DE2301354A1 - DEVICE FOR EXHAUST GAS DETOXIFICATION FROM COMBUSTION MACHINERY - Google Patents

DEVICE FOR EXHAUST GAS DETOXIFICATION FROM COMBUSTION MACHINERY

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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493Details
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Description

R. 1281
11.1.1973 Ka/Dr
R. 1281
January 11, 1973 Ka / Dr

Anlage zur
Patentanmeldung
Attachment to
Patent application

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1 Einrichtung zur Abgasentgiftung von BrennkraftmaschinenDevice for exhaust gas detoxification from internal combustion engines

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verminderung von schädlichen Anteilen der Abgasemission von Brennkraftmaschinen durch Beeinflussung des Mas3enverhältnisse3 des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches ( Λ,-Regelung), mit einer Integralverhalten aufweisenden Regeleinrichtung, die über einen als Komparator dienenden Schwellwertschalter von einer im Abgasstrom der Brennkraftmaschine angeordneten Abga3-Meßsonde angesteuert wird.The invention relates to a device for reducing harmful components of the exhaust gas emissions from internal combustion engines by influencing the mass ratio3 of the fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine (Λ, control), with an integral behavior Control device which, via a threshold value switch serving as a comparator, is controlled by one in the exhaust gas flow of the internal combustion engine arranged Abga3 measuring probe is controlled.

Die λ,-Regelung wird der Grundsteuerung für die Aufbereitung des Kraftstoff-Luft-Gemischesj die mit einem Vergaser oder einer elektronisch gesteuerten Saugrohr-Einspritzeinrichtung erfolgt, überlagert und hat zur Aufgabe, mit Hilfe der Abgas-Meßsonde das Kraftstoff-Luft-Gemisch auf einem geringfügig unterstöchiometrischen Wert konstant zu halten. Bei' diesem geringfügig unterstöchiometrischen Wert tritt eine besonders günstige Zusammensetzung des Abgases auf, d. h., die in dem. Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen schädlichen Anteile sind auf ein Minimum begrenzt, wenn zusätzlich im Auspuffsystem der Brennkraftmaschine ein katalytischer Reaktor zur Nachbehandlung des Abgases angeordnet ist.The λ, control becomes the basic control for processing of the fuel-air mixture with a carburetor or an electronically controlled intake manifold injection device takes place, superimposed and has the task of using the exhaust gas measuring probe to keep the fuel-air mixture constant at a slightly substoichiometric value. With 'this one A particularly favorable composition of the exhaust gas occurs if the value is slightly below the stoichiometric value, i. i.e. that in that. The harmful components contained in exhaust gas from the internal combustion engine are kept to a minimum if additionally in the exhaust system A catalytic reactor for aftertreatment of the exhaust gas is arranged in the internal combustion engine.

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Wenn die Abgas-Meßsonde im Auspuffsystem der Brennkraftmaschine ausfällt, gibt sie kein Ausgangssignal mehr ab. Da dieser Zustand der Anzeige eines magören Kraftstoff-Luft-Gemisches gleichkommt, arbeitet die Regeleinrichtung so, daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch in Richtung eines fetteren Gemisches verstellt wird.If the exhaust gas measuring probe is in the exhaust system of the internal combustion engine fails, it no longer emits an output signal. Because this state of the display of a poor fuel-air mixture equals, the control device works so that the fuel-air mixture in the direction of a richer mixture is adjusted.

Außgehend von diesem Problem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die bei Ausfall der Abgas-Meßsonde oder der Regeleinrichtung eine Anzeigevorrichtung betätigt und/oder das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine so verschlechtert, daß der Fahrer eines Kraftfahrzeuges, das mit Hilfe der Brennkraftmaschine angetrieben wird, gezwungen ist, eine Werkstatt aufzusuchen, um den aufgetretenen Fehler beheben zu lassen.Starting from this problem, the invention is based on the task based on the creation of a device which, if the exhaust gas measuring probe or the control device fails, a display device operated and / or the operating behavior of the internal combustion engine deteriorated so that the driver of a motor vehicle, which is driven with the help of the internal combustion engine, is forced to go to a workshop to find the occurred Have errors corrected.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß-mit dem Schwellwertschalter ein Zeitglied verbunden ist, welches einen Schalter beeinflußt, und das durch Ausgangssignale des Schwellwertschalters bei normalem Betrieb der Einrichtung der Schalter über das Zeitglied in einer ersten Schaltlage gehalten ist und das bei einer Störung in der Einrichtung das Zeitglied den Schalter in eine zweite Schaltlage steuert, in der die Regeleinrichtung und/oder eine Warneinrichtung und/oder eine Einrichtung zur Beeinflussung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine auslösbar ist.The stated object is achieved according to the invention in that a timing element is connected to the threshold value switch, which influences a switch, and that by output signals of the threshold switch during normal operation of the device the switch is held in a first switching position via the timer and that in the event of a fault in the device the timer controls the switch to a second switching position in which the control device and / or a warning device and / or a device for influencing the operating behavior of the internal combustion engine can be triggered.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus der zugehörigen Zeichnung, die einen Stromlaufplan der ^-Regeleinrichtung und der überwachungseinrichtung zeigt.Further advantageous refinements and expedient developments of the invention emerge in connection with the subclaims from the following description of a Embodiment and from the accompanying drawing, which is a circuit diagram of the ^ control device and the monitoring device shows.

In der Zeichnung ist eine Abgas-Meßsonde 1 dargestellt, die im Auspuffsystem einer weiter nicht dargestellten Brennkraft-In the drawing, an exhaust gas measuring probe 1 is shown, which in the exhaust system of an internal combustion engine (not shown)

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maschine angeordnet ist. Diese Abgas-Meßsonde 1 liefert ein elektrisches Signal, das die Zusammensetzung des Abgases der Brennkraftmaschine charakterisiert. Dieses elektrische Signal ist an die Basis eines als Emitterfolger geschalteten Transistors 2 angelegt. Der Kollektor dieses Transistors 2 ist an eine gemeinsame Versorgungsleitung 3 angeschlossen und der Emitter des Transistors 2 ist mit einem Widerstand Ii verbunden. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 2 und der dazu in Reihe geschaltete Widerstand ^ bilden einen ersten Brückenzweig einer Brückenschaltung 5· Ein zweiter Zweig dieser Brückenschaltung 5 wird durch die Reihenschaltung der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 6 und eines Widerstandes 7 gebildet. Die Basis des Transistors 6 ist mit einem Spannungsteiler aus Widerständen 8 und 9 verbunden, wobei der Widerstand 9 einstellbar ist und mit einer gemeinsamen Versorgungsleitung 10 verbunden ist. Parallel zu der Reihenschaltung der beiden Widerstände 8 und 9 ist eine Zenerdiqde 11 geschaltet. An den Verbindungspunkt der Anode der Zenerdiode 11 und des Widerstandes 8 ist ein Widerstand 12 angeschlossen, der mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 3 Verbindung hat. Der dritte Zweig der Brückenschaltung 5 wird durch einen Widerstand 13 gebildet, der mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 3 verbunden ist, und der vierte Zweig der Brückenschaltung 5 weist einen Widerstand 14 auf, der an die gemeinsame Versorgungsleitung angeschlossen ist. Die Brückendiagonale der Brückenschaltung ist an einen Operationsverstärker 15 angeschlossen. Dabei ist der Verbindungspunkt der Widerstände k und 7 über einen Widerstand 16 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 15 und der Verbindungspunkt der Widerstände 13 und I^ über einen Widerstand 17 mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 15 verbunden. Mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 15 ist ein Widerstand 18 verbunden, der an die gemeinsame Versorgungsleitung 10 angeschlossen ist. Außerdem führt von dem Ausgang des Operationsverstärkers 15 eine Leitung zu dem Verbindungspunkt zweiermachine is arranged. This exhaust gas measuring probe 1 supplies an electrical signal which characterizes the composition of the exhaust gas from the internal combustion engine. This electrical signal is applied to the base of a transistor 2 connected as an emitter follower. The collector of this transistor 2 is connected to a common supply line 3 and the emitter of transistor 2 is connected to a resistor Ii . The collector-emitter path of the transistor 2 and the resistor ^ connected in series with it form a first bridge branch of a bridge circuit 5. A second branch of this bridge circuit 5 is formed by the series connection of the collector-emitter path of a transistor 6 and a resistor 7. The base of the transistor 6 is connected to a voltage divider made up of resistors 8 and 9, the resistor 9 being adjustable and being connected to a common supply line 10. A Zener diode 11 is connected in parallel with the series connection of the two resistors 8 and 9. A resistor 12, which is connected to the common supply line 3, is connected to the connection point of the anode of the Zener diode 11 and the resistor 8. The third branch of the bridge circuit 5 is formed by a resistor 13 which is connected to the common supply line 3, and the fourth branch of the bridge circuit 5 has a resistor 14 which is connected to the common supply line. The bridge diagonal of the bridge circuit is connected to an operational amplifier 15. The connection point of the resistors k and 7 is connected to the inverting input of the operational amplifier 15 via a resistor 16 and the connection point of the resistors 13 and I ^ is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 15 via a resistor 17. A resistor 18, which is connected to the common supply line 10, is connected to the output of the operational amplifier 15. In addition, a line leads from the output of the operational amplifier 15 to the connection point of two

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Basisvorwiderstände 19 und 20. Der Basisvorwiderstand 19 ist dabei einem Transistor 21 und der Basisvorwiderstand 20 einem Transistor 22 zugeordnet. Diese Transistoren 21 und bilden zusammen mit einem zwischen die Versorgungsleitungen 3 und 10 geschalteten Spannungsteiler aus Widerständen 23, 21J, 25 und 26 eine Einrichtung zur Veränderung des Spannungshubes des'Ausgangssignales des Operationsverstärkers 15. Dabei ist der Emitter des Transistors 21 an den Verbindungspunkt der Widerstände 23 und 21I und der Emitter des Transistors 22 an den Verbindungspunkt der Widerstände 25 und 26 angeschlossen, während die Kollektoren der beiden Transistoren 21 und 22 miteinander verbunden sind. Die miteinander verbundenen Kollektoren der Transistoren 21 und 22 sind über einen Schalter 27 mit einem Eingangswiderstand 28 eines Operationsverstärkers 29, der durch einen Integrierkondensator 30 als Integrierer arbeitet. Der Integrierkondensator 30 ist dabei zwischen den Ausgang und den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 29 geschaltet, an diesen invertierenden Eingang ist auch der Eingangswiderstand 28 geschaltet. Mit Hilfe des Schalters 27 können anstelle des Eingangswiderstands 28 Widerstände 31 oder 32 als Eingangswiderstände mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 29 verbunden werden. Mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 29 ist ein Widerstand 33 verbunden, der an den Verbindungspunkt der Widerstände 2k und 25 angeschlossen ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers ist über einen Widerstand 3^ mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 10 verbunden; An den Ausgang des Operationsverstärkers 29 ist weiterhin ein weiter nicht dargestelltes Stellglied zur Beeinflussung des Kraftstoff-Luft-Gemisches der Brennkraftmaschine angeschlossen.Base series resistors 19 and 20. The base series resistor 19 is assigned to a transistor 21 and the base series resistor 20 to a transistor 22. These transistors 21 and 21, together with a voltage divider made of resistors 23, 2 1 J, 25 and 26 connected between the supply lines 3 and 10, form a device for changing the voltage swing of the output signal of the operational amplifier 15. The emitter of the transistor 21 is at the connection point of resistors 23 and 2 1 I and the emitter of transistor 22 are connected to the junction of resistors 25 and 26, while the collectors of the two transistors 21 and 22 are connected to one another. The collectors of the transistors 21 and 22, which are connected to one another, are connected via a switch 27 to an input resistor 28 of an operational amplifier 29, which operates as an integrator through an integrating capacitor 30. The integrating capacitor 30 is connected between the output and the inverting input of the operational amplifier 29; the input resistor 28 is also connected to this inverting input. With the aid of the switch 27, instead of the input resistor 28, resistors 31 or 32 can be connected as input resistors to the inverting input of the operational amplifier 29. A resistor 33 is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 29 and is connected to the connection point of the resistors 2k and 25. The output of the operational amplifier is connected to the common supply line 10 via a resistor 3 ^; An actuator, not shown, for influencing the fuel-air mixture of the internal combustion engine is also connected to the output of the operational amplifier 29.

Der Operationsverstärker 15 wirkt auf ein Zeitglied 36 ein, wobei von dem Ausgang des Operationsverstärkers 15 eine Leitung zu einem monostabilen Multivibrator führt, der das Zeitglied 36 auslöst. Der monostabile Multivibrator hat einen Transistor 37 > der über eine Diode 38 und einenThe operational amplifier 15 acts on a timing element 36, whereby from the output of the operational amplifier 15 a line leads to a monostable multivibrator, which the Timing element 36 triggers. The monostable multivibrator has a transistor 37> of a diode 38 and a

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Kondensator 39 angesteuert wird. Die Kathode der Diode 38 ist dabei mit der Basis des Transistors 37 verbunden, gleichzeitig führt von der Basis des Transistors 37 ein Widerstand 40 zu der gemeinsamen Versorgungsleitung 3· An den Verbindungspunkt der Anode der Diode 38 und des Kondensators 39 ist ein Widerstand 41 angeschlossen, der mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 10 Verbindung hat. Der Emitter des Transistors 37 ist an die gemeinsame Versorgungsleitung 3 und der Kollektor des Transistors 37 über einen Widerstand 42 mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 10 verbunden. Von dem Kollektor des Transistors 37 führt eine Verbindungsleitung über eine Diode 13 zu einem ersten Anschluß eines Kondensators "44, der mit seinem zweiten Anschluß an die gemeinsame Versorgungsleitung 3 angelegt ist. Parallel zu dem Kondensator 44 ist ein Widerstand 45 geschaltet. An den Verbindungspunkt der Diode 43 des Kondensators 44 und des Widerstandes 45 ist ein Basisvorwiderstand 46 eines in Emitterfolger-Schaltung betriebenen Transistors 47 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 47 ist mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 10 verbunden und der Emitter des Transistors 47 ist*über einen Widerstand mit der Basis eines Schalttransistors 49 verbunden. An die Basis des Schalttransistors 49 sind zwei Widerstände 50 und 51 angeschlossen, von denen der Widerstand 50 mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 3 Verbindung hat. An eine mit dem Widerstand 51 verbundene Klemme 52 können verschiedene, Betriebsparametern der Brennkraftmaschine entsprechende elektrische Si'gnale zur Beeinflussung des Schalt transistors 49 angelegt werden. Die Bedeutung dieser Signale wird später er- · läutert. Der Emitter des Schalttransistors 49 ist an die gemeinsame Versorgungsleitung 3 angeschlossen und vom Kollektor des Transistors führt eine Leitung zu einem Widerstand 53 der mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 10 Verbindung hat. Ebenfalls vom Kollektor des Schalttransistors 49 führt eine Verbin-Capacitor 39 is controlled. The cathode of the diode 38 is connected to the base of the transistor 37, at the same time, a resistor 40 leads from the base of the transistor 37 to the common supply line 3 At the junction of the anode of the diode 38 and the A resistor 41 is connected to the capacitor 39 and is connected to the common supply line 10. Of the The emitter of the transistor 37 is connected to the common supply line 3 and the collector of the transistor 37 is connected via a Resistor 42 connected to the common supply line 10. From the collector of transistor 37 one leads Connection line via a diode 13 to a first Connection of a capacitor "44, which with its second Connection to the common supply line 3 is applied. A resistor 45 is parallel to the capacitor 44 switched. At the connection point of the diode 43 des Capacitor 44 and resistor 45 is a base series resistor 46 of a transistor 47 operated in an emitter follower circuit is connected. The collector of the transistor 47 is connected to the common supply line 10 and the emitter of transistor 47 is * through a resistor connected to the base of a switching transistor 49. To the The base of the switching transistor 49 are two resistors 50 and 51 connected, of which the resistor 50 has 3 connection to the common supply line. To one with that Resistor 51 connected terminal 52 can different, operating parameters of the internal combustion engine corresponding electrical Si'gnale to influence the switching transistor 49 are applied. The meaning of these signals will be explained later purifies. The emitter of the switching transistor 49 is connected to the common supply line 3 and from the collector of the transistor leads a line to a resistor 53 which is connected to the common supply line 10. Likewise from the collector of the switching transistor 49 leads a connection

dungsleitung zu einer Diode 54, deren Kathode mit den Kollektoren der Transistoren 21 und 22 Verbindung hat.connection line to a diode 54, the cathode of which with the collectors of transistors 21 and 22 has connection.

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Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltanordnung ist folgende, über den Transistor 2 wird das Ausgangssignal der Abgas-Meßsonde 1 in den ersten Brückenzweig der Brückenschaltung 5 eingespeist. Dieses elektrische Signal, das Aufschluß über die Zusammensetzung des Abgases der Brennkraftmaschine gibt, bildet den Istwert für die Regeleinrichtung. Da die Abgas-Meßsonde 1 bei niedrigen Abgastemperaturen einen sehr hohen Innenwiderstand hat, muß die λ--Regeleinrichtung einen großen Eingangswiderstand haben. Der Transistor 2 wird deshalb in einer sogenannten Emitterfolger-Schaltung betrieben und bildet zusammen mit seinem Arbeitswiderstand 4 den erforderlichen Widerstand der Einrichtung.The mode of operation of the switching arrangement described is as follows, Via the transistor 2, the output signal of the exhaust gas measuring probe 1 is fed into the first branch of the bridge circuit 5 fed in. This electrical signal, which provides information about the composition of the exhaust gas from the internal combustion engine, forms the actual value for the control device. Since the exhaust gas measuring probe 1 has a very high internal resistance at low exhaust gas temperatures has, the λ control device must have a large input resistance. The transistor 2 is therefore in a So-called emitter follower circuit operated and together with its working resistor 4 forms the required resistance the facility.

Der Sollwert, d.h. der Wert der Luftzahl λ , auf den das Kraftstoff-Luft-Gemisch eingeregelt werden soll, wird mit Hilfe der Zenerdiode 11 gebildet. Das dadurch entstehende Signal wird über den Spannungsteiler aus den Widerständen 8 und 9 und den Transistor 6 in den zweiten Brückenzweig der Brückenschaltung 5 eingegeben. Zur Einstellung des Sollwertes ist der Widerstand 9 einstellbar. Die Transistoren 2 und 6 in dem ersten und in dem zweiten Brückenzweig der Brückenschaltung 5 sind vom einander entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp. Sie sind so geschaltet, daß sich der Temperaturgang dieser beiden Transistoren kompensiert. Da die Vergleichsschaltung für den Sollwert und den Istwert als Brückenschaltung ausgebildet ist, ist sie von der Versorgungsspannung, die über die gerneinsamen Versorgungslei- . tungen 3 und 10 zugeführt wird unabhängig. Diese Brückenschaltung ist dann abgeglichen, d.h. Sollwert und Istwert sind einander gleich, wenn an den Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren 2 und 6 die gleiche Spannung auftritt. Dies ist dann der Fall, wenn das Ausgangssignal der Abgasmeßsonde 1 und der Sollwert gleich groß sind. Bei Ungleichheit des Sollwertes und des Istwertes tritt in der Brückendiagonale der Brückenschaltung 5 eine Spannung auf. Ist beispielsweise die Ausgangsspannung der Abgas-Meßsonde 1, d.h. der Istwert größer als der Sollwert, dann wird die Brückenspannung am invertieren-The setpoint, i.e. the value of the air ratio λ to which the The fuel-air mixture is to be regulated, is formed with the help of the Zener diode 11. The resulting The signal is passed through the voltage divider from the resistors 8 and 9 and the transistor 6 in the second bridge branch the bridge circuit 5 entered. Resistor 9 can be adjusted to set the setpoint. The transistors 2 and 6 in the first and in the second bridge arm of the bridge circuit 5 are opposite to each other Conductivity type. They are connected in such a way that the temperature response of these two transistors is compensated. Since the comparison circuit for the setpoint and the actual value is designed as a bridge circuit, it is connected to the supply voltage, those about the common supply lines. lines 3 and 10 is fed independently. This bridge circuit is then calibrated, i.e. the setpoint and actual value are equal to each other if the Transistors 2 and 6 the same voltage occurs. This is the case when the output signal of the exhaust gas measuring probe 1 and the setpoint are the same. If the setpoint and the actual value are not the same, the Bridge circuit 5 a voltage. If, for example, the output voltage of the exhaust gas measuring probe 1, i.e. the actual value, is greater than the setpoint, then the bridge voltage is inverted at the

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den Eingang des Operationsverstärkers 15 größer als am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 15 und der als Komparator arbeitende Operationsverstärker 15 liefert das Ausgangssignal, das etwa auf dem Potential der Versorgungsleitung 3 liegt. Im umgekehrten Fall, d.h. bei einem Istwert, der kleiner als der Sollwert ist, springt das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 15 auf ein Potential, das etwa dem der Versorgungsleitung 10 entspricht. the input of the operational amplifier 15 is greater than that of the non- inverting input of the operational amplifier 15 and the operational amplifier 15 operating as a comparator supplies the output signal which is approximately at the potential of the supply line 3. In the opposite case, ie when an actual value which is smaller than the target value, the output of the operational amplifier 15 jumps to a potential which corresponds approximately to the supply line 10th

Um den Spannungshub des an den Eingang des Integrierers 29, 30 angelegten Signales zu verkleinern und damit eine Verkleinerung des Integrierkondensators 30 zu erreichen, ist die Einrichtung zur Veränderung des Spannungshubes vorgesehen. Mit dem Ausgangssignal des Operationsverstärkers 15 wird einer der Transistoren 21 und 22 immer in den leitenden Zustand gesteuert, während der andere der beiden Transistoren gesperrt ist. über die Kollektor-Emitter-Strecke des leitenden Transistors wird dann auf das Eingangsnetzwerk des Integrierers 29, 30 ein Signal gelangen, dessen Potentialdifferenz kleiner ist, als die des Ausgangssignals des Operationsverstärkers 15. Durch diese Maßnahme ist der Spannungshub verringert.In order to reduce the voltage swing of the signal applied to the input of the integrator 29, 30 and thus to achieve a reduction in the size of the integrating capacitor 30, the device for changing the voltage swing is provided. With the output signal of the operational amplifier 15, one of the transistors 21 and 22 is always switched to the conductive state, while the other of the two transistors is blocked. A signal whose potential difference is smaller than that of the output signal of the operational amplifier 15 is then passed to the input network of the integrator 29, 30 via the collector-emitter path of the conductive transistor. This measure reduces the voltage swing.

Der Schalter 27 dient dazu, die Zeitkonstante des Integrierers 29» 30 umzuschalten. Mit dem Ausgangssignal des Integrieres 29, 30 wird ein Stellglied beeinflußt, das das Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches der Brennkraftmaschine zuführt, so verändert, daß es dem vorgegebenen Sollwert entspricht.The switch 27 is used to switch over the time constant of the integrator 29 »30. With the output signal of the integrator 29, 30, an actuator is influenced, which changes the fuel-air mixture, which supplies the internal combustion engine, so that it corresponds to the specified target value.

Wenn die Abgas-Meßsonde 1 und die sich daran anschließende Schaltung in Ordnung sind und vorschriftsmäßig arbeiten, wird in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen der Operationsverstärker 15 umgeschaltet, wobei einmal das Potential am Ausgang des Operationsverstärkers 15 dem Potential der Versorgungsleitung 10 und ein anderes mal dem Potential der Versorgungsleitung 3 entspricht. Am Ausgang des Operationsverstärkers 15 entsteht somit in kurzen Abständen abwechselnd ein positiver oder negativerIf the exhaust gas measuring probe 1 and the subsequent circuit are in order and are working properly, the operational amplifier 15 switched, once the potential at the output of the operational amplifier 15 and the potential of the supply line 10 another time corresponds to the potential of the supply line 3. At the output of the operational amplifier 15 there is thus in alternately a positive or negative one at short intervals

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Sprung. Bei jedem negativen Sprung wird die monostabile Kippstufe mit dem Transistor 37 und dem Kondensator 39 ausgelöst, d.h. der Transistor 37 wird für eine durch die Größe des Kondensators 39 bestimmte Zeit gesperrt. Wenn der Transistor 37 gesperrt ist, fließt über den Widerstand 42 und die Diode 43 ein Strom und lädt den Kondensator 44 auf. Die durch den Kondensator 39 bestimmte Zeit ist so groß, daß der Kondensator 44 voll aufgeladen wird. Nach Ablauf dieser Zeit, wenn Transistor 37 wieder leitend wird, beginnt die Entladung des Speicherkondehsators 44 über den hochohmigen Widerstand 45 und den Eingang des in Emitterfolger-Schaltung betriebenen Transistors 47· Die Entladezeit des Speicherkondensators 44 ist dabei so gewählt, daß bei einwandfreier Funktion der Regeleinrichtung und der AbgasMeßsonde 1 der Speicherkondensator 44 nie ganz entladen wird, sondern immer eine bestimmte Mindestladung aufweist, in der der Schalter aus dem Transistor 47 und dem Schalttransistor 49 nicht betätigt wird. In diesem Fall ist der Schalttransistor 49 über den Transistor 47 in leitendem Zustand gehalten. Erst wenn die AbgasMeßsonde 1 oder die Regeleinrichtung ausfällt, d.h. wenn kein Schaltsignal am Ausgang des Operationsverstärkers 15 auftritt, kann sich der Speicherkondensator 44 vollständig entladen, so daß der Schalttransistor 49 gesperrt wird. In diesem Fall muß das Kraftstoff-Luft-Gemisch, das der Brennkraftmaschine zugeführt wird, abgemagert werden. Dies kann zum Beispiel über die Diode 54 erfolgen, in dem auf das Eingangs-Netzwerk der Widerstände 28 bzw. 31 bzw. 32 ein Signal gegeben wird, daß den Integrierer 29, 30 in eine mageres Gemisch bedeutende Richtung arbeiten läßt. Dies bedeutet, daß das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine verschlechtert wird, so daß der Fahrer des Kraftfahrzeuges gezwungen wird, eine Werkstatt aufzusuchen, damit der Schaden behoben werden kann.Leap. With every negative jump the monostable multivibrator is triggered with the transistor 37 and the capacitor 39, i.e. the transistor 37 is blocked for a time determined by the size of the capacitor 39. When the transistor 37 is blocked, a current flows through the resistor 42 and the diode 43 and charges the capacitor 44. the The time determined by the capacitor 39 is so great that the capacitor 44 is fully charged. After this time, when transistor 37 becomes conductive again, the storage capacitor 44 begins to discharge via the high-value resistor 45 and the input of the operated in emitter follower circuit Transistor 47 · The discharge time of the storage capacitor 44 is chosen so that with perfect function the control device and the exhaust gas measuring probe 1, the storage capacitor 44 is never completely discharged, but always has a certain minimum charge in which the switch from the transistor 47 and the switching transistor 49 is not actuated. In In this case, the switching transistor 49 is kept in the conductive state via the transistor 47. Only when the exhaust gas measuring probe 1 or the control device fails, i.e. if there is no switching signal at the output of the operational amplifier 15 occurs, the storage capacitor 44 can discharge completely, so that the switching transistor 49 is blocked will. In this case, the fuel-air mixture that is supplied to the internal combustion engine must be made lean. This can for example via the diode 54, in which on the input network the resistors 28 or 31 or 32 given a signal is that the integrator 29, 30 in a lean mixture makes significant sense work. This means that the performance of the internal combustion engine is worsened, so that the driver of the motor vehicle is forced to go to a workshop so that the damage can be repaired.

Mit dem Ausgangssignal am Kollektor des Transistors 49 kann aber auch an anderer Stelle der Kraftstoff-Aufbereitungs-Ein-With the output signal at the collector of transistor 49 can but also at another point of the fuel preparation

- 9 409830/0042 - 9 409830/0042

richtung des Kraftfahrzeuges, beispielsweise in der elektrischen Einrichtung des Kraftfahrzeuges eingegriffen werden, damit das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges verschlechtert wird. Mit dem Ausgangssignal des Schalttransistors 49 kann aber auch eine Warneinrichtung betätigt werden, die den Fahrer des Kraftfahrzeuges darüber informiert, daß die Abgas-Meßsonde 1 oder die Regeleinrichtung ausgefallen ist.direction of the motor vehicle, for example in the electrical Device of the motor vehicle are intervened so that the driving behavior of the motor vehicle is worsened. With the output signal of the switching transistor 49, however, can a warning device can also be actuated, which informs the driver of the motor vehicle that the exhaust gas measuring probe 1 or the control device has failed.

Der Widerstand 53» der in Reihe zu dem Schalttransistor 49 geschaltet ist, kann auch durch ein Relais ersetzt werden, daß zur Auslösung einer Verschlechterung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine dient und/oder das die Warneinrichtung auslöst.The resistor 53 is connected in series with the switching transistor 49 can also be replaced by a relay that triggers a deterioration in the performance of the internal combustion engine serves and / or triggers the warning device.

Die nur einen Transistor aufweisende monostabile Kippschaltung kann auch durch eine bekannte monostabile Kippschaltung mit zwei Transistoren ersetzt v/erden, so daß sowohl bei positiver als auch bei negativer Schaltflanke am Ausgang des Operationsverstärkers 15 das Zeitglied angestoßen wird, so daß der Kondensator C2 öfter aufgeladen wird. Damit kann die Größe des Kondensators HH verringert werden.The monostable multivibrator, which has only one transistor, can also be replaced by a known monostable multivibrator with two transistors, so that the timing element is triggered on both a positive and a negative switching edge at the output of the operational amplifier 15, so that the capacitor C2 is charged more often . With this, the size of the capacitor HH can be reduced.

In verschiedenen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine soll die Regeleinrichtung zur Beeinflussung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches nicht arbeiten. Dies ist z. B. im Warmlauf der Brennkraftmaschine der Fall, wenn die Abgas-Meßsonde 1 noch kalt ist, oder bei Vollast oder Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine. In diesen Fällen kann über den VJiderstand 51 und die damit verbundene Klemme 52 ein diese Betriebszustände kennzeichnendes elektrisches Signal eingegeben werden, das den Transistor H9 in leitendem Zustand hält, so daß eine Beeinflussung der Regeleinrichtung oder der damit verbundenen Warneinrichtung über das Ausgangssignal des Schalttransistors 49 vermieden wird. Damit erfolgt keine Beeinflussung des BetriebsVerhaltens der Brennkraftmaschine, weil in diesem Fall zwar die Regeleinrichtung nicht arbeitet, dieser Zustand jedoch wegen der besonderen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine erwünschtIn various operating ranges of the internal combustion engine, the control device for influencing the fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine should not work. This is e.g. B. the case when the internal combustion engine is warming up when the exhaust gas measuring probe 1 is still cold, or when the internal combustion engine is running at full load or idling. In these cases, an electrical signal characterizing these operating states can be entered via the resistor 51 and the terminal 52 connected to it, which keeps the transistor H9 conducting so that the control device or the warning device connected to it is prevented from being influenced by the output signal of the switching transistor 49 will. This does not affect the operating behavior of the internal combustion engine, because in this case the control device does not work, but this state is desirable because of the special operating conditions of the internal combustion engine

'409830/0042'409830/0042

Claims (7)

AnsprücheExpectations f 1AEinrichtung zur Verminderung von schädlichen Anteilen der Abgasemission von Brennkraftmaschinen durch Beeinflussung des Massenverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches ( ^.-Regelung), mit einer Integral-Verhalten aufweisenden Regeleinrichtung, die über einen als Komparator dienenden Schwellwertschalter von einer im Abgasstrom der Brennkraftmaschine angeordneten Abgas-Meßsonde angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schwellwertschalter (15) ein Zeitglied (36) in Wirkverbindung steht, welches einen Schalter (47*^9) beeinflußt, und daß durch Ausgangssignale des Schviellwertschalters (15) bei normalem Betrieb der Einrichtung der Schalter (lf7, k9) über das Zeitglied (36) in einer .ersten Schaltlage gehalten ist und daß bei einer Störung in der Einrichtung das Zeitglied (36) den Schalter ('17 > ^9) in eine zweite Schaltlage steuert, in der die Regeleinrichtung und/oder eine Warneinrichtung und/oder eine Einrichtung zur Beeinflussung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine auslösbar ist.Device for reducing harmful components of the exhaust gas emissions from internal combustion engines by influencing the mass ratio of the fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine (^ .- control), with a control device exhibiting integral behavior, which is controlled by a threshold switch serving as a comparator in the exhaust gas flow the internal combustion engine arranged exhaust gas measuring probe is controlled, characterized in that a timer (36) is in operative connection with the threshold switch (15), which influences a switch (47 * ^ 9), and that by output signals of the threshold switch (15) at normal Operation of the device, the switch (lf7, k9) is held in a first switching position via the timer (36) and that in the event of a fault in the device, the timer (36) controls the switch ('17> ^ 9) in a second switching position , in which the control device and / or a warning device and / or a device for influencing the Operating behavior of the internal combustion engine can be triggered. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zeitglied (36) eine monostabile Kippstufe (37, 39) vorgeschaltet ist, die von Ausgangssignalen des Schwellwertschalters (15) in ihren instabilen Schaltzustand umschaltbar ist, wobei während des instabilen Schaltzustandes der monostabilen Kippstufe (37,2. Device according to claim 1, characterized in that the timing element (36) is preceded by a monostable multivibrator (37, 39) is, which can be switched to its unstable switching state by output signals of the threshold switch (15), with during the unstable switching state of the monostable multivibrator (37, 409830/0042409830/0042 - li -- li - 39) ein Speicherkondensator (44) aufladbar ist, der ab einer bestimmten Mindest ladung den Schalter (47, 49) in s.einer ersten Schaltlage hält.39) a storage capacitor (44) can be charged which, from a certain minimum charge, switches the switch (47, 49) in a first Switch position holds. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des stabilen Schaltzustandes der monostabilen Kippstufe (37, 39) der Speicherkondensator (44) mit großer Zeitkonstante entladen wird und unterhalb einer bestimmten Mindestladung den Schalter (47, if9) in seine zweite Schaltlage steuert.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that during the stable switching state of the monostable Flip-flop (37, 39) of the storage capacitor (44) with large Time constant is discharged and below a certain minimum charge the switch (47, if9) in its second switching position controls. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (47, 49), insbesondere über eine Diode (54), mit dem dem invertierenden Eingang des Integrierers4. Device according to one of claims 1 to 3 »characterized in that that the switch (47, 49), in particular via a Diode (54) connected to the inverting input of the integrator \ (29, 30) vorgeschalteten Eingangsnetzwerk {28 bzw. 31 bzw. 32)\ (29, 30) upstream input network {28 or 31 or 32) verbunden ist.connected is. 5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Kippstufe (37, 39) einen Kondensator (39) und eine Diode (38) in der Zuleitung eines Transistors (37) aufweist, dessen Schaltstrecke der Speicherkondensator (44) parallel geschaltet ist.5. Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that that the monostable multivibrator (37, 39) has a capacitor (39) and a diode (38) in the supply line of a transistor (37), the switching path of which the storage capacitor (44) is connected in parallel. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkondensator (44) an einen in Emitterfolger-Schaltung betriebenen Transistor (47) angeschlossen ist, der.einen Schalttransistor (49) beeinflußt.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the storage capacitor (44) is connected to a transistor (47) operated in an emitter follower circuit, der.einen switching transistor (49) influences. 409830/0042 - 12 -409830/0042 - 12 - 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalttransistor (49) eine Schalteinrichtung, insbesondere ein Relais auslöst, welches die Warneinrichtung betätigt.7. Device according to claim 6, characterized in that the Switching transistor (49) triggers a switching device, in particular a relay, which actuates the warning device. 409830/004409830/004
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