DE2245029A1

DE2245029A1 - Verfahren und vorrichtung zur abgasentgiftung von brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2245029A1
Application number: DE2245029A
Authority: DE
Inventors: Peter Juergen Dipl Ing Schmidt; Josef Dipl Ing Wahl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-09-14
Filing date: 1972-09-14
Publication date: 1974-03-21
Also published as: IT1022020B; DE2245029C3; JPS572899B2; FR2200441A1; NL7312641A; FR2200441B1; JPS5047036A; US3919983A; GB1449221A; SE388008B; DE2245029B2

Description

R. 109 2
28.8.1972 Ka/Dr

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH₁ 7 Stuttgart 1

Verfahren und Vorrichtung zur Abgasentgiftung von Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung von schädlichen Anteilen der Abgasemission von Brennkraftmaschinen durch Veränderung des Massenverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal einer im Auspuffsystem der Brennkraftmaschine angeordneten Abgas-Meßsonde.

Kraftstoffaufbereitungsanlagen für Brennkraftmaschinen werden beim Bau der Brennkraftmaschine entsprechend den Eigenschaften der Brennkraftmaschine eingestellt und versorgen diese dann je nach Betriebszustand mit einem der Einstellung entsprechenden Kraftstoff-Luft-Gemisch. Im Verlauf der Betriebszeit der Brennkraftmaschinen können durch die verschiedensten Einflüsse Abweichungen von der im Neuzustand der Brennkraftmaschine festgelegten Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage eintreten. Es kann z. B, vorkommen, daß einzelne Aggregate-Drifterscheinungen zeigen, es kann aber auch vorkommen, daß an der Brennkraftmaschine selbst Veränderungen auftreten, die

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durch die Laufzeit der Brennkraftmaschine bedingt sind. Dadurch treten aber auch Veränderungen der Abgaszusammensetzung der Brennkraftmaschine auf, so daß die Abgas-Zusammensetzung nicht mehr den Vorschriften über die Abgasentgiftung von Brennkraftmaschinen entspricht. Die Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage kann zwar bei Kundendienstarbeiten überprüft und gegebenenfalls geändert werden, doch da die zeitliche Dauer zwischen derartigen Kundendienstarbeiten relativ lang ist und auch Bestrebungen im Gange sind, diese Zeiten weiter auszudehnen, ist die Zeit, die ein Kraftfahrzeug mit falsch eingestellter Kraftstoffaufbereitungsanlage in Betrieb sein kann, zu lang.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das es erlaubt, die Zusammensetzung des Abgases der Brennkraftmaschine in kürzeren Abständen zu überprüfen und gegebenenfalls in diesen kurzen Abständen die Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage der Brennkraftmaschine so zu verändern, daß die Abgas-Zusammensetzung der Brennkraftmaschine ga^Glzlichen Vorschriii/tm entspricht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in an sich bekannter Weise durch eine Kraftstoffaufbereitungsanlage, beispielsweise eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung oder einen Vergaser bestimmt wird, daß Zeiten bestimmt werden, zu denen das Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde abgenommen und in einer Schalteinrichtung verarbeitet wird und daß in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Schalteinrichtung die Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage verändert wird.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickeln. Die Einrichtung soll dabei einfach und zweckmäßig im Aufbau sein und im rauhen Betrieb des Kraftfahrzeuges sicher und zuverlässig funktionieren.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß

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ein erster Zeitschalter vorgesehen ist, der über eine erste logische Schalteinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine umschaltbar ist, und daß der erste Zeitschalter über eine zweite logische Schalteinrichtung einen zweiten Schalter betätigt, der eine Torschaltung für Ausgangssignale der Abgas-Meßsonde in den leitenden bzw. nichtleitenden Zustand steuert, wobei bei leitender Torschaltung das Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde ein Stellglied zur Veränderung der Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage beeinflußt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der dazugehörigen Einrichtung wird vorausgesetzt, daß das Massenverhältnis von Luft zu Kraftstoff (Luftzahl % ) beispielsweise auf einen etwa stöchiometrischen Wert festgelegt ist, der durch die Kraftstoffaufbereitungsanlage eingehalten wird, wobei die Einstellung der Kraftstoffaufberextungsanlage auf einen Wert von X. ungefähr gleich 1 im Neuzustand der Brennkraftmaschine vorgenommen wird. ·

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird weiterhin davon ausgegangen, daß mit Hilfe von Abgas-Meßsondeη der Sauerstoffpartialdruck im Abgas der Brennkraftmaschine gemessen, werden kann. Die Messung der Zusammensetzung des Abgases kann auf zweierlei Art und Weise erfolgen.

Eine erste Möglichkeit zur Messung des Abgases besteht darin, eine an sich bekannte und relativ empfindliche Zirkondioxid-Sonde mit einer Platinkontaktierung zu verwenden. Da eine solche Sonde nur eine relativ kurze Lebensdauer bei Verwendung von bleihaltigem Kraftstoff hat, ist es zweckmäßig, diese Sonde jeweils nur kurzzeitig dem Abgas während eines Meßvorganges auszusetzen. Hierzu kann die Meßsonde in einem Bypass zu dem Auspuffrohr der Brennkraftmaschine angeordnet sein, wobei dieser Bypass durch eine Klappe auf- bzw. zusteuerbar ist, so daß nur bei der Messung Abgas über den Bypass und damit über die Abgas-Meßsonde geleitet wird.

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Eine zweite Möglichkeit zur Messung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches besteht darin, eine Abgas-Meßsonde mit einer entsprechenden bleiunempfindlichen Kontaktierung zu verwenden oder Sonden mit einer Platinkontaktierung in einem Schutzrohr anzuordnen. Eine solche Kontaktierung kann z. B. aus katalytisch wirksamen elektronenleitenden Oxiden bestehen. Da derartige Sonden jedoch relativ träge, sind, d. h., daß sich das Ausgangssignal erst nach einer bestimmten Zeitdauer eines konstanten Betriebszustandes ändert, muß dafür gesorgt werden, daß mit einer Einrichtung ermittelt wird, wenn für eine bestimmte Zeitdauer ein konstanter Betriebszustand, beispielsweise der Leerlaufzustand, vorliegt. Bei Verwendung einer derartigen trägen Sonde kann also diese ständig dem Abgasstrom ausgesetzt sein, da bei einer bleiunempfindlichen Kontaktierung oder bei einer Anordnung in einem Schutzrohr eine relativ lange Lebensdauer der Sonde erwartet werden kann.

V/eitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßig Weiterbildungen der· Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Veränderung der Einstellung einer Kraftstoffaufbereitungsanlage, bei der die Abgas-Meßsonde ständig dem Abgasstrom ausgesetzt ist,

Fig. 3 einen Impulsplan zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel zur Veränderung der Einstellung einer Kraftstoffaufbereitungsanlage in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Abgases einer Brennkraftmaschine.

Gemäß Fig. 1 ist eine elektronische Schalteinrichtung 10 mit

«■Ca·

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verschiedenen Meßwertgebern verbunden. So ist an die elektronische Schalteinrichtung ein Motortemperaturfühler 11, ein Leerlaufs ehalt er 12, ein" Drehzahlgeber 13, ein Fahrschalter IH und eine Abgas-Meßsonde 15 angeschlossen. Aus den durch die Meßwertgeber 11, 12, 13, Ik und 15 erzeugten elektrischen Signalen wird in der elektronischen Schalteinrichtung eine Stellgröße gebildet, die einem Stellglied 16 zugeführt ist. Das Stellglied kann bei einer beispielsweise als elektronische Benzineinspritzung ausgebildeten Kraftstoffaufbereitungsanlage ein Stellpotentiometer 17 beeinflussen, das eine Steuereinrichtung 18 für die Kraftstoffeinspritzeinrichtung so beeinflußt, daß die Einspritzdauer d. h. die Öffnungszeit der Einspritzventile verändert wird. Ist die Kraftstoffaufbereitungsanlage dagegen wie mit unterbrochenen Linien bei 19 angedeutet ein Vergaser, dann kann beispielsweise über das Stellglied 16 eine Steuerklappe in einem Bypass 20 zu dem Vergaser 19 verstellt werdenj. so daß dem durch den Vergaser 19 aufbereiteten Kraftstoff-Luft-Gemisch mehr oder weniger Zusatzluft hinzugefügt werden kann.

Eine weitere Beeinflussungsmöglichkeit besteht beispielsweise darin, über das Stellglied im Vergaser der Brennkraftmaschine den Kraftstoffdurchsatz unabhängig vom Luftdurchsatz zu regeln. Es ist aber auch möglich, im Vergaser den Luftdurchsatz durch den Vergaser und über den Luftdurchsatz den Kraftstoffdurchsatz zu regeln.

Die Ab gas-Meßsonde .15 ist je nach ihrem Aufbau entweder dauernd dem Abgasstrom der Brennkraftmaschine ausgesetzt_s oder wird nur zeitweise mit dem Abgas in Berührung gebracht,. In beiden Fällen wird jedoch zu bestimmten Zeiten das Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde in der elektronischen Schalteinrichtung so aufbereitet, daß über das Stellglied 16 die Kraftstoffaufbereitungsanlage 18 bzw. 19 verstellt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der elektronischen Schalteinrichtung 10 und des nachgeschalteten Stellgliedes 16 ist in Fig. 2 dargestellt. Eine erste bistabile Kippstufe 21 steuert über eine erste

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logische Schalteinrichtung, die als UND-Glied 22 ausgebildet ist einen ersten Zeitschalter, der ein monostabiler Multivibrator

23 ist, an. An einen Eingang der bistabilen Kippstufe ist über

ein Differenzierglied aus einem Widerstand 2H und einem Kondensator 25 der Fahrschalter 1Ί angeschlossen, der betätigt wird, wenn " eine weiter nicht dargestellte Brennkraftmaschine in Betrieb genommen wird. Mit einem zweiten Eingang der bistabilen Kippstufe ist der Ausgang eines als Schwellwertschalter 26 geschalteten Operationsverstärkers 27 verbunden, mit dessen einem Eingang der Motortemperaturfühler 11 verbunden ist. Wie schon angedeutet, führt eine Verbindungsleitung von einem Ausgang der ersten bistabilen Kippstufe zu einem ersten Eingang des UND-Gliedes 22. An den zweiten Eingang des UND-Gliedes 22 ist der Leerlaufschalter 12 angeschlossen. Mit dem dritten Eingang des UND-Gliedes 22 ist der Drehzahlschalter 9 verbunden, (siehe Pig. 2) der an seinem Eingang mit einem Drehzahlgeber 13 verbunden ist. Vom Ausgang des UND-Gliedes 22 führt eine Verbindungsleitung zu einem Eingang oer monostabilen ^ippcchallang 23. Mit dem Leerlauf-Schalter 12 ist weiterhin ein Eingang einer zweiten bistabilen Kippstufe 28 verbunden. Von einem Ausgang dieser bistabilen Kippstufe 2 8 führt eine Verbindungsleitung zu einem zweiten Eingang 30 eines UND-Gliedes 29, an dessen ersten Eingang 31 ein erster Ausgang der monostabilen Kippstufe 23 angeschlossen ist. Der zweite Ausgang der monostabilen Kippstufe 23 ist mit einem Eingang der bistabilen Kippstufe 28 verbunden. Schließlich ist an einen weiteren Eingang der bistabilen Kippstufe 20 über das Differenzierglied aus dem Widerstand

24 und dem Kondensator 25 der Fahrschalter I¹J angeschlossen. Vom Ausgang des UND-Gliedes 29 führt eine Leitung zu einem Eingang eines zweiten Zeitschalters, der als monostabile Kippstufe 32 ausgebildet ist. Ein erster Ausgang dieser monostabilen Kippstufe ist mit einem Eingang der ersten bistabilen Kippstufe 21 verbunden und ein zweiter Ausgang der monostabilen Kippstufe 32 ist an das Stellglied l6 angeschlossen. Das Stellglied 16 weist eine Torschaltung 33 mit zwei UND-Gliedern 3¹· und 35 auf. An den jeweils

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ersten Eingang der UND-Glieder 34 und 35 ist dabei ein Ausgang der monostabilen Kippstufe 32 angeschlossen und mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes ist direkt der Ausgang eines Verstärkers 36 verbunden, während mit einem invertierenden Eingang des UND-Gliedes 35 ebenfalls der Ausgang des Verstärkers

36 verbunden ist. Der Verstärker 36 ist als Schwellwertschalter geschaltet und kippt in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Abgas-Moßsojade 15. Der Ausgang des UND-Gliedes 34 ist mit der Steuerelektrode eines Transistors 39 verbunden und der Ausgang des UND-Gliedes 35 ist an die Steuerelektrode eines Transistors 37 angeschlossen. Die Bezugselektroden der Transistoren 39 und 37 sind mit einer gemeinsamen Versorgungsleitung verbunden und die Ausgangselektroden der Transistoren

37 und 39 führen zu einem Stellmotor 38, der über einen der Transistoren 37 bzw. 39 an die Betriebsspannung gelegt werden kann.

Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Schaltanordnung soll anhand ries Impuiaplanes nach Fig. 3 näher erläutert wei-den, Wird der Zündschalter 14 betätigt, so entsteht an seinem Ausgang das in Fig. 3a dargestellte Signal, über das Differenzierglied aus dem Kondensator 25 und dem Widerstand 24 gelangt ein Impuls auf einen Eingang der bistabilen Kippstufen 21 und 28 und kippt diese bistabilen Kippstufen in eine Vorzugslage, hier die Ausstellung. Erreicht nun die durch den Temperaturfühler 11 erfaßte Temperatur der Brennkraftmaschine einen bestimmten vorgegebenen Wert, so werden der Schwellwertschalter 26 und die erste bistabile· Kippstufe 21 umgeschaltet. Das entsprechende Signal am Ausgang der bistabilen Kippstufe ist in Fig. 3b dargestellt. Das Ausgangssignal der bistabilen Kippstufe 21 liegt nun an dem ersten Eingang des UND-Gliedes 22 an. Signalisiert der Leerlaufschalter 12, daß die Brennkraftmaschine im Leerlauf · betrieben wird, so liegt auch an dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 22 ein L-Signal an. Ist schließlich auch die Drehzahl der Brennkraftmaschine so, daß Leerlaufverhalten vorliegt, dann liegt auch an dem dritten Eingang des UND-Gliedes· 22 ein L-Signal

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an. Sind drei L-Signale an den Eingängen des UND-Gliedes vorhanden, dann wird die erste monostabile Kippstufe in den instabilen Schaltzustand gebracht. Mit dem Umschalten der monostabilen Kippstufe 23 wird auch die zweite bistabile Kippstufe 28 umgeschaltet, wobei diese bistabile Kippstufe 28 sofort dann wieder in ihre Ausgangs lage geschaltet wird, wenn der Leerlaufschalter 12 öffnet. Dies bedeutet, daß nur dann, wenn während der ganzen Dauer des instabilen Zustandes der monostabilen Kippstufe 23 der Leerlaufschalter 12 geschlossen bleibt, nach Ablauf dieser Zeit über das UND-Glied 29 die zweite monostabile Kippstufe 32 in ihren instabilen Zustand gekippt werden kann. Während des verhältnismäßig kurzen instabilen Zustandes der monostabilen Kippstufe 32 wird bei einem entsprechenden Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde über eines der UND-Glieder 3^ bzw. 35 und einen der Transistoren 37 bzw. 39 der Stellmotor 38 angesteuert, der ein Stellglied, beispielsweise einen Abgriff eines veränderbaren Widerstandes in dem Steuerteil einer elektronisch gesteuerten Ii'rai i/SGolieinspritzeinrichtunr; oder aber eine Luftklappe verstellt. Befindet sich also die zweite monostabile Kippstufe 32 in ihrem instabilen Schaltzustand, so wird über den Transistor 37 mit Rechtslauf oder den Transistor 39 mit Linkslauf der Motor 38 betätigt, je nachdem ob der von der Abgas-Meßsonde signalisierte Wert über oder unter dem vorgegebenen Sollwert liegt.

In dem Impulsplan nach Fig. 3 soll der eben beschriebene Ablauf noch einmal verfolgt werden. Wenn der Schwellwertschalter 26 umschaltet, dann liegt an seinem Ausgang das in Fig. 3c dargestellte Signal an. Bei Leerlauf der Brennkraftmaschine wird der Leerlaufschalter 12 das bei Fig. 3d angedeutete Signal abgeben. Ist also über den Schwellvrertschalter 26 die bistabile Kippstufe 21 eingeschaltet und liegt der Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine sowie die richtige Drehzahl vor, dann wird die monostabile Kippstufe 23, wie in Fig. 3e angedeutet in ihren instabilen Zustand gekippt. In Fig. 3f ist das Ausgangssignal der zweiten bistabilen Kippstufe

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28 aufgetragen. Das eingezeichnete L-Signai tritt auf, wenn der Leerlaufschalter 12 geschlossen ist und wenn gleichzeitig die monostabile Kippstufe 23 in den instabilen Zustand geschaltet wurde. Erst wenn die bistabile Kippstufe 28 über die Dauer des instabilen Schaltzustandes der monostabilen Kippstufe 23 hinaus ein L-Signal an ihrem Ausgang aufweist, wird die . zweite monostabile Kippstufe gemäß Fig. 3g betätigt, so daß das Stellglied eine Beeinflussung der Kraftstoffaufbereitungsanlage vornehmen kann.

Die Drehrichtung des Stellmotors 38 des Stellgliedes 16 wird dabei durch den als Schwellwertschalter geschalteten Operationsverstärker 36 bestimmt, der das Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und, wobei je nach Ergebnis eines der UND-Glieder 34 bzw. 35 und einer der Transistoren 37 bzw. 39 angesteuert wird. Beim Umschalten der monostabilen Kippstufe 32 in den instabilen Zustand wird gleichzeitig die erste bistabile Kippstufe 21 in ihven Auszustand geschaltet, so daß der nächste Vorgang der Beeinflussung der Kraftstoffaufbereitungsanlage erst wieder nach erneuter Betätigung des Fahrschalters 1*5 erfolgen kann.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt» Gleiche oder gleich wirkende Teile tragen bei diesem Ausführungsbeispiel die gleiche Bezugszeichen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Der Fahrschalter 14 ist über das Differenzierglied aus dem Kondensator 25 und dem Widerstand 24 mit einem Eingang der ersten bistabilen Kippstufe 21 verbunden. Ein weiterer . Eingang führt zu dem Schwellwertschalter 26, wobei der Schwellwertschalter 26 einen Operationsverstärker 27 aufweist, an' dessen einen Eingang der Temperaturfühler 11 angeschlossen ist. Der Ausgang der ersten bistabilen Kippschaltung 21 ist an einen Eingang des UND-Gliedes 22 angelegt, an dessen zweiten Eingang der Leerlaufschalter 12 und an dessen dritten Eingang der Drehzahlschalter 9 angeschlossen ist. Mit dem Ausgang des UND-Gliedes 22 ist der Eingang einer monostabilen Kippstufe verbunden, deren erster Ausgang mit dem ersten Eingang des UND-Gliedes 29 und dessen zweiter Eingang nit einem Eingang

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der zweiten bistabilen Kippstufe 28 verbunden ist. Mit einem Eingang der zweiten bistabilen Kippstufe 28 ist auch der Leerlaufschalter 12 und über das Differenzierglied 25, 24 der Fahrschalter 14 verbunden. Der Ausgang der zweiten bistabilen Kippschaltung 28 ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 29 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 29 ist mit einem Eingang einer dritten bistabilen Kippschaltung 40 verbunden. Mit einem v/eiteren Eingang der bistabilen Kippschaltung ist der Leerlaufschalter 12 und der Ausgang des als Schwellwertschalter dienenden Operationsverstärkers 36 verbunden. Mit einem ersten Ausgang der bistabilen Kippschaltung 40 ist ein erster Eingang eines UND-Gliedes 4l verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der bistabilen Kippstufe 28 Verbindung hat. An den zweiten Ausgang der bistabilen Kippschaltung 4o ist je ein Eingang der UND-Glieder 34 und 35 angeschlossen, wobei an den zweiten Eingang des UND-Gliedes 34 der Ausgang des Operationsverstärkers 36 angeschlossen ist und wobei-an den zweiten invertierenden Eingang des UND-Gliedes 35 ebenfalls der Ausgang des Operationsverstärkers 36 angeschlossen i?t.

Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Schaltanordnung ist folgende. Bei Einschalten des Fahrschalters 14 werden die beiden bistctbilen Kippstufen 21 und 28 in ihre Ausstellung geschaltet. Erst wenn die Temperatur der weiter nicht dargestellten Brennkraftmaschine einen durch den Schwellwertschalter 26 bestimmten Wert erreicht hat, kippt die bistabile Kippstufe 21 in ihren »weiten Schaltzustand, so daß an dem ersten Eingang des UND-ι-Aiede3 2.2 ein L-Signal anliegt. Liefert auch der Leerlaufschalter 12 und der Drehzahlschalter 9 ein L-Signal, so wird die monostabile Kippstufe 23 in ihren instabilen Schaltzustand gebracht. Dadurch wird auch die zweite bistabile Kippstufe 28 umgeschaltet und über das UND-Glied 29 wird die dritte bistabile Kippstufe 40 umgeschaltet. Bei eingeschalteter bistabiler Kippstufe 40 läuft dabei der Stellmotor 38 des Stellgliedes 16 und zwar so lange, bis der durch den Schwellwertschalter 36 vorgegebene Sollwert durch die Istgröße erreicht ist. Sobald der durch den Operationsverstärker 36

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gebildete Schwellwertschalter s-chaltet oder der Leerlaufschalter 12 öffnet, wird der Stellmotor 38 wieder abgeschaltet. Das Zurückschalten der ersten bistabilen Kippstufe 21 in die Aus-Stellung erfolgt dabei über das UND-Glied ¹Jl beim Zurückkippen der dritten bistabilen Kippstufe 40 in die Ausgangslage unter der Bedingung, daß die zweite bistabile Kippstufe 28 noch durch den geschlossenen Leerlaufschalter 12 in der entsprechenden Lage gehalten wird.

Im folgenden soll das wesentliche der beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele allgemein noch einmal zusammengefaßt v/erden. Die Nachstelleinrichtung soll z. B. bei einer elektronisch gesteuerten Kraftstoffaufbereitungsanlage folgendermaßen ablaufen. Jedesmal, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, setzt eine geeignete logische Schalteinrichtung die Nachstelleinrichtung in Bereitschaft. Nach Ablauf der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine und bei Überschreitung einer bestimmten Betriebstemperatur, dies kann z. B. eine bestimmte Motortemperatur sein, wird durch weitere geeignete logische Schalteinrichtungen das Signal der Abgas-Meßsonde abgefühlt und mit einem Sollwert verglichen. Dieser Vorgang erfolgt nur dann, wenn z. B«' der Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine bestimmte Zeit ununterbrochen in der Leerlaufphase geblieben ist und zwar immer dann, wenn dieser Zustand das erste Mal nach Überschreitung der gewünschten Betriebstemperatur eingetreten ist. Die Nachführung wird dadurch erreicht, daß eine einmalige Impulsenergie einem geeigneten Stellglied, bevorzugt einen Motorpotentiometer mit geeigneter übersetzung, zugeführt wird. Je nach Polarität der Abweichung muß auch die Drehrichtung dieses Motorpotentiometers beeinflußt werden. Das Nachsteilen mit einmaliger zugemessener Impulsenergie würde zwar größere Sollwert-Istwert-Abweichungen nur sehr langsam nachführen, andererseits aber könnte auf diese Weise eine sehr-genaue Annäherung an den Sollwert erfolgen.

Bei einer anderen Variante würde der. Stellmotor bei einer Ab=

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weichung zwischen Istwert und Sollwert so lange nachstellen, als der zur Messung vorgesehene Betriebszustand, z.B. der Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine über die Meßzeit hinaus anhält oder aber eine Abweichung zwischen dem Istwert und dem Sollwert besteht. In beiden Fällen kann die Nachstellung darauf begrenzt werden, daß sie nur jeweils einmal nach einem Durchlauf der Motortemperatur vom kalten zum betriebswarmen Zustand erfolgt. Sie kann aber auch jedes Mal bei Bestehen der Voraussetzung "betriebswarmer Motor, definierter Beharrungszustand, z.B. Leerlauf" erfolgen und zwar so lange, bis keine Abweichung zwischen dem Istwert und dem Sollwert besteht. ·

Die Nachstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage läßt sich grundsätzlich auch bei anderen Betriebspunkten als dem Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine vornehmen, so fern solche Betriebspunkte genügend lang in einem Beharrungszustand verbleiben, wegen der mit einer Träghe-'t-. behafteten Sauerstoff-Meßsonde sind einige Sekunden Meßzeit erforderlich, derartige Betriebspunkte können durch geeignete Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, beispielsweise die Drehzahl, die Drosselklappenstellung, den Saugrohrdruck, die Luftmenge usw. eindeutig definiert werden.

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Claims

¹ Ansprüche

^] Verfahren zur Verminderung von schädlichen Anteilen der Abgasemission von Brennkraftmaschinen durch Veränderung des Massenverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit von' dem Ausgangssignal einer im Auspuffsystem der Brennkraftmaschine angeordneten Abgas-Meßsonde, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in an sich bekannter Weise durch eine Kraftstoffaufbereitungsanlage, beispielsweise eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung oder einen Vergaser bestimmt wird, daß Zeiten bestimmt werden, zu denen das Ausgangesignal äou. Ab gas-Meßsonde (15) abgenommen und in einer Sch?] t einrichtung (10) verarbeitet wird und daß in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Schalteinrichtung (10) die Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zeiten bestimmt werden, zu denen die Abgas-Meßsonde (15) kurzzeitig dem Abgasstrom ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgas-Meßsonde (15) ständig dem Abgasstrom ausgesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

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daß ermittelt wird, ob über eine bestimmte Zeitdauer ein . konstanter Betriebszustand, beispielsweise der Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine vorliegt und daß bei Vorliegen eines über eine längere Zeit konstanten Betriebszustandos das Aus gangs sign al der Ab gar.-Meßsonde (15) mit einem das Massenverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches kennzeichnenden Sollwert verglichen wird und daß das Ausgangssignal der Schalteinrichtung (10) zur Beeinflussung der Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage stufenweise beeinflußt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage durch eine Veränderung der Regelabweichung gegen Null kontinuierlich durchgeführt wird.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Zeitschalter (23) vorgesehen ist, der über eine erste logische Schalteinrichtung (22) in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine umschaltbar ist und daß der erste Zeitschalter (23) über eine zweite logische Schalteinrichtung (29) einen zweiten Schalter (32 bzw. ¹IO) betätigt, der eine Torschaltung (33) für Ausgangssignale der Abgaa-Meßsonde (15) in den leitenden tizw^ nichtleitenden Zustand steuert,

wobei bei leitender Torschaltung (33) das Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde (15) ein Stellglied (38) zur Veränderung der Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage beeinflußt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der dem ersten Zeitschalter (23) vorgeschalteten · ersteh logischen Schalteinrichtung (22) eine vom Fahrschalter (14) der Brennkraftmaschine betätigbare erste bistabile * Kippstufe (21) und eine von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängige Schalteinrichtung (I3) verbunden ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Eingang der ersten logischen Schalteinrichtung C22) ein O.en Leerlauf-Zustfni der Erenakraftmas chine kennzeichnender Leerlaufschalter (12) verbunden ist.,

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche, ¹J bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste bistabile Kippstufe (21) mit einem die Temperatur der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Schaltkreis (26) und dem Ausgang·des zweiten Schalters (32 bzw; HO) verbunden ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem ersten Eingang der zweiten logischen Schalteinrichtung (29) ein erster Ausgang des ersten Zeitschalters (23) und mit dem zweiten Eingang der · zweiten logischen Schalteinrichtung (29) der Ausgang einer zweiten bistabilen Kippstufe (28) verbunden ist, mit deren

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Eingängen der zweite Ausgang des ersten Zeitschalters (23), der Leerlaufschalter (12) und/oder der Drehzahlschalter (13) und der Fahrschalter (1*0 verbunden sind.

_12> Einrichtung _{nach e}^_{nem der} Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet,daß der zweite Schalter (32) als monostabile Kippstufe ausgebildet ist, deren Ausgang mit je einem Eingang von zwei als Torschaltung dienenden UND-Gliedern (3^,35) verbunden ist, die außerdem, insbesondere über einen Schwellwertschalter (36), mit der Abgas-Meßsonde (15) verbunden sind, wobei die Ausgänge der UND-Glieder (3^,35) mit einem Stellglied (38) zur Veränderung der Einstellung der Kraftstoffaufge verbunden sind.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (32) als bistabile Kippstufe (40) ausgebildet ist, an deren Eingänge die zweite logische Schalteinrichtung (29) und der Drehzahlschalter (13) und/oder der Leerlaufschalter (12) angeschlossen sind, und wobei an einen der Eingänge des zweiten Schalters (32) das Ausgangssignal des Schwellwertschalters (36) angelegt ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Ausgang des zweiten Schalters (32) mit dem ersten Eingang eines UND-Gliedes (4l) verbunden ist, an dessen zweiten Eingang der Ausgang der zweiten

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bistabilen Kippstufe (28) angeschlossen ist, wobei der ' Ausgang des UND-Gliedes (41) mit einem Eingang der ersten bistabilen Kippstufe (21) Verbindung hat.

15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ausgang des zweiten Schalters (32) mit je einem Eingang der UND-Glieder (34,35) verbunden ist, an deren zweite Eingänge das Ausgangssignal des Schwellvrertschalters (36) angelegt ist, wobei mit den Ausgängen der UND-Glieder (34,35) das Stellglied (38) zur Veränderung der Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage angeschlossen ist.

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