DE2553678C3

DE2553678C3 - Regeleinrichtung für die Zusammensetzung eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Brennstoff-Gemisches

Info

Publication number: DE2553678C3
Application number: DE2553678A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Tokyo Aono
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1974-11-29
Filing date: 1975-11-28
Publication date: 1981-06-25
Also published as: JPS5164137A; US4119074A; DE2553678B2; GB1528054A; CA1052645A; DE2553678A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für die Zusammensetzung eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Brennstoff-Gemisches gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine Regeleinrichtung für die Zusammensetzung eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/ Brennstoff'Gemisches der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 22 46 625 bekannt. Hierbei ist nur eine einzige Steuerschaltung vorgesehen, die mit der Sauerstoffmeßsonde verbunden ist.

Nähere Einzelheiten hinsichtlich der Auslegung ergeben sich aus der US-PS 38 28 749. Die Steuerschaltung dient zur Ansteuerung der Magnete, die die Aufgabe haben, die Zusatzluftversorgung in Abhängigkeit von der in den Abgasen ermittelten Sauerstoffkonzentration derart zu regeln, in dem man weitgehend scbadstofffreie Abgase dadurch erhält, weil das Gemisch von der Brennkraftmaschine nahezu vollständig verbrannt wird. Eine derartige Regeleinrichtung arbeitet im üblichen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine und, wenn diese warm gelaufen ist, zuverlässig. Schwierigkeiten bei dieser Regeleinrichtung treten aber auf, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem sogenannten Übergangs- bzw. Zwischenzustand befindet Diese Übergangszuständle treten beispielsweise beim Beschleunigen, beim Wairmlaufen, bei der Verzögerung oder bei einer plötzlichen Änderung der Brennkraftmaschinenbetestung auf, die sich beispielsweise durch das Zuschalten eines zusätzlichen Aggregates wie z. B. einer Klimaanlage ergeben kann. Hierbei ergeben sich beim Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine Instabilitäten, denen die bekannte Regeleinrichtung nicht entgegenwirken kann. Insbesondere spricht die bekannte Regeleinrichtung nicht schnell genug auf derartige Übergangszustände der Brennkraftmaschine an.

Aus der DE-OS 20 12118 ist eine Nebenluftversorgung bekannt, deren Mündungsöffnung stromab der Drosselklappe des Vergasers liegt Das hierfür bestimmte Magnetventil arbeitet ausschließlich in Abhängigkeit von dem Ansauguntecdruck und der Schaltstellung des Getriebes. Die Regeleinrichtung ist derart beschaffen, daß als Betriebsvariable der Brennkraftmaschine beispielsweise der Ansaugunterdruck oder die Getriebeschaltstellung berücksichtigt wird.

Aus der FR-PS 15 77 028 und der US-PS 24 39 573 ist ebenfalls eine Nebenluftversor.gung unter Verwendung eines Magnetventils zur Steuerung derselben bekannt, wobei das Magnetventil nur im Abhängigkeit von dem Ansaugunterdruck arbeitet Bei der US-PS 24 39 573 soll die Nebenluftversorgung sogar direkt abhängig vom Ansaugunterdruck mit Hilfe einer entsprechenden Mambrane, d. h. ohne Zwischenschaltung eines Magnetventile geregelt werden.

Die Aufgabe der Erfindung Hegt darin, eine Regeleinrichtung zu schaffen, die sowohl beim normalen Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine als auch bei Übergangszuständen zuverlässig arbeitet, auf Übergangszustände der Brennkraftmaschine schnell anspricht und die Zusammensetzung eines der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches ganz allgemein optimiert
Nach der Erfindung wird diese Aufgäbe durch den

so kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst

Weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die bei der Erfindung vorgesehene zweite Steuerschaltung hat den Vorteil, daß nicht jedes Ausgabesignal

der Sauerstoffmeßsonde unmittelbar dem Magneten der Nebenluftversorgung zugeführt wird, die stromab der Drosselklappe des Vergasers in den Ansaugkanal mündet, sondern daß eine Zeitverzögerung der Signalweiterleitung bewirkt wird, während es möglich

ist, exakt zu ermitteln, ob sich die Brennkraftmaschine tatsächlich in einem Übergangiszustand befindet oder nicht Durch diese mit Hilfe der »weiten Steuerschaltung bewirkte Zeitverzögerung wenden die Ausgabesignale der Sauerstoffmeßsonde zusätzlich überprüft, ob diese der Sauerstoffkonzentrationsschwankungen kennzeichnenden Ausgabesignale für einen Übergangszustand charakteristisch sind. Diesen Zweck erfüllt im wesentlichen eine Schwellwertschaltung mit Triggersignal.

Diese zweite Steuerschaltung stellt somit sicher, daß von der Nebenluftversorgung nur Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, wenn sich die Brennkraftmaschine tatsächlich in einem Übergangszustand befindet, und nicht nur, wenn sich die Sauerstoffkonzentration ändert, die mittels der Sauerstoffmeßsonde ermittelt wird. Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung ist demnach in der Lage, diese Obergangszustände nach Maßgabe der Sauerstoffkonzentrationsschwankungen in den Abgasen zu ermitteln, so daß die erforderlichen Gegenmaßnahmen sofort und schnell eingeleitet werden können. Es wird somit vermieden, daß irgendwelche Gegenmaßnahmen mit Hilfe der ersten Steuerschaltung ergriffen werden, die unter Umständen beim Auftreten eines Übergangszustandes nachteilig sind. Die Regeleinrichtung spricht sehr genau auf die Übergangszustände an und ergibt nicht nur eine geringere Schadstoffemission, sondern bewirkt auch, daß der Kraftstoffverbrauch gedrosselt wird, der insbesondere bei diesen Übergangszuständen enorm ansteigen kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird auch die zusätzliche Brennstoffversorgung mit Hilfe eines Magnetventfles gesteuert, das über die dritte Steuerschaltung angesteuert wird. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung enthält diese dritte Steuerschaltung eine Differenzierschaltung, die es gestattet, Änderungen der Betriebsvariablen im Übergangszustand genau zu erfassen.

Die Erfindung wird anhand von Beispielen nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Regeleinrichtung,

Fig.2a und 2b Diagramme zur Erläuterung des Regelverhaltens der Regeleinrichtung bei unterschiedlichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine,

F i g. 3 ein Blockdiagramm einer Schaltungsauslegung für die Regeleinrichtung in F i g. 1,

Fig.4 ein Wellenformdiagramm der einzelnen Bauelemente der Schaltung in F i g. 3,

F i g. 5 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebsverhaltens eines Magnetventils der in F i g. 1 gezeigten Regeleinrichtung,

Fi g. 6 ein Blockdiagramm einer zweiten alternativen Ausführungsform der Regeleinrichtung von F i g. 1,

Fig.7a, 7b und 7c weiter entwickele Schaltungsanordnungen für die in F i g. 6 gezeigte Schaltung und

Fig.8 eine schematische Ansicht einer dritten Regeleinrichtung.

Die in F i g. 1 gezeigte Regeleinrichtung weist wie üblich einen Vergaser für eine nicht gezeigte Brennkraftmaschin?, auf. Der Vergaser bildet einen Teil der Regeleinrichtung und hat eine Ansaugleitung 10, die durch eine Drosselklappe 11 in einen stromauf liegenden Venturi-Abschnitt 13 und einen stromab liegenden Abschnitt 12 geteilt wird, der in direkter Verbindung mit dem Ansaugkrummer der Brennkraft* maschine steht Eine Haupt-Brennstoffleitung 20 liefert den Brennstoff von einem Brennstoffvorrat 14 zu einer Haupt-Brennstoffdüse 21, über welche der Brennstoff in den Venturi-Abschnitt 13 der Ansaugleitung 10 eingespritzt wird. Der Brennstoff wird vor seinem Eintritt in die Haupt-Brennstoffdüse 21 mit Luft über eine Haupt-Luftleitung 22 vermischt, die in die Haupt-Brennstoffleitttng 20 mündet. Von der Haupt-Brennstoffleitung 20 zweigt stromauf der Haupt-Luftleitung 22 gabelförmig eine 7/,>satzbrennstoffleitung 30 ab, die bei 31 in der Umgebung der Drosselklappe 11 in ihrer geschlossenen Stellung in die Ansaugleitung 10 mündet Der Brennstoff in der Zusatzbrennstoffleitung 30 wird ähnlich wie bei der Haupt-Brennstoffleitung 20 über eine Zusatz-Luftleitung 32 mit Luft vermischt

Die Regeleinrichtung umfaßt ferner Zusatzluftansaug-Kanäle 40 und 42, die jeweils derart angeordnet sind, daß sjie über die Haupt-Luftleitung 22 mit der Haupt-Brennstoffleitung 20 und über die Zusatz-Luftleitung 32 unit der Zusatzbrennstoff-Leitung 30 in Verbindung stehen. Die Zusatzluft- und Zusatzbrennstoff-Leitung sind für den niederen Drehzahlbereich bestimmt Das durch die Ansaugkanäle 40 und 42 gehende Luftvolumen wird durch die Magnetventile 41 und 43 geregelt

is Eine Sauerstoffmeßsonde 60 ist in Kontakt mit den Abgasen in einer Abgasleitung 15. Die Sauerstoffmeßsonde 60 mißt die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen, die sich in Abhängigkeit von dem der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Brennstoff-Verhältnis ändert, und stellt daher eine variable Regelgröße für die Regeleinrichtung dar. Die Sautrstoffmeßsonde 60 liefert ein Ausgabesignal in Form eines Spannungssignals, welches der gemessenen Sauerstoffkonzentration proportional ist Das Ausgabesignal wird von einer Steuerschaltung 100 analysiert und verarbeitet so daß die Abweichung des gemessenen Spannungssignals von einem vorbestimmten Bezugssignal ermittelt und eine Impulsfolge erzeugt wird, mit der die Magnetventile 41, 43 angesteuert werden. Hierbei werden die Magnetventile 41,43 wechselweise geöffnet und geschlossen, um in Abhängigkeit von der Impulsfolge die durch die Zusatzluftkanäle 40 und 42 strömende Zusatzluftmenge und somit die durch die Brennstoffleitungen 20 und 30 gehende Brennstoffmenge derart zu steuern, daß die Abweichung der Gemischzusammensetzung von dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis kompensiert wird. Die ein- und ausschaltbaren Magnetventile 41, 43 sind aber auch durch stufenlos- verstellbare Einrichtungen ersetzbar.

Bei dieser Regeleinrichtung sind bezüglich Obergangsfunktion bzw. deren Einschwingverhalten noch Verbesserungen anzubringen. Ein Grund dafür liegt darin, daß die Zusatzluft in die Brennstoffleitung eingeführt und erst nach Regelung der Zusammensetzung des Liuft/Brennstoff-Gemisches die Zusatzluft in die Ansaugleitung 10 geleitet wird. Im stabilen, d.h. eingeschwuingenen Zustand der Brennkraftmaschine ist eine derartige Regelung zur Optimierung der Ausgangsweite des Luft/Brennstoff-Verhältnisses zweckmäßig,

so weil die Abweichung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses im Vergleich zum angereicherten oder mageren Gemisch relativ klein ist und durch die Regeleinrichtung im ständigen Betrieb kompensiert wird Die zuvor beschriebene Regeleinrichtung erreicht aber kein schnelles Ansprechen bzw. Einschwingen, das zur Regelung der Zusammensetzung des Luft/Brennstoff-Gemisches in einem Übergangszustand notwendig ist, in welchem anormal angereicherte oder magere Gemische kurzfristig erforderlich sind.

ω Um ein verbessertes schnelleres Einschwingverhaften und damit eine höhere Ansprechempf'indlSehkeit ZU erreichen, ist eine Nebenluftleitung 50 vorgesehen, die in direkter Verbindung mit dem strobab der Drosselklappe 11 liegenden Abschnitt 12 der Ansaugleitung steht. Die durch die f !ebenluftleitung 50 gehende Luft wird in ähnlicher Weise durch ein Magnetventil 51 geregelt. Das Magnetventil 51 ist mit dem Eingang einer Steuerschaltung 200 verbunden, deren Auslegung und

Verhalten der Steuerschaltung 100 insofern entspricht, indem ein Signal einer Sauerstoffmeßsonde eine variable Regelgröße darstellt, wie dies im Zusammenhang mit den Magnetventilen 41 und 43 bereits erläutert wurde.

Diese variable Regelgröße wird an den Eingang der Steuerschaltung 200 gelegt. Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform die geregelte Nebenluft direkt in den stromab der Drosselklappe liegenden Abschnitt eingeleitet wird, wird durch den Zusatzbrennstoff das ι ο gleiche Regelverhalten erreicht. Die Regelcharakteristik der oben erläuterten Regeleinrichtung ist in F i g. 2 dargestellt. Wenn sich das erforderliche Luft/Brennstoff-Verhältnis des eingeleiteten Gemisches zeitlich stark ändert, wie dies durch die Kurve A in Fig. 2a ii dargestellt ist, wird ein entsprechendes Signal an die Magnetventile gelegt. Wie bereits erläutert wurde, kann jedoch der Vergaser das Luft/Brennstoff-Verhältnis

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tatsächliche Änderung des Luft/Brennstoff Verhältnisses wird in Fig.2b abhängig von dem Ausgangssignal der Sauerstoffmeßsonde zeitabhängig dargestellt. Die Kurve C veranschaulicht die Änderung des Luft/ Brennstoff-Verhältnisses, wenn nur Magnetventile 41 und 43 vorgesehen sind. Die Kurve B verdeutlicht die Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses, wenn Magnetventile 41, 43 und 51 vorgesehen sind. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Kurve B ziemlich parallel zur Kurve A verläuft, wobei die Kurve A eine kurzzeitige Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnis- jo ses wiedergibt Eine Schaltungsauslegung der Steuerschaltung zeigt F i g. 3. Ein Führungssignal, das von der Sauerstoffmeßsonde 60 geliefert wird und die gemessene Sauerstoffkonzentration wiedergibt, wird an einen Differenzsignal-Generator 101 angelegt. Der Generator 101 erzeugt ein elektrisches Signal, welche den Differenzwert zwischen dem Signal der Sauerstoffmeßsonde 60 und einem Bezugssignal darstellt, wobei das Bezugssignai beispielsweise der stöchiometrische Wert des Luft/Brennstoff-Gemisches ist Das den Differenz- <o wert repräsentierende Signal des Differenzsignal-Generators 101 wird dann an einen konventionellen PI-Regler 102, 103 angelegt Das Ausgangssignal des PI-Reglers wird dann in einem Addierglied 104 zu einer Folge von sägezahnförmigen Wellensignalen A(F i g. 4) 4i addiert, wobei ein Teil des Ausgangssignals des PI-Reglers in F i g. 4 mit dem Bezugszeichen A versehen ist. Die Sägezahnsignale B werden von einem Sägezahnsignal-Generator 105 erzeugt der seinerseits das mit C in F i g. 4 bezeichnete Signal liefert Die Frequenz des Sägezahnsignals kann in gewünschter Weise gewählt werden und kann beispielsweise mit der Drehzahl des Motors synchronisiert sein. Das Signal C wird in einem Komparator 106 mit einem Bezugssignal D mit vorbestimmten festen Pegel verglichen, um eine Folge von Ausgangsimpulsen ff unterschiedlicher Breite zu liefern, wobei die Breite der Impulse dem Wert des Führungssignals A entspricht Die Impulsfolge E wird dann an die Magnetventile' 41 oder 43 gelegt um diese ein- oder auszuschalten, so daß eine größere Zusatzluftmenge über die offenen Magnetventile durch den Zusatzluftkanal strömt wenn das Signal der Sauerstoffmeßsonde charakteristisch für ein so angereichertes Gemisch ist und umgekehrt

Da im praktischen Betrieb eine Zeitverzögerung nicht nar beim Ein- und Ausschalten der Magnetventile, sondern auch bei der Förderung von Zusatzluft oder Brennstoff durch die Leitungen auftritt ändert sich die Luft- oder Brennstoffmenge durch das Magnetventil linear, wie dies in F i g. 5 durch die Linie e veranschaulicht wird. Auf diese Weise wird auch bei alternierender Ein- und Ausschaltung des Magnetventils ein stabiles Regelverhalten gewährleistet.

Die Steuerschaltung 200 kann in ähnlicher Weise wie die bereits beschriebene Steuerschaltung 100 aufgebaut sein. Ein Ausfuhrungsbeispiel einer abweichend ausgelegten Schaltung für die Steuerschaltung 200 ist in Fig.6 gezeigt. Der PI-Regler in Fig.3 ist in Fig.6 durch eine Differenzierschaltung 202 ersetzt. Das Signal des Differenzsignal-Generators 201 wird durch die Differenzierschaltung 202 differenziert und das Ausgangssignal der Differenzierschaltung 202 durch einen entsprechenden Verstärker 203 verstärkt. Der auf die Verstärkung folgende Verarbeitungsschritt ist identisch mit demjenigen gemäß Fig.4. Man ersieht, daß die Steuerschaltung 200 mit der Differenzierschaltung, die

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bestimmt ist, äußerst wirksam bei Übergangszuständen ist.

Unter den Übergangszuständen beeinflussen die Beschleunigung und Verlangsamung die Zusammensetzung des der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches sehr unterschiedlich. Es wird daher vorgezogen, unterschiedliche Verstärkungsfaktoren im Verstärker 203 zu verwenden, die davon abhängen, ob das Ausgar, jssignal der Differenzierschaltung 202 während einer Beschleunigung oder während einer Verlangsamung auftritt. Eine genauere Regelung wird dann gewährleistet, wenn mehr als ein Signal zur Korrektur des Ausgangssignals des Verstärkers zusätzlich verwendet wird und diese Signale Variable des Übergangszustands des Motors, beispielsweise die Stellung der Drosselklappe oder den Ansaugunterdruck darstellen.

In den F i g. 7a, 7b und 7c sind drei unterschiedliche Auslegungen der Differenzierschaltung 202 gezeigt. F i g. 7a veranschaulicht eine Differenzierschaltung üblichen Aufbaues, welche aus einem Kondensator C und einem Widerstand R besteht. In Fig.7b ist ein Integrator an den Eingang des einen Differenzwert erfassenden Detektors angeschlossen, so daß eine Differenzierung dadurch gebildet wird, daß eine Differenz zwischen einem Eingangssignal und einem integrierten Wert des Eingangssignals geliefert wird. Gemäß F i g. 7c wird ein Eingangssignal an eine Schaltung mit einer Verzögerungszeit erster Ordnung angelegt wobei diese Schaltung aus einem Widerstand R\ und einem Kondensator C₂ besteht Das Eingangssignal wird an eine weitere Schaltung mit einer Verzögerungszeit zweiter Ordnung angelegt, .*obei diese Schaltung aus einem Widerstand Ri und einem Kondensator Ci besteht und parallel zur erstgenannten Schaltung liegt Zwischen den Ausgangssignalen der beiden Schaltungen wird eine Differenz gebildet, welche einen differenzierbaren Wert des Eingangssignals ergibt

In FJg. 8 ist eine weitere Ausführungsfonn dargestellt Ähnlich der bereits beschriebenen Ausführungsform sind eine Luftsaugleitung 40 und eine Zusatzluftleitung 42 vorgesehen, die jeweils mit der Haupt-Brennstoffleitung 20 und der Zusatzbrennstoffleitung 30 für den niederen Drehzahlbereich in Verbindung stehen. In den Leitungen 40 und 42 sind Magnetventile 41 und 43 vorgesehen, die durch die Steuerschaltung 100 in Abhängigkeit von dein Signa! der SauerstoffineSsondc 60 geregelt werden. Diese Regeleinrichtung regelt die Zusammensetzung des Luft/Brennstoff-Gemisches opti-

mal während des stabilen Betriebszustandes der Brennkraftmaschine.

Hierbei zweigt von der Saugleitung 10 ein Nebenluftkanal 50' an tinem Abschnitt ab, der geringfügig stromaufwärts des Venturi-Abschnitts 13 liegt und in Verbindung mit dem stromab der Drosselklappe 11 liegenden Abschnitt 12 steht. Die Nebenluftleitung 50 bildri eine Umgehungsleitung zur Drosselklappe 11. Fernei ist eine Nebenkraftstoffleitung 70 vorgesehen, um den Tank 14 direkt mit dem stromab der Drosselklappe liegenden Abschnitt 12 zu verbinden. Die Versorgung über die Leitungen 50' und 70 wird jeweils durch Magnetventile 5Γ und 71 geregelt.

Eine weitere Steuerschaltung 210 ist gemeinsam für die Magnetventile 5Γ und 71 zur selektiven Betätigung derselben vorgesehen. Die Steuerschaltung 210 ist elektrisch mit der Steuerschaltung 100 verbunden und arbeitet von dieser abhängig. Zwischen den beiden Steu^rschähun^en 210 und 100 befindet *i'_'h eine Schaltung 300, deren Funktion nachstehend erläutert wird.

Während des Betriebs dieser Regeleinrichtung erfaßt die über die Steuerschaltung 100 mit der Sauerstoffmeßsonde 60 verbundene Schaltung 300 bei einer Abweichung des Signals der Sauerstoffmeßsonde vom Bezugssignal während einer vorbestimmten längeren Zeitdauer diesen Zustand, der charakteristisch für einen Übergangszustand der Brennkraftmaschine ist. Dabei erzeugt die Steuerschaltung 300 ein Schwellwert-Triggersignal. Dieses Schwellwertsignal kann in jeder ancVren Stufe der Regeleinrichtung, beispielsweise am Ausgang des Differenzsignal-Generators 101 oder am Ausgang des Komporators 106 erfaßt werden. Das Schwelienwensignal wird dann an die Steuerschaltung 210 gelegt, worauf diese arbeitet und das Magnetventil 5Γ oder 71 in Abhängigkeit von einigen Betriebsvariablen der Brennkraftmaschine betätigt. Die Steuerschaltung 210 hat zusätzlich zu dem Eingang für das Schwellenwertsignal einige Eingänge, an welchen die Betriebsvariablen der Brennkraftmaschine anliegen.

Als Betriebsvariable charakteristisch für den Übergangszustand der Brennkraftmaschine kommen die Motordrehzahl. die Drosselklappenstellung, der Ansaugunterdruck, die Motortemperatur u. ä. in Betracht. Die Betriebsvariablen werden an verschiedenen Teilen der Brennkraftmaschine durch entsprechende, an sich bekannte und nicht dargestellte Sensoren erfaßt. Die auf diese Weise erzeugten Signale werden an die zugeordneten Eingänge der Steuerschaltung 210 angelegt. Sobald die Steuerschaltung 210 durch das Schwellwertsignal der Steuerschaltung getriggert wird, analysiert sie die Eingangssignale der Betriebsvariablen der Brennkraftmaschine und erzeugt ein Ausgangssignal, welches einem speziellen Übergangszustand entspricht. Dieses Ausgangssignal wird an das Magnetventil 51' und/oder 71 angelegt. Wenn beispielsweise die Drosselklappe bei der Verzögerung schnell geschlossen wird, wird das den Beginn der Verzögerung anzeigende Ausgangssignal der Regeleinrichtung an das Magnetventil 51' angelegt. In diesem Fall der Verzögerung wird eine beträchtliche Brennstoffmenge weiterhin eine Zeit lang aufgrund der

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eintreten. Diese relative Brennstoffzunahme im Vergleich zur Luftmenge wird durch die Nebenluftzufuhr über das Magnetventil 51' in den stromab der Drosselklappe liegenden Abschnitt 12 kompensiert. Das Magnetventil 5Γ wird mittels Signalen der Steuerschaltung 210 geregelt. Nach der anfänglichen Verzögerung wird das Gemisch wegen des Ansaugunterdrucks magerer, wodurch häufig eine Fehlzündung entsteht. Um dann das magere Gemisch anzureichern, wird zusätzlich Brennstoff über das Magnetventil 71 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Steuerschaltung 210 eingeleitet.

Die Regeleinrichtung erreicht somit eine Kompensationsregelung bei Übergangszuständen der Brennkraftmaschine, nämlich derart, daß die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine durch die zusätzliche Brennstoffzufuhr in der Aufwärmphase nach einem Kaltstart erhöhl wird. Die Emissionsregelung wird durch Optimierung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses der Gemischzusammensetzung während der Beschleunigung oder der Verzögerung gefördert. Außerdem arbeitet die Brennkraftmaschine auch bei plötzlicher Belastungsänderung, beispielsweise beim Einschalten einer Klimaanlage, sehr vorteilhaft.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für die Zusammensetzung eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/ Brennstoff-Gemisches mit einer Sauerstoffmeßsonde und einer Abgasleitung, die entsprechend der Sauerstoffkonzentration der Abgase ein Ausgabesignal liefert, mit einer mit Magnetventilen gesteuerten Zusatzluftversorgung, die die mit Brennstoff zu vermischende Luftmenge vor der Einspeisung in die Ansaugleitung reguliert, mit einer ersten Steuerschaltung, die mit der Sauerstoffmeßsonde und der Zusatzluftversorgung verbunden ist und die Magnetventile in Abhängigkeit von dem Ausgabesignal der Sauerstoffmeßsonde erregt, und mit einer mit einem Magnetventil gesteuerten Nebenluftversorgung, die in die Ansaugleitung stromab einer Drosselklappe mündet, gekennzeichnet durch eine zwischen der Sauerstoffmeßsonde (60) und der mit dem Magnetventil gesteuerten Nebenluftversorgung zwischengescfialtete zweite Steuerschaltung (300), die dem Magnet (51') ein Befehlssignal zuleitet, wenn die Sauerstoffmeßsonde (60) während eines vorbestimmten Zeitraums ein Ausgabesignal liefert, das nach Maßgabe der Sauerstoffkonzentrationsschwankung fur einen Übergangszustand des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine charakteristisch ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte dritte Steuerschaltung (210), die zwischen der zweiten Steuerschaltung (300) und der mit Magnetventil gesteuerten Nebenlufü-ersorgp'jg (50', 5Γ) zwischengeschaltet ist und in Abhängigkeit von mehreren Betriebsvariablen der 'brennkraftmaschine die mit Magnetventilen gesteuerte Nebenluftversorgung (50', 51') regelt

3. Regeleinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Magnetventilgesteuerte zusätzliche Brennstoffversorgung (70), die in den Ansaugkanal (12) mündet und aber Signale der dritten Steuerschaltung (210) steuerbar ist

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte dritte Steuerschaltung (210), die zwischen der zweiten Steuerschaltung (300) und der mit Magnetventil gesteuerten Nebenluftversorgung (50', 5Γ) zwischengeschaltet ist und die eine Differenzierschaltung aufweist, die Obergangszustände der Betriebsvariablen der Brennkraftmaschine erfaßt