einfacher Weise dann ausgebildet sein kann, wenn es sich bei den von den einzelnen .Speicherstellen I bis IV herrührenden Umschalteinflüssen etwa um Potentialänderungen der Sammelleitung 2 handelt. Gleichzeitig mit der durch die Speicherstelle I bewirkten Umschaltung und Weitergabe eines entsprechenden Umschalt signals an die Sammelleitung II zu deren bleibender Potentialveränderung setzt die Speicher stelle I den Zähler 1 sinnvollerweise auf seinen Ausgangszustand zurück, und zwar durch Zuführung eines Rücksetzimpulses an eine Rücksetz-Sammelleitung 3 über die zu ihr führende Verzweigung 3 .

Entsprechend einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung erfolgt die Umschaltung und Speicherung des ersten zeitlichen Teilabschnitts ab Beginn der zusätzlichen Einflußnahme auf die Abgasrückführrate dadurch, daß die Speiche rs te lie I so ausgebildet ist, daß sie über eine Sicherung verfügt, beispielsweise eine der bei Kraftfahrzeugen übliche

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Kleinsicherung mit einer vorgegebenen Ampereleistung, die im Falle des Erreichens des ersten Zeitabschnitts und Ansprechen der Speicherschaltung durchgebrannt wird. Hierdurch wird ein irversibler Zähl vor gang festgeschrieben und die Einflußnahme der Speicherstelle I auf das Potential der Sammelleitung 2 kann dann so sein, daß die Speicher stelle I sich aufgrund des Durchbrennens ihrer Sicherung aus der Einflußnahme auf das Potential der Sammelleitung 2 vollständig he raus schaltet. Dementsprechend kann die Sammelleitung 2 anfänglich über ein potentialmäßig niedrig liegendes Einflußpotential zur Verstellung der Abgasrückführrate verfügen (was eine starke Verstellung und Einflußnahme hervorruft) , welches Potential durch das sukzessive Wegbrennen der Sicherungen in den Speicherstellen I bis IV dann allmählich ansteigt, weil diese Sicherungen nach Masse führende Strompfade bilden, die hierdurch wegfallen. Im einzelnen wird

hierauf anhand der Fig. 2 noch eingegangen.

Es versteht sich, daß durch das für die erste Speicherstelle bestimmte Au s gangs signal des Zählers 1 nicht gleichzeitig auch noch über die gemeinsame Ansteuerleitung 4 vom Ausgang 4a des Zählers 1 die anderen Speicherstellen umgeschaltet werden dürfen; daher sind zwischen den einzelnen Speicherstellen jeweils Verknüpfungsschaltungen, vorzugsweise UND-Gatter 5, 6, 7 geschaltet, die dafür sorgen, daß die sich an die erste Sicherung der ersten Speicherstelle anschließenden nachfolgenden Sicherungen einzeln und nacheinander durchbrennen zur zeitlich abgestuften, sich entsprechend verringernden Einflußnahme auf die Abgasrückf ührrate.

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ESe jeweiligen UND-Gatter 5, 6, 7 verfugen über einen ersten Eingang 5a, 6a, 7a, mit welchem sie an die Steuerimpuls-Sammelleitung 4 vom Ausgang des Zählers 1 angeschlossen sind und über einen zweiten Eingang 5b, 6b, 7b, mit welchem sie jeweils an einen Ausgang der vorhergehenden Speiche rs te lie I bis III angeschlossen sind und deren Zustand erfassen. Die UND-Verknüpfungen 5, 6, 7 sind so ausgebildet, daß sie nur dann den Umschalt-Steuerimpuls vom Zähler 1 auf die jeweils nachgeschaltete Speicherstelle II, III, IV durchlassen, wenn die jeweils vorhergehende Speicherstelle schon in ihrem umgeschalteten Zustand, was beim dargestellten Ausführungsbeispiel dem Zustand der durchgebrannten Sicherung entspricht, geschaltet ist.

Die fortlaufende Funktion ist dann so, daß immer dann, wenn der Zähler wieder den eingestellten oder einen vorgegebenen nächsten Zählerstand erreicht, die nächste Sicherung durchgebrannt wird, bis dann sämtLiche Sicherungen, beim Ausführungsbeispiel vier Sicherungen in vier Speicherstellen I bis IV, durchgebrannt sind. Beim Betrieb einer Brennkraftmaschine (Dieselmotor) wird dadurch folgendes erreicht:

1. Die Abgasrückführrate (ARF) wird so verändert, wie dies dem bis dahin, also bis zum jeweiligen nächsten Umschalten, erfolgten Verkokungseinfluß der Einspritzdüsen entspricht;

2. dieses Ereignis wird gespeichert, und zwar so, daß auch bei Abschalten des Steuergeräts die Information nicht verlorengeht;

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3. durch eine geeignete Verknüpfungsschaltung wird sichergestellt, daß jeweils die nächste Speicherstelle zur Umschaltung bzw. mit anderen Worten die nächste Sicherung zum. Durchbrennen vorbereitet wird.

Es erfolgt somit eine Anpassung der Abgasrückführrate durch zusätzlichen Eingriff an den durch die gealterten verwendeten Baukomponenten vorgegebenen Normalzustand in hier beispielsweise vier Stufen an den endgültigen Zustand, bei bleibender Speicherung jeder Stufe.

Durch die Verwendung von Sicherungen bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ergibt sich ferner der Vorteil, daß diese außerhalb des Geräts an geeigneter Stelle angebracht werden können, so daß es beim Einbau von neuen Einspritzdüsen etwa anläßlich einer Motorinspektion problemlos möglich ist, auch die Sicherungen durch neue zu ersetzen, wodurch dann der Anpassungsvorgang erneut in Gang gesetzt wird. Die Erfindung ermöglicht es also, durch das Messen und Auswerten einer Systemersatzgröße (nämlich der Anzahl der Einspritzvorgänge) eine selbsttätige Anpassung an eine Systemveränderung vorzunehmen, die ihren Einfluß auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine von sich aus zunehmend wieder verliert.

Die in Fig. 1 in den Zuleitungen zur Ausgangssammelleitung 2 von den Sp ei eher stellen angeordneten Gewichtungswiderstände Rl bis R4 erlauben eine Einstellung der Stärke der jeweiligen

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Korrektur schritte j so daß es ohne weiteres möglich ist, hier auch mit stark nichtlinear verlaufenden Verstellfunktionen auf die Abgasrückführrate zu arbeiten. Das sich am Ausgang 2a der in Fig. 2 gezeigten Laufzeit-Elektronikschaltung ergebende Signal stellt jedenfalls die Zeitfunktion eines Verkokungs-Korrekturfaktors dar zur ergänzenden Beaufschlagung von üblichen Abgasrückführsysteinen bei Dieselmotoren.

Unter Beibehaltung des erfindungsgemäßen Grundgedankens sind schaltungsmäßige Abwandlungen realisierbar; so können die Speicherstellen I bis IV (bei einer zeitlich abgestuften Einflußnahme) etwa ersetzt werden durch die einzelnen Schrittpositionen eines auf der Basis eines Schrittschaltrelais basierenden Umschaltwerks, wobei die einzelnen, zur Weiterschaltung erforderlichen Steuerimpulse ebenfalls von einem die Anzahl der Einspritzvorgänge erfassenden Zähler erzeugt und aufeinanderfolgend dem Schrittschaltwerk zugeführt werden. Jede neue Schaltungsposition führt dann, beispielsweise mit Hilfe einer an die einzelnen Ausgänge der Schalter angeschalteten Widerstandsmatrix, zu geänderten Potentialverhältnissen, die als Verkokungskorrekturfaktor die Abgasrückführrate beeinflussen.

Schließlich stellt auch eine kontinuierliche Einflußnahme auf die Abgasrückführrate zur Verminderung einer Rauchentwicklung eine innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens liegende Ausführungsform dar. Es ist möglich, die Anzahl der Einspritzvorgänge dadurch zähltechnisch zu erfassen, daß unter Verwen-

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dung einer Tiefpaßanordnung mit vorhergehender Impulsformung an einem analogen Speicher, etwa einem Kondensator ein allmählich ansteigendes Potential abgegriffen und zur Feststellung der Abgasrückführrate ausgewertet wird. Gleichzeitig hiermit ist es dann empfehlenswert, parallel hierzu vom ansteigenden Potential nicht flüchtige Speichermittel zu beaufschlagen, problemlos auch zu vorgegebenen Zeitpunkten, also in Stufen, so daß bei einem erneuten Wiedereinschalten nach Abschalten der Brennkraftmaschine von einem vorgegebenen, dem erreichten Wert in etwa entsprechenden neuen Basiswert ausgegangen werden kann. In diesem Fall erfolgt die Verstellung der Abgasrückführrate quasi-kontinuierlich. -

Im folgenden wird das bevorzugte· Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung anhand der detaillierten Schaltung in Fig. 2 noch genauer erläutert, die sich aus dem Blockschaltbild der Fig. 1 ableitet.

Die vier vorhandenen Speicher- und Umschaltstellen sind in Fig. wiederum mit I bis IV bezeichnet; die einzelnen Schaltungselemente der Speicher stellen wiederholen sich, da diese im wesentlichen identisch ausgebildet sind, so daß die Schaltungselemente nur der ersten Speicher stelle I im einzelnen mit Bezugszeichen versehen sind und in der nachfolgenden nur so weit, wie dies für das Verständnis des Funktionsablaufs erforderlich ist. Da der Zähler für jede Stufe bei zeitlich gleichmäßiger Unterteilung eine relativ

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hohe Anzahl von Zählvorgängen durchzuführen hat, ist er aus zwei einzelnen, wirkungsmäßig zu sammenge se halte ten, integrierten Schaltungen 8a und 8b aufgebaut; die vom Ausgang 4a des Zählers den jeweiligen Umschalt-Steuerimpuls zu den einzelnen Speicherstellen I bis IV führende Sammelleitung ist wiederum mit 4 bezeichnet. Jede Speicherstelle umfaßt ein den Umschalt-Steuerimpuls aufnehmendes und das Durchbrennen der jeweils zugeordneten Sicherung SiI bis SiIV bewirkenden Schaltungselement, welches als Transistor ausgebildet ist, und zwar als Leistungs-Darlington-Transistor Tl bis T4. Die Schaltung der einzelnen Speicherstellen I bis IV ist so getroffen, daß die Leistungs-Schalttransistoren Tl bis T4 mit ihren Kollektoren über einen Widerstand RJi) an eine obere, beispielsweise positive Versorgungsspannung (+ U) führende Leitung 9 und mit ihrem Emitter über die jeweilige, in dieser Speicher stellung vorhandene Sicherung SiI bis SiIV an Masse angeschaltet sind. Über einen weiteren Widerstand RIO liegt der Emitter jedes Schalttransistors ferner noch an der positiven Spannungsschiene, so daß sich unter Berücksichtigung eines sich hierdurch ergebenden Stromflusses über RIO und die jeweilige Sicherung SiI bis SiIV bei gesperrtem Schalttransistor am Schaltungspunkt A eine vorgegebene, nämlich stark negative und praktisch dem'Massepotential entsprechende Spannung ergibt, die über eine in Gegenrichtung sperrende Diode Dl und jeweils einen Gewichtungswiderstand R1^J zu der Ausgangs-Sammelleitung 2 führt, an die auch die anderen Gewichtungswiderstände R2' bis R4' angeschlossen sind. Insofern ergibt sich über

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die jeweiligen Sicherungen SiI bis SiIV eine Parallelschaltung der an die Ausgangssammelleitung 2 angeschalteten Gewichtungswiderstände Rl' bis R4' und die Übertragungeines entsprechend zunächst stark negativen Potentials auf einen Ausgangs-Schaltungspunkt Bj der gleichzeitig der eine Eingang eines nachgeschalteten Summierverstärkers SV sein kann. Dem anderen Eingang wird, etwa über einen nicht dargestellten Referenzspannungsteiler eine Konstantspannung U zugeführt. Entspricht der Schaltungspunkt

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B, an welchem die Ausgangsspannung der in Fig. 2 gezeigten Laufzeitelektronikschaltung für die Abgasrückführratenverstellung angreift, dem Verbindungspunkt einer Spannungsteiler schaltung aus RIl, R12, die üblicherweise einen Eingang C für die normalerweise durchzuführende Abgasrückführrateneins teilung bildet, dann ergibt sich am Ausgang Al des Summierverstärkers das Kombinations signal für die Abgasrückführratenverstellung.

Gelangt an die Basis des Umschalttransistors der zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils angesteuerten Speicherstelle der auslösende Steuerimpuls über einen Basiswiderstand R , der bei

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dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein positiver Spannungssprung ist, dann wird der bisher jeweils gesperrte und daher in die Potentialbestimmung des Schaltungspunktes A nicht eingreifende Schalttransistor kurzzeitig leitend gesteuert und zieht dabei einen solchen Strom, daß die zugehörige, im Emitterkreis angeordnete Sicherung SiI, SiII . . . durchbrennt. Damit verliert der Schaltungspunkt A seinen negativen Masseanschluß

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und sein Potential springt umgehend auf ein vergleichsweise hohes positives Potential. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die hier und im folgenden angegebenen positiven oder negativen Spannungspotentiale oder Impuls verlaufe die Erfindung nicht in diesem Sinne begrenzen, sondern lediglich als beispielhaft zu verstehen sind, da bei Anwendung von Schaltungselementen der jeweils entgegengesetzten Art auch die dann entsprechende, umgekehrte Polaritatsverteilung nach sich zieht.

Die Potentialverlagerung in Richtung auf positive Werte am Schaltungspunkt A beim Durchbrennen der jeweiligen Sicherung führt über eine Rücksetzleitung 10 mit nachgeschaltetem, differenzierendem RC-Glied 11 zur Rücksetzsammelleitung 3 und von dieser zum Rücksetzanschluß 12 des Zählers 1, so daß ein erneuter Zählzyklus eingeleitet wird. Gleichzeitig sperrt nunmehr die zur Ausgangssammelleitung 2 führende Diode Dl und nimmt damit den ihr zugeordneten Ge wichtungs wider stand Rl' aus der Potentialbestimmung für den Aus gangs ans chluß W heraus. Es erfolgt eine entsprechende Änderung des endgültigen, die Abgasrückführrate bestimmenden Ausgangssignals und über einen weiteren Widerstand Rl3 die Zuleitung eines die Weiterleitung des nächsten auslösenden Steuerimpulses vom Zähler 1 zur nächstfolgenden Speicherstelle II vorbereitenden Signals an den einen Eingang 5b der nächstfolgenden Gatterschaltung 5, deren anderer Eingang, wie auch die anderen Eingänge der nachfolgenden Gatterschaltungen,gemeinsam an die Ansteuerleitung 4 angeschlossen sind. Die Gatter schal tun ge η sind aus

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zwei mit ihren Anoden jeweils verbundenen und den Ausgang der Gatterschaltung bildenden Dioden D2 und D3 aufgebaut. Über einen geeigneten Vorspannungswiderstand R14 wird von einer weiteren Sammelleitung 13 auf die Eingänge der Speicher- und Umschaltstellen noch ein positives Potential geführt, welches immer dann bei den der ersten Speiche rs teile I nachgeschalteten Speicherstellen II, III ... die Umschaltung bewirkt, wenn die gegen positives Potential in Flußrichtung gepolten beiden Dioden D2 und D3 der UND-Gatter 5, 6, 7 den jeweiligen Ansteuerpunkt für die Speicherstellen nicht mehr auf ausreichend negativem Potential halten können.

Die Wirkungsweise für die Ansteuerung der nachfolgenden Speicher stellen ist daher so, daß durch Wegnahme des negativen Potentials am Eingang 5b der jeweils nächsten Gatterschaltung die Diode D3 sperrt und die Sperrung der parallelen Diode D2 dann durch den positiven Steuerimpuls vom Zähler 1 bewirkt wird. In diesem Moment überwiegt das positive Potential jeweils am Steuereingang bzw. an der Basis der Leistungstransistoren, so daß diese leitend werden. Dementsprechend werden aufeinanderfolgend immer mehr Speicherstellen aus der Einwirkung auf den Ausgangsanschluß B he raus ge schaltet, bis nach Ablauf einer vorgegebenen Betriebsdauer der Einfluß der erfindungsgemäßen Laufzeitelektronik auf die Abgasrückführrate vollständig wieder aufgehoben ist. Man erkennt auch, daß durch Iediglichen Ersatz der Sicherungen in den Emitterkreisen der Umschalt- und

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Speicher stellen I, II ... das System wieder in seine funktionsfähigen Zustand gebracht werden kann.

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Patentansprüche

(IJ Verfahren zur Anpassung der Abgasrückführrate (ARF) bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, und insbesondere zum Ausgleich von die Mengenanteile des jeweils zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemischs beeinflussenden, einem zeitlich abklingenden Änderungsverhalten unterworfenen Betriebsbedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß vom Zeitpunkt des Einsetzens der sich ändernden Betriebsbedingung ausgehend kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabschnitten die jeweils abgelaufene Betriebsdauer festgestellt und in Abhängigkeit dazu die Abgasrückführrate verstellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorgegebene Betriebsdauerabschnitte durch Zählung von Einspritzvorgängen ermittelt und jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Anzahl von Einspritzungen ein U ms ehalt-Steuerimpuls erzeugt wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nach Ablauf vorgegebener Betriebsdauer-Zeitabschnitten die erfolgte Verstellung der Abgasrückführrate bleibend gespeichert wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Speicherung der jeweiligen Ve rs te 11 schritte der Abgasrückführrate zum Ausgleich des Verkokungseinflusses von Kraftstoffeinspritzdüsen bei Dieselmotoren gleichzeitig die Weiterleitung des zum jeweiligen Umschaltzeitpunkt erzeugten auslösenden Steuerimpulses an die nächstfolgende Speicher stelle vorbereitet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung des jeweils erreichten Abgasrückführraten-Verstellschrittes aufeinanderfolgend Sicherungen durchgebrannt werden.

6. Vorrichtung zur Anpassung der Abgasrückführrate (ARF) bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmaschinen und insbesondere zum Ausgleich von die Mengenanteile des jeweils zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemischs beeinflussenden, einem zeitlich abklingenden Änderungsverhalten unterworfenen Betriebsbedingungen, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß Mittel zum Feststellen von Betriebs dauer-Zeitabschnitten ab Einsatzbeginn der sich ändernden Betriebsbedingungen, vorgesehen und so ausgebildet sind, daß auslösende Steuerimpulse aufeinanderfolgend nachgeschalteten Speicherund Umschaltstellen (I, II, III, IV . ..) zuführbar sind, die zu diesen Zeitpunkten eine Verstellung der Abgasrückführrate vornehmen und gleichzeitig die erreichte Verstellposition bleibend speichern.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einspritzvorgänge zählender Zähler (1) vorgesehen und so ausgebildet ist, daß nach Ablauf vorgegebener Betriebsteildauern auslösende Steuerimpulse sukzessive nachgeschalteten Ums ehalt- und Speicherstellen (I, II, III, IV) zuführbar sind, die austauschbare Sicherungen (SiI, SiII, . ..) durchbrennen, bei gleichzeitiger, hierdurch bewirkter sukzessiver Änderung eines das Ausmaß der Abgasrückführrate mitbestimnfi nden Ausgangspotentials und Rücksetzen des Zählers auf einen vorgegebenen Anfangswert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Umschalt- und Speicherstellen über Verknüpfungsschaltungen (UND-Gatter 5, 6, 7) gemeinsam vom Zähler (1) ansteuerbar sind, mit jeweils einem zweiten Eingang, der durch die Speicherung der erreichten Abgasrück führraten-Verstellposition an der jeweils vorhergehenden

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Umschalt- und Speicherstellen zum Empfang des nachfolgenden auslösenden Steuerimpulses vorbereitet wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Umschaltstelle einen Leistungs-Schalttransistor (Darlington-Transistor Tl, T2 ...) enthält, indessen Hauptschaltstrecke eine Sicherung (SiI, SiII ...) angeordnet ist, die bei Leitendschaltung des Leistungstransistors durch den jeweils dieser Umschalt- und Speicher stelle zugeführten auslösenden Steuerimpuls vom Zähler durchbrennt und eine Masse verbindung zu einem Schaltungspunkt (A) unterbricht derart, daß durch Sperren einer nachgeschalteten, zur Ausgangssammelleitung (2) führenden Diode (Dl) mit zugeordnetem Gewichtungswiderstand (Rl', R2', R3^J ...) der Einfluß der jeweils zutreffenden Umschalt- und Speicherstelle auf das Ausgangspotential eliminiert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Umschalt- und Speicher stellen jeweils gebildet sind von den einzelnen Schaltpositionen eines Schritt Schaltwerkes, welches durch den auslösenden Steuerimpuls vom Zähler (1) um jeweils einen Schaltschritt weitergeschaltet wird, hierdurch den Zähler rücksetzt und gleichzeitig jeweils eine weitere Rückführraten-Verstellung bewirkt, beispielsweise durch Potentialveränderung aufgrund eines nachgeschalteten Widerstandsnetzwerks.