DE2301354C3 - Device for regulating the fuel-air ratio in internal combustion engines - Google Patents

Device for regulating the fuel-air ratio in internal combustion engines

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DE2301354C3 DE2301354A DE2301354A DE2301354C3 DE 2301354 C3 DE2301354 C3 DE 2301354C3 DE 2301354 A DE2301354 A DE 2301354A DE 2301354 A DE2301354 A DE 2301354A DE 2301354 C3 DE2301354 C3 DE 2301354C3
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493—Details
    • F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system

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Description

teransprüchen zu entnehmen. Besonders vorteilhaft ist, daß durch die Schalteinrichtung die Regeleinrichtung, die einer das Verhältnis der Kraftstoff- und Luftanteile zueinander steuernden Einrichtung zugeordnet ist, zu- oder abschaltbar ist. Damit kann bei Ausfall der Abgasmeßsonde die Brennkraftmaschine in konventioneller Weise mit einem in Abhängigkeit von Betriebspirametern gesteuerten Betrieb&gemisch betrieben werden, das zwar nicht genau die gewünschte Luftzahl λ aufweist, aber auch nicht extrem weit von dem einzuhaltenden Wert abweicht.refer to claims. It is particularly advantageous that the control device, assigned to a device that controls the ratio of the fuel and air proportions to one another is, can be switched on or off. This means that if the exhaust gas measuring probe fails, the internal combustion engine can in a conventional manner with an operation & mix controlled depending on operation parameters be operated, which does not have exactly the desired air ratio λ, but also not extremely deviates far from the value to be observed.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung wird durch die Schalteinrichtung eine Einrichtung zur Beeinflussung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine geschaltet. Damit kann das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine so verschlechtert werden, daß der Fahrer des mit der Brennkraftmaschine betriebenen Fahrzeugs gezwungen ist, eine Werkstatt aufzusuchen, um den aufgetretenen Fehler beheben zu lassen.In another advantageous embodiment, the switching device provides a device for influencing the operating behavior of the internal combustion engine switched. This allows the operating behavior the internal combustion engine are so deteriorated that the driver of the engine operated Vehicle is forced to go to a workshop to rectify the error that has occurred allow.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung Ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit weiteren Ausgestaltungsmöglichkeiten beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in the following Description in connection with further design options described.

In der Zeichnung ist eine Abgasmeßsonde 1 dargestellt, die im Auspuffsystem einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine 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 4 verbunden. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 2 und der dazu in Reihe geschaltete Widerstand 4 bilden einen ersten Brückenzweig einer Brückenschaltung 5. Ein zweiter Zweig dieser Brü<'tenschaltung 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 Versorgunjsleitung 10 verbunden .it. Parallel zu der Reihenschaltung der beiden Widerstände 8 und 9 ist eine Zenerdiode 11 geschaltet. An den Verbindung«.· punkt 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 wild durch einen Widerstand 13 gebildet, der mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 3 verbunden ist, und der vierte Zweig «ier Brückenschaltung 5 weist einen Widerstand 14 auf. der an die gemeinsame Versorgungsleitung 10 angeschlossen ist. Die Brückendiagoiiiilc der Brückenschaltung ist an einen Operationsverstärker 15 angeschlossen. Dabei ist der Verbindungspunkt der Widerstände 4 und 7 über einen Widerstund 16 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 15 und der Verbindungspunkt der Widerstände 13 und 14 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 zweier Basisvorwiderstände 19 und 20. Der Basisvorwiderstand 19 ist dabei einem Ttansistor 21 und der Basisvorwiderstand 20 einem Transistor 22 zugeordnet. Diese Transistoren 21 und 22 bilden zusammen mit einem zwischen die Versorgungsleitungen 3 und 10 geschalteten Spannungsteiler aus Widerständen 23,24,25 und 26 eine Einrichtung zur Veränderung des Spannungshubes des Ausgangssignals des Operationsverstärkers 15. Dabei ist der Emitter des Transistors 21 an den Verbindungspunkt der Widerstände 23 und 24 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 verbundensind. 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 aru:itet, verbunden. Der Integrierkondensator 30 ist Ua1^eJ 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 24 und 25 angeschlossen ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers ist über einen Widerstand 34 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 Bremskraftmaschine angeschlossen.In the drawing, an exhaust gas measuring probe 1 is shown, which is arranged in the exhaust system of an internal combustion engine, not shown. 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 the transistor 2 is connected to a resistor 4. The collector-emitter path of the transistor 2 and the resistor 4 connected in series with it form a first bridge branch of a bridge circuit 5. A second branch of this bridge circuit 5 is connected in series with the collector-emitter path of a transistor 6 and a resistor 7 formed. 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 connected to a common supply line 10. A Zener diode 11 is connected in parallel to the series connection of the two resistors 8 and 9. A resistor 12 is connected to the connection point of the anode of the Zener diode 11 and the resistor 8 and is connected to the common supply line 3 is, and the fourth branch «ier bridge circuit 5 has a resistor 14. which is connected to the common supply line 10. The bridge circuit of the bridge circuit is connected to an operational amplifier 15. The connection point of the resistors 4 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 14 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 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 22 together with a voltage divider of resistors 23, 24, 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 the resistors 23 and 24 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 each other. The interconnected collectors of the transistors 21 and 22 are connected via a switch 27 to an input resistor 28 of an operational amplifier 29, which ar u : itet by an integrating capacitor 30 as an integrator. The integrating capacitor 30 is connected Ua 1 ^ eJ 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, resistors 31 or 32 can be connected as input resistors to the inverting input of the operational amplifier 29 instead of the input resistor 28. 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 24 and 25. The output of the operational amplifier is connected to the common supply line 10 via a resistor 34. An actuator, not shown, for influencing the fuel-air mixture of the brake 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 Operationsverstä'kers 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 einen Kondensate: 39 angesteuert wird. Die Kathode der Diode 28 ist dabei mit der Basis des Transistors 37 verbunden, gleichzeitig führt von der Basis des Transistors 37 ein Widerstand 40 /u 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 verliunden. Von ilcm Kollektor des Transistors 37 führt eine Verbindungsleitung über eine Diode 43 zu einem ersten Anschluß eines Kondensators 44, der mit seinem zweiten Anschluß in die gemeinsame Versorgungsleitung 3 angelegt ist. Parallel zu dem Kondensator 44 ist ein Widerstand 45 geschaltet. An den Verbindungspunkt der Diode 43 des Kondensitors 44 und des Widerstandes 45 ist ein Basisvorwiderstand 46 eines in Emitterfolger-Schaltung betriebenen Transistors 47 angeschlos: cn. De«" Kollektor des Transistors 47 ist mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 10 verbunden, und der Emitter des Transistors 47 ist über einen Widerstand 48 mit der Basis eines Schalttransistors 49 verbunden. An die Basis des SchalttransistorsThe operational amplifier 15 acts on a timing element 36, a line leading from the output of the operational amplifier 15 to a monostable multivibrator which triggers the timing element 36. The monostable multivibrator has a transistor 37, which is controlled via a diode 38 and a condensate: 39. The cathode of the diode 28 is connected to the base of the transistor 37, at the same time a resistor 40 / u leads from the base of the transistor 37 to the common supply line 3. A resistor 41 is connected to the connection point of the anode of the diode 38 and the capacitor 39 , which has 10 connection with the common supply line. The emitter of the transistor 37 is connected to the common supply line 3 and the collector of the transistor 37 is connected to the common supply line 10 via a resistor 42. A connecting line leads from the collector of the transistor 37 via a diode 43 to a first connection of a capacitor 44, the second connection of which is connected to the common supply line 3. A resistor 45 is connected in parallel with the capacitor 44. A base series resistor 46 of a transistor 47 operated in an emitter follower circuit is connected to the connection point of the diode 43 of the capacitor 44 and the resistor 45: cn. The collector of the transistor 47 is connected to the common supply line 10, and the emitter of the transistor 47 is connected via a resistor 48 to the base of a switching transistor 49. To the base of the switching transistor

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 Brennkraft- "' maschine entsprechende elektrische Signale zur Beeinflussung des Schalttransistors 49 angelegt werden. Die Bedeutung dieser Signale wird später erläutert. 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 4'! führt eine Verbindungsleitung zu einer Diode 54. deren Kathode mit "■ den Kollektoren der Transistoren 21 und 22 Verbindung hat.49 two resistors 50 and 51 are connected, of which the resistor 50 is connected to the common supply line 3. Various electrical signals corresponding to the operating parameters of the internal combustion engine can be applied to a terminal 52 connected to the resistor 51 to influence the switching transistor 49. The meaning of these signals will be explained later , and '"from the collector of the transistor leads to a line to a resistor 53, which is connected to the common supply line 10. Also from the collector of the switching transistor 4 ' ! leads a connecting line to a diode 54. whose cathode is connected to the collectors of the transistors 21 and 22.

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 Abgastempera- -1"· türen einen sehr hohen Innenwiderstand hat, muß die λ-Regeleinrichtungeinen großen Eingangswiderstand haben. Der Transistor 2 wird deshalb in einer sogenannten Emitterfolger-Schaltung betrieben und bildet zusammen mit seinem Arbeitswiderstand 4 den erfor- ι» derlichen Widerstand der Einrichtung.The operation of the circuit arrangement described is as follows, the output signal of the exhaust gas measuring probe 1 is fed into the first - "bridge branch of the bridge circuit 5 via the transistor 2. 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 probe 1 at low exhaust gas temperatures -. 1 "x doors a very high internal resistance, has the λ-control device a must have large input resistance. The transistor 2 is therefore operated in a so-called emitter-follower circuit and, together with its load resistor 4 to require ι »sary resistance of the device.

Der Sollwert, d. h. der Wender 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 Spannungs- >'· teiler 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 "> Brijckenzweig der Brückenschaltung 5 sind vom ein-The setpoint value, ie the air ratio Λ, to which the fuel-air mixture is to be regulated, is generated with the aid of the Zener diode 11. The resulting signal is inputted through the voltage>'· divider comprising resistors 8 and 9 and the transistor 6 in the second bridge branch of the bridge circuit. 5 Resistor 9 can be adjusted to set the setpoint. The transistors 2 and 6 in the first and in the second "> bridge branch of the bridge circuit 5 are

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Um den Spannungshub des an den Eingang des Integrierers 29, 30 angelegten Signals 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.To the voltage swing of the at the input of the integrator 29, 30 to reduce the applied signal and thus a reduction in the size of the integrating capacitor To achieve 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 in the conductive state State controlled while the other of the two transistors is blocked. Via the collector-emitter path of the conducting transistor is then sent to the input network of the integrator 29, 30 a signal arrive whose potential difference is smaller than that of the output signal of the operational amplifier 15. This measure reduces the voltage swing.

Der Schalter 27 dient dazu, die Zeitkonstante des Integrierers 29,30 umzuschalten. Mit dem Ausgangssignal des Integrierers 29,30 wird ein Stellglied beeinflußt, das das Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches der Brennkraftmaschine zugeführt wird, so verändert, daß es dem vorgegebenen Sollwert entsprichtThe 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 the fuel-air mixture, which the Internal combustion engine is supplied, changed so that it corresponds to the predetermined 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 negativer 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 leitendIf the exhaust gas measuring probe 1 and the subsequent circuit are OK and in accordance with the regulations work, the operational amplifier 15 is switched at relatively short time intervals, once the potential at the output of the operational amplifier 15 is the potential of the supply line 10 and at another time corresponds to the potential of the supply line 3. At the exit of the Operational amplifier 15 is thus alternately positive or negative at short intervals Leap. With each negative jump, the monostable multivibrator with the transistor 37 and the Capacitor 39 triggered, d. H. the transistor 37 is determined for one by the size of the capacitor 39 Time locked. When the transistor 37 is blocked, flows through the resistor 42 and the diode 43 a current and charges the capacitor 44. The time determined by the capacitor 39 is so great that that the capacitor 44 is fully charged. After this time has elapsed, when transistor 37 is conductive again

gestaltet, 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 gemeinsamen Versorgungsleitungen 3 und 10 zugeführt wird, unabhängig. Diese Brückenschaltung ist dann abgeglichen, d. h. Sollwert und Istwert sind einander gleich, wenn an den KoIIektor-Emitter-Str^cken 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 invertierenden 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.designed so that the temperature response of these two transistors is compensated. Since the comparison circuit is designed as a bridge circuit for the setpoint and the actual value. it is from the supply voltage, which is via the common supply lines 3 and 10 is fed independently. This bridge circuit is then balanced, i. H. Setpoint and the actual value are equal to each other if at the KoIIektor-Emitter-Str ^ cken of 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 nominal value are equal. If the setpoint and the actual value are not the same, occurs in the bridge diagonal the bridge circuit 5 on a voltage. Is, for example, the output voltage of the exhaust gas measuring probe 1, d. H. the actual value is greater than the setpoint, then the bridge voltage at the inverting input of the operational amplifier 15 larger than at the non-inverting input of the operational amplifier 15, and the operational amplifier 15 working as a comparator supplies the output signal, which is about is at the potential of the supply line 3. In the opposite case, i. H. with an actual value that is smaller than the setpoint value, the output signal of the operational amplifier 15 jumps to a potential which is approximately that corresponds to the supply line 10.

tors 44 über den hochohmigen Widerstand 45 und den Eingang der in Emitterfolger-Schaltung betriebenen Schalteinrichtung 47. Die Entladezeit des Speicherkondensators 44 ist dabei so gewählt, daß bei einwandfreier Funktion der Regeleinrichtung und der Abgas-Meßsonde 1 der Speicherkondensator 44 nie ganz entladen wird, sondern immer eine bestimmte Mindestladung aufweist, in der der Schalter aus der Schalteinrichtung 47 und der Schalteinrichtung 49 nicht betätigt wird. In diesem Fall ist die Schalteinrichtung 49 über die Schalteinrichtung 47 in leitendem Zustand gehalten. Erst wenn die Abgas-Meßsonde 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 die Schalteinrichtung 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, indem auf das Eingangs-Netzwerk der Widerstände 28 bzw. 31 bzw. 32 ein Signal gegeben wird, das den Integrierer 29,30 in eine mageres Gemisch bedeutende Richtung arbeiten läßt. Dies bedeutet, daß das Betriebsverhalten der Brennstoffkraftmaschine verschlechtert wird, so daß der Fahrer des Kraftfahrzeuges gezwungen wird, einegate 44 via the high-resistance resistor 45 and the input of the operated in emitter follower circuit Switching device 47. The discharge time of the storage capacitor 44 is chosen so that when faultless Function of the control device and the exhaust gas measuring probe 1 of the storage capacitor 44 never is completely discharged, but always has a certain minimum charge in which the switch from the Switching device 47 and the switching device 49 is not actuated. In this case the switching device is 49 kept in the conductive state via the switching device 47. Only when the exhaust gas measuring probe 1 or the control system fails, d. H. 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 device 49 is blocked. In this case, the fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine will become emaciated. This can be done for example via the diode 54 by clicking on the input network The resistors 28 or 31 or 32 is given a signal that the integrator 29,30 in a lean mixture allows significant direction to work. This means that the operating behavior of the fuel engine is deteriorated, so that the driver of the motor vehicle is forced to a

Werkstatt aufzusuchen, damit der Schaden behoben werden kann.Go to the workshop so that the damage can be repaired.

Mit dem Ausgangssignal am Kollektor der Schalteinrichtung 49 kann aber auch an anderer Stelle der Kraftstoff-Aiifbereitungs-Einrichtung des Kraftfahrzeuges, beispielsweise in der elektrischen Einrichtung des Kraftfahrzeuges eingegriffen werden, damit das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges verschlechtert wird. Mit dem Ausgangssignal der Schalteinrichtung 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.With the output signal at the collector of the switching device 49, however, the Fuel preparation device of the motor vehicle, for example, intervened in the electrical device of the motor vehicle so that the Driving behavior of the motor vehicle is worsened. With the output signal of the switching device 49, however, a warning device can also be activated, which informs the driver of the motor vehicle about that the exhaust gas measuring probe 1 or the control device has failed.

Der Widerstand 53, der in Reihe zu der Schalteinrichtung 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, which is connected in series with the switching device 49, can also be a relay be replaced that to trigger 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 werden, so daß sowohl bei positiver als auch bei negativer Schaltflanke am Ausgang des Operationsverstärkers 15 das Zeitglied angestoßen wird, so daß der Kondensator Cl öfter aufgeladen wird. Damit kann die Größe des Kondensators 44 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 C1 is charged more often. With this, the size of the capacitor 44 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,The control device is intended to influence various operating ranges of the internal combustion engine of the fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine do not work. This is z. B. the case in the warm-up of the internal combustion engine,

ι» wenn die Abgas-Meßsonde 1 noch kalt ist, oder bei Vollast oder Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine. In diesen Fällen kann über den Widerstand 51 und die damit verbundene Klemme 52 ein diese Betriebszustände kennzeichnendes elektrisches Signal einge- > geben werden, das die Schalteinrichtung 49 in leitendem Zustand hält, so daß eine Beeinflussung der Regeleinrichtung oder der damit verbundenen Warn einrichtung über das Ausgangssignal der Schalteinrichtung 49 vermieden wird. Damit erfolgt keine Be-ι »if the exhaust gas measuring probe 1 is still cold, or at Full load or idle operation of the internal combustion engine. In these cases, the resistor 51 and the associated terminal 52 receives an electrical signal characterizing these operating states. > Will give that the switching device 49 holds in the conductive state, so that an influencing of the Control device or the associated warning device via the output signal of the switching device 49 is avoided. This means that there is no

:<> einflussung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine, weil in diesem Fall zwar die Regeleinrichtung nicht arbeitet, dieser Zustand jedoch wegen der besonderen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine erwünscht ist.: <> influence of the operating behavior of the internal combustion engine, because in this case the control device does not work, but this state is because of the special operating conditions of the internal combustion engine is desired.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zum Regeln des Verhältnisses der einer Brennkraftmaschine zugefuhrten Kraftstoff- und Luftanteile zueinander mit einer dem Abgas der Brennkraftmaschine ausgesetzten Abgasmeßsonde, von deren Ausgangssignal ein bestimmter Wert durch eine als Schwellwertschalter arbeitende Einrichtung zur Erzeugung einer korrigierenden Steuergröße abtastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der als Schwellwertschalter arbeitenden Einrichtung ein Zeitglied (36) nachgeschaltet ist, durch das je nach Zustand des Zeitglieds eine Schalteinrichtung (47,49) in eine erste oder zweite, das Betriebsverhalten der Abgasmeßsonde kennzeichnende Schaltlage steuerbar Ist.1. Device for regulating the ratio of the fuel supplied to an internal combustion engine and air proportions to one another with an exhaust gas measuring probe exposed to the exhaust gas of the internal combustion engine, a certain value of their output signal by a device operating as a threshold switch for generating a corrective Control variable can be scanned, characterized in that as a threshold switch working device is followed by a timer (36) through which, depending on the state of the Timing element a switching device (47,49) in a first or second, the operating behavior of the exhaust gas measuring probe characteristic switching position is controllable. 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 (37,39) ein Speicherkondensator (44) aufladbar ist, der ab einer bestimmten Mindestladung die Schaltereinrichtungen (47, 49) in ihrer ersten Schaltlage hält.2. Device according to claim 1, characterized in that that the timing element (36) is preceded by a monostable multivibrator (37,39), which of Output signals of the threshold switch (15) can be switched to their unstable switching state, a storage capacitor during the unstable switching state of the monostable multivibrator (37, 39) (44) is chargeable, the switch devices (47, 49) holds in its first switching position. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des stabilen Schaltzustandes der monostabilen Kippstufe (37, 39) der Speicherkotidensaiur (44) mit großer Zeitkonstante entlader· wird und unterhalb einer bestimmten Mindestladung d. Schalteinrichtungen (47. 49) in ihre 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 Speichererkotidensaiur (44) with large Time constant discharged and below a certain minimum charge d. Switching devices (47. 49) controls in its second switching position. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis4. Device according to one of claims 1 to 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen (47, 49), insbesondere über eine Diode (54), mit dem dem invertierenden Eingang des Integrierers (29, 30) vorgeschalteten Eingangsnetzwerk (28 bzw 31 bzw. 32) verbunden ist.3. characterized in that the switching devices (47, 49), in particular via a diode (54), with the inverting input of the integrator (29, 30) upstream input network (28 or 31 or 32) is connected. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis5. Device according to one of claims 1 to 4. dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Kippstufe (37, 39) einen Kondensator (39) und eine andere Diode (38) in der Zuleitung eines Transistors (37) aufweist, dessen Schaltstrecke der Speicherkondensator (44) parallel geschaltet ist.4. characterized in that the monostable multivibrator (37, 39) has a capacitor (39) and has another 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 bis6. Device according to one of claims 1 to 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkondensator (44) an einen in F.mitterfolger-Schaltung betriebenen Transistor (47) angeschlossen ist, der einen Schalttransistor (49) beeinflußt.5. characterized in that the storage capacitor (44) is connected to a transistor (47) operated in F.mitterfolder circuit, the affects a switching transistor (49). 7. Finrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche I bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß «Uirchdic Schalteinrichtung die Regeleinrichtung, die einer das Verhältnis der Kraftstoff- und Luftanteile zueinander steuernden Einrichtung zugeordnet ist. zu- oder abschaltbar ist.7. Finrichtung according to any one of the preceding claims I to 6, characterized in that «Uirchdic switching device the control device, assigned to a device that controls the ratio of the fuel and air proportions to one another is. can be switched on or off. 8 Hinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche i his 6, dadurch gekennzeichnet, daß clinch die Schalteinrichtung eine Warneinrichtung schaltbar ist.8 execution according to one of the preceding claims i to 6, characterized in that clinch the switching device can be switched to a warning device. 9. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 0, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schalteinrichtung eine Einrichtung zur Beeinflussung des Betriehsverhaltons der Brennkraftmaschine schaltbar ist.9. Device according to one of the preceding claims 1 to 0, characterized in that through the switching device a device for influencing the operational behavior of the internal combustion engine is switchable. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln des Verhältnisses der einer Brennkraftmaschine zugefuhrten Kraftstoff- und Luftanteile zueinander mit einer dem Abgas der Brennkraftmaschine ausgesetzten Abgasmeßsonde, von deren Ausgangssignal ein bestimmter Wert durch eine als Schwellwertschalter arbeitende Einrichtung zur Erzeugung einer korrigierenden Steuergröße abtastbar ist.The invention relates to a device for regulating the ratio of the fuel and air components supplied to an internal combustion engine to one another with a The exhaust gas measuring probe exposed to the exhaust gas of the internal combustion engine, from the output signal of which a certain Value by a device operating as a threshold switch for generating a corrective Control variable is scannable. Bei einer solchen durch die DE-OS 2116097 bekannten Einrichtung beeinflußt das Ausgangssignal des Schwellwertschalters die Kippzeit eines Steuermultivibrators, der die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs bestimmt, oder die Stellung einer Bypaß-Luftklappe. Durch diese Einrichtung wird eine Korrekturverstellung der Grundsteuerung der Kraftstoff und Luftanteile des in der Brennkraftmaschine zur Verbrennung kommenden Betriebsgemisches überlagert. Damit wird eine bestimmte Luftzahl λ des Betriebsgemisches eingehalten, bei dem die schädlichenIn such a known from DE-OS 2116097 The device influences the output signal of the threshold switch the breakdown time of a control multivibrator, which determines the amount of fuel to be injected, or the position of a bypass air flap. This device is a correction adjustment of the basic control of the fuel and Air fractions of the operating mixture coming to combustion in the internal combustion engine are superimposed. This means that a certain air ratio λ of the operating mixture is maintained at which the harmful jo Anteile im Abgas der Brennkraftmaschine möglichst klein sind. Es kann weiterhin eine in Verbindung mit einer optimalen katalytischen Abgasnachbehandlung notwendige Luftzahl λ eingehalten werden, die im speziellen Fall geringfügig unter dem Wert A=I liegen kann.jo proportions in the exhaust gas of the internal combustion engine as possible are small. It can also be combined with an optimal catalytic exhaust gas aftertreatment necessary air ratio λ must be observed, which in the special case is slightly below the value A = I. can. Wenn die Abga aießsonde im Auspuffsystem der Brennkraftmaschine funktionsunfähig wird, gibt sie kein Ausgangssignal mehr ab. Da dieser Zustand der Anzeige eines mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches gleichkommt, arbeitet die bekannte Regeleinrichtung in nachteiliger Weise so, daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch in Richtung eines fetteren Gemisches verstellt wird.If the discharge probe is in the exhaust system of the Internal combustion engine becomes inoperative, it no longer emits an output signal. Since this state of The known control device works disadvantageously so that the fuel-air mixture adjusted in the direction of a richer mixture will. Es wurde weiterhin durch die ältere Patentanmel-It was continued by the older patent application n dung P 2206276 vorgeschlagen, das Ausgangssignal mit Hilfe eines Schwellwertschalters abzutasten, wobei dem Schwellwertschalter ein Zeitmeßglied nachgeschaltet ist, durch das der Zc'abstand der Umschal tvorgänge am Schwellwertschalter gemessen wird. Bei dieser Einrichtung steuert jedoch der Schwellwertschalter eine Integriereinrichtung, entsprechend deren Ausgangssignal die Luftzahl A des Kraftstoff-Luft-Gemisches gesteuert wird. Durch den verzögerten Anstieg des von der Integriereinrichtungn dung P 2206276 proposed to sample the output signal with the aid of a threshold switch, whereby the threshold value switch is followed by a timer, by means of which the Zc 'spacing of the switching processes are measured at the threshold value switch. In this device, however, controls the Threshold switch an integrating device, according to whose output signal the air ratio A des Fuel-air mixture is controlled. Due to the delayed rise of the integrator 4~> abgegebenen Korrektursignals, charakterisiert durch die Integrationszeitkonstante, werden die Regelabweichungen, die über die Totzeiten der Regelstrecke auftreten, gemindert. Zur weiteren Reduzierung der Regelabweichungen wird bei der bekannten Einrich-4 ~> output correction signal, characterized by the integration time constant, the control deviations, which occur over the dead times of the controlled system are reduced. To further reduce the Control deviations are used in the known setup M) tung die Integrationszeitkonstante in Abhängigkeit von den ermittelten Abständen der Umschaltvor gange am Schwellwertschalter verändert. M) device changes the integration time constant as a function of the determined intervals between the switching processes at the threshold switch. Ausgehend von dem bei der eingangs genannten Einrichtung auftretenden Problem liegt der ErfindungThe invention is based on the problem occurring with the device mentioned at the beginning ,-, die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, durch die die Funktionsfähigkeit der Abgasmeßsonde erfaßbar ist.-, the task underlying the creation of a facility through which the functionality of the exhaust gas measuring probe can be determined. Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der als Schwellwertschalter arbei-The stated object is achieved according to the invention in that the work as a threshold switch w) tenden Einrichtung ein Zeitglied nachgeseh'ltet ist, durch das je nach Zustand des Zeitglieds eine Schalteinrichtung in eine erste oder zweite, das Betriebsverhalten der Abgasmeßsonde kennzeichnenden Schaltlage steuerbar ist.w) a timer has been checked in the device, by switching a switching device to a first or second, the operating behavior, depending on the state of the timing element the switching position characteristic of the exhaust gas measuring probe is controllable. h-, Damit erhält man in einfacher Weise einen Hinweis für die Funktionsfähigkeit der Abgasmeßsonde. h-, This gives an indication of the functionality of the exhaust gas measuring probe in a simple manner. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Un-Further advantageous refinements and expedient developments of the invention are the
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