DE2617347A1 - Gemisch-regelsystem - Google Patents

Gemisch-regelsystem

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DE2617347A1
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output signal
sensor
air
mixture
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DE19762617347
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English (en)
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Kenji Ikeura
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

PATENTANWALTS A. GRÜNECKER
H. KINKEUDEY
W. STOCKMAlR
DR-ΙΝα ■ /UEtCAUECK
OO Π Ο/Τ Κ. SCHUMANN
m ZO I / WH / OR RER NAT.-DlPL-PMYa
P. H. JAKOB
DlPL-INa
G. BEZOLD
Od HSl NOX- DJPL-CHEfA
MÜNCHEN E. K. WEIL
LINDAU 8 MÜNCHEN 22
MAXIMILIANSTRASSE 43
21. April 1976 P 10 323
Nissan Motor Company, Limited
No. 2, Takara-machi, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan
Gemisch-Regelsystem
Die Erfindung betrifft Gemisch-Eegelsysteme für Verbrennungsmotoren und insbesondere ein Gemisch-Regel syst em mit einem geschlossenen Regelkreis für Verbrennungskraftmaschinen, wobei die Auspuffgaszusammensetzung bestimmende Messfühler, welche fehlerkorrigiert sind, verwendet werden.
Bei einem Gemisch-Regelsystem mit geschlossenem Regelkreis ist ein die Auspuffgaszusammensetzung ermittelnder Messfühler vorgesehen, der ein die Konzentration einer bestimmten Komponente der Auspuffgase wiedergebendes elektrisches Signal erzeugt und das Luft-Kraftstoffverhältnis innerhalb eines schmalen Bereiches in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses steuert, bei dem der katalytische Umsetzer mit grösstem Wirkungsgrad arbeitet. Die Funktionskennlinie des Messfühlers ändert sich jedoch in Abhängigkeit von der Temperatur und in Abhängigkeit von der Betriebsdauer.
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ORfGiNAL INSPECTED
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gemisch-Regelsystem für Verbrennungsmotoren zu schaffen, das die bei einem die Auspuffgaszusammensetzung ermittelnden Messfühler auftretenden Fehler kompensiert, die auf Grund von Temperaturänderungen und in Abhängigkeit von der Betriebsdauer auftreten.
Diese Aufgabe wird durch die in Ansprüchen 1, 2, 55 10 und 11 angegebenen Gemisch-Regelsysteme gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser erfindungsgemässen Gemisch-Regelsysteme sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein erfindungsgemässes Gemisch-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor besitzt einen ersten und einen zweiten, die Auspuffzusammensetzung feststellenden Messfühler mit unterschiedlichen Ausgangskennlinien, jedoch mit gleichem Ausgangspegel bei einem vorgegebenen Luft-Kraftstoffverhältnis des Gemisches, mit dem ersten und zweiten Messfühler in Verbindung stehende Schaltungsteile, die ein Signal erzeugen, welches frei von Fehlern ist, welche auf Grund von Änderungen der Funktionskennlinien des ersten und zweiten Messfühlers auftreten, sowie eine Regelschaltung, die das Signal in einer geeigneten Form moduliert, um das Luft-Kraftstoffverhältnis des Gemisches auf einen vorgegebenen Wert einzustellen.
Gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der erste, die Auspuffgaszusammensetzung feststellende Messfühler eine mit zunehmendem Luft-Kraftstoffverhältnis ansteigende Ausgangskennlinie auf, wogegen die Ausgangskennlinie des zweiten Messfühlers, bei zunehmendem Luft-Kraftstoffverhältnis abfällt. Der erste und zweite Messfühler stellen jeweils Ausgangssignale bereit, die sich in Abhängigkeit von auf die Messfühler einwirkenden äusseren Einflüssen in entgegengesetzten Sinne ändern- Ein Vergleicter ist dafür vorgesehen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die Differenz zwischen den Ausgangssignalen des ersten und zweiten Messfühlers wiedergibt. Die
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von den Messfühlern bereitgestellten Ausgangssignale werden so eingestellt, dass sie bei einem vorgegebenen Luft-Kraftstoffverhältnis gleiche Ausgangspegel besitzen, so dass das Ausgangssignal des Vergleichers bei diesem vorgegebenen Verhältnis Null ist. Vom Vergleicher wird ein fehlerfreies Ausgangssignal bereitgestellt, da sich die gegebenenfalls auftretenden Abweichungen vom vorgegebenen Wert auf Grund der Änderung der Kennlinien im entgegengesetzten Sinne aufheben.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erste Messfühler eine sich allmählich ändernde, stetig verlaufende Ausgangskennlinie auf, wogegen der zweite Messfühler eine sich schnell, abrupt ändernde Ausgangskennlinie mit gleichem Ausgangswert bei vorgegebenem Luft-Kraftstoff verhältnis aufweist. Ein Mom ent anwert spei eher ist vorgesehen, um das vom ersten Messfühler bereitgestellte Ausgangssignal zu tasten, wenn sich der Ausgangswert des zweiten Messfühlers plötzlich ändert. Das getastete Ausgangs signal wird gespeichert und mit dem Momentanwert des vom ersten Messfühler bereitgestelltenAusgangssignal verglichen. ■
Die gestellte Aufgabe wird auch durch ein Gemisch-Hegel system gelost, bei dem der erste und zweite, die Auspuffgaszusammensetzung feststellende Messfühler jeweils mit fehlerkompensierenden Potentiometern verbunden sind, die ihrerseits mit einer Zeitmesseinrichtung oder einem Anzeigegerät, beispielsweise einem Tachometer, wirkungsmässig verbunden sind. Durch die Verbindung zwischen den Potentiometern und dem Tachometer wird der veränderliche Abgriff der jeweiligen Widerstandselemente im engen Zusammenhang mit einer Änderung der Funktionskennlinien der zugehörigen Messfühler verschoben, so dass jeder an den Messfühlern auftretender !Fehler kompensiert werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 das Blockschaltbild einer ersten beTorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 das Blockschlatbild einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 eine Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführ ungsfοnn,der Erfindung,
Fig. 4 eine Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 und 6 weitere Ausführungsformen der Erfindung,
Fig.7a und 7b graphische Darstellungen der Ausgangskennlinien der in Fig. 1 dargestellten Messfühler zum Feststellen der Auspuffgaszusammensetzung,
Fig. 8 und 9 graphische Darstellungen, die der Erläuterung des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles dienen,
Fig.10 graphische Darstellungen der Ausgangskennlinien der in Fig. 3 dargestellten Messfühler, und
Fig.11 eine graphische Darstellung, die der Erläuterung des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiels dient.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemässes Luft-Kraftstoffgemisch-Regelsystem mit geschlossenem Regelkreis schematisch dargestellt. Das Regelsystem enthält im allgemeinen eine mit einem Verbrennungsmotor 12 verbundene Luft-Kraftstoff-Dosiereinrichtung 10, beispielsweise mit Kraftstoffeinspritzung oder in Form eines ein- und ausschaltbaren Vergasersystems, an der Auspuffleitung der Maschine angeordnete Messfühler 14 und 15 für die Auspuffgas-Zusammensetzung und einen katalytisehen Umsetzer 16. Eine Fehlerkorrekturschaltung 18 steht gemäss der vorliegenden Erfindung mit den Messfühlern 14 und 15 in Verbindung und liefert ein Signal, das frei von Temperatur Schwankungen ist, die auf die Messfühler Einfluss nehmen. Ein üblicher Proportional-Int^al-Regler 20 ist dafür vorgesehen, um die Amplitude des von der Fehlerkorrekturschaltung 18 bereitgestellten Ausgangssignales entsprechend den vorbestimmten Verstärkungseigenschaften bzw. "Kennlinien" zu modulieren und eine Proportional- und Integral-KompensaiLon zu schaffen. Dieses Signal wird dann einem Impulsbreitenmodulator 22 zugeleitet. Ein Impulsgenerator 24 stellt
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dem Impulsbreitenmodulator 22 eine Impulsfolge vorgegebener Frequenz bereit, um die Impulsbreite entsprechend der Reglerausgangs spannung zu modulieren. Über die Leitung 26 gelangt das Ausgangssignal des Impulsbreitenmodulators 22 zur Luft-Kraftstoff- Dosiereinrichtung, um das Luft-Kraftstoffverhältnis proportional zur Breite der angelegten Impulse zu steuern.
Gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung stellt der Messfühler 14 die Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen fest und liefert ein Ausgangssignal, das bei zunehmendem Luft-Kraftstoff-Verhältnis eine abfallende Kennlinie aufweist (vgl. Kurve a in Fig. 7a), wogegen der Messfühler 15 die Kohlenmonoxid-Konzentration oder die Konzentration der Kohlenwasserstoff-Verbindungbzw.-Verbindungen feststellt und eine Ausgangsspannung liefert, die mit zunehmendem Luft-Kraftstoffverhältnis ansteigt (vgl. Kurve b in Fig. 7a). Die Ausgangsspannungen der Messfühler 14 und 15 werden Regelverstärkern 28 bzw 30 und dem nicht invertierenden bzw. invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 32 der Fehlerkorrekturschaltung 18 zugeführt. Der Verstärker 32 erzeugt ein Ausgangssignal, das die Differenz zwischen den beiden gemessenen Spannungen wiedergibt. Die jeweiligen Verstärkungsfaktoren der Verstärker 28 und 30 sind so eingestellt, dass die Kurven a und b sich in einem Punkt schneiden, der einem vorgegebenen Luft-Kraftstoffverhältnis entspricht, bei dem der katalytische Umsetzer 16 mit der grössten Wirksamkeit bei der Umsetzung arbeitet. Der Differenzverstärker 32 stellt ein Ausgangssignal bereit, das während der Zeit positiv ist, während der der Messfühler 14 ein grösseres Ausgangssignal als der Messfühler 15 liefert. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 32 ist dagegen negativ, wenn diese Beziehung umgekehrt ist, wie es in Fig. 7b dargestellt ist. Das vom Verstärker 32 bereitgestellte Differenz-Ausgangssignal wird einem Proportional-Integral-Regler 20 (nachfolgend mit PI-Regler abgekürzt) zugeführt, indem die Breite des Steuerimpulses bei positivem Eingangssignal vergrössert und bei negativem Eingangssignal verkleinert wird. Entsprechend wird das Luft-Kraftstoff verhältnis bei positivem Eingangssignal vergrössert und bei negativem Eingangssignal verringert. Wenn sich die Ausgangs-
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signale der Messfühler 14- und 15 auf Grund von Temperaturänderungen bzw. -Schwankungen in entgegengesetzten Eichtungen ändern (vgl. die Kurven a1 und b')> so heben sich diese Änderungen im Ausgangssignal des Differenzverstärkers 32 (vgl. Kurv© c) auf und Temperaturänderungen beeinflussen daher nicht die Ausgangsspannung.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung stellen die beiden Messfühler 14- und 15 die Sauerstoffkonzentration der Auspuffgase mit unterschiedlichen Ausgangs-Kennlinien fest (vgl. KLg. 8). Der Messfühler 14- liefert ein Ausgangssignal mit einer stetig, allmählich abnehmenden Kennlinie, wenn das Luft-Treibstoff verhältnis zunimmt (Kurve a), wogegen der Messfühler 15 ein Ausgangssignal liefert, das bei einem bestimmten Luft-Kraftstoff verhältnis, bei dem der katalytisch^ Umsetzer 16 am wirksamsten arbeitet, eine plötzliche, schnelle Änderung zeigt (Kurve b). Diese Kurven schneiden sich an einem Punkt, der dem vorgegebenen Luft-Kraftstoffverhältnis entspricht, und bei dem eine Ausgangsspannung V^ auftritt. In Fig. 2 wird die vom Messfühler 14- bereitgestellte Ausgangsspannung im Verstärker 32 einer Fehlerkorrekturschaltung 19 verstärkt und dem nicht invertierenden Eingang einesDifferenzverstärkers 34- und gleichzeitig einem Analogschalter oder einem Tor bzw. einem Verknüpfungsglied 36 zugeleitet. Das vom Messfühler 15 kommende Ausgangssignal wird dagegen einem Pegeldetektor 38 zugeführt. Dieser Pegeldetektor liefert ein Ausgangsignal, wenn das Ausgangssignal des Messfühlers 15 einen scharfen, plötzlichen Übergang beim vorgegebeen Luft-Kraftstoffverhältnis aufweist. Eine Torsteuerschaltung liefert dann, wenn der Pegeldetektor 38 ein Ausgangssign al bereitstellt, einen Torsteuerimpuls für das Tor 36, um die verstärkte Ausgangsspannung des Messfühlers 14- zu einer Speicherschaltung 4-2 durchzulassen, die als Speicherkondensator vorliegt. Der Steuerimpuls weist eine vorgegebene Impulsbreite auf, so dass der Kondensator während dieser Impulsdauer auf die Eingangsspannung aufgeladen wird. Der Kondensator bleibt auf dieser Spannung, bis der nächste Steuerimpuls auftritt. Die Spannung am Ausgang der Speicherschaltung 4-2 wird mit einem Eegelverstärker
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44 verstärkt und dem invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 34 zugeleitet. Der Regelverstärker 44 kann einen nicht invertierenden Operationsverstärker und ein veränderliches Dämpfungsglied oder einen veränderlichen Widerstand umfassen, wobei durch Einstellen des veränderlichen Dämpfungsgliedes bzw. des veränderlichen Widerstandes die Spannung am invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 34 in Bezug zur Spannung am nicht invertierenden Eingang gebracht wird. Daher stellt die Spannung V^ der Kurve a die Spannung dar, die in dem Moment abgegriffen wurde, in dem das vorgegebene Luft-Kraftstoffverhältnis erreicht wird. Diese Spannung V^ wird als Bezugsspannung verwendet, mit dem die momentane, vom Messfühler 14 bereitgestellte Spannung zu irgendeinem Zeitpunkt verglichen wird. Dieser Bezugswert wird mit einer beim nächsten Steuerimpuls abgetasteten Spannung neu festgelegt.
Es sei nun angenommen, dass eine Änderung im Kennlinienverlauf des Messfühlers 14 auf Grund einer Temperaturänderung auftrat, so dass sich die Kurve a nach links verschiebt, wie dies durch gestrichelte Kurve a1 dargestellt ist, wobei sich die Bezugsspannung auf den Wert V~ erniedrigt hat. Da der Zeitpunkt, bei dem ein steiler Spannungsübergang auftritt, nicht wesentlich von Temperaturänderungen abhängt, und nur eine geringe Spannungsänderung auf der Seite der Kennlinie mit hohem Spannungspegel auftritt, kann - was den Messfühler 15 betrifft - die gleiche Ausgangsspannung am Differenzverstärker 34 auftreten, wie sie auch vorher beim Auftreten von Änderungen des Spannungsverlaufes im Zusammenhang mit dem Messfühler 14 erhalten wurde.
Wenn der katalytisch^ Umsetzer 16 aus einem Dreiwege-Katalysator besteht, so werden sowohl NO als auch oxidierende Kohlenwasserstoffe und CO verringert, vorausgesetzt, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis innerhalb eines engen Bereichs in der Nähe des stöchiometisehen Verhältnisses (mit einem Verhältnis von 14,8) eingestellt bzw. eingeregelt ist. Wenn die schädlichen Auspuffgase mit getrennten Umsetzereinheiten verringert werden,.wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers 44 so eingestellt, dass
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die Bezugsspannung einen Wert aufweist, der nicht dem stö'chiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis entspricht, um einen optimalen Wirkungsgrad bei der Umsetzung der verschiedenen schädlichen Bestandteile des Auspuffgases zu erreichen. Indem man beispielsweise den "Verstärkungsgrad ändert, um die Spannung Y^ auf die Spannung "V^, zu verringern (vgl. Fig. 9a), so geht die Kurve c in Fig. 9b, die das Aus gangs signal des Differenzverstärkers wiedergibt, in die Kurve c1 (vgl. Fig. 9c) über, die man auch erhalten würde, wenn die Kurve b für das Ausgangssignal des Messfühlers 15 nach links verschoben wird und in die gestrichelte Kurve b1 übergeht. Daher hat sich.die Einstellung des Luft-Kraftstoff gemisches, bei dem das System geregelt wird, von si zu s2 verändert.
Der Kennlinienverlauf der Messfühler, die die Auspuffgas-Zusammensetzung feststellen, ändert sich auch in Abhängigkeit von der Betriebsdauer. Die in.Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung ist dafür vorgesehen, ein zeitabhängiges Fehlersignal der Messfühler 14 und 15, die bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung verwendet werden, auszuschalten. In Fig. 3 sind Potentiometer 46 und 43 zwischen den Ausgang der Verstärker 28 bzw. 30 und Masse gelegt, wobei die veränderlichen Abgriffe mit dem nicht invertierenden bzw. invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 32 verbunden sind. Die Abgriffe dieser Potentiometer sind mit einem Zeitmess-Gerät 50, beispielsweise einem Tachometer, so verbunden, dass sich die Abgriffe mit der Anzeige des Tachometers 50 lagemässig verändern, so dass Fehler, die am Abgriff auf Grund einer Alterung der Messfühlers, die die Zusammensetzung der Auspuffgase messen, und die auch mit der Betriebsdauer des Motors 12 in "Verbindung stehen, ausgeschaltet werden.Angenommen ,die Funktionsweise der Messfühler 14· und 15 unterliegt einer solchen Änderung, dass die Kennlinien der Ausgangspannungen in die gleiche Richtung verschoben werden, wie dies durch die gestrichelten Kurven a' bzw. b1 dargestellt ist, so werden die Abgriffe der Potentiometer 46, 48 auf Grund der Verbindung mit dem Tachometer so verschoben, dass die Spannung am Abgriff des Potentiometers 46 absinkt, was zur Folge hat, dass die Kurve a' in die durch die ausgezogene Linie a dargestellte
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Lage verschoben wird. Dagegen nimmt die Spannung am Abgriff des Potentiometers 48 zu, wodurch die Kurve V in die durch die ausgezogene Kurve b dargestellte Lage verschoben wird. Durch diese Korrekturen kann das System auf ein vorgegebenes Luftkraft stoff verhältnis eingestellt bzw. eingeregelt werden, bei dem für einen bestimmten Typ von katalytischem "Umsetzer die optimale Wirkung bei der Umsetzung erreicht wird.
In Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, in der die Korrekturschaltung 19 von Fig. 2 abgewandelt ist, um den zeitabhängigen Fehler, der auf Grund der Messfühler 14 und 15 mit den in Fig. .8 dargestellten Kennlinien auftritt, zu kompensieren. Die in Fig. 4 dargestellte Korrekturschaltung 19 besitzt ein Potentiometer 52, das zwischen dem Ausgang des Verstärkers 32 und Masse liegt. Der veränderliche Abgriff des Potentiometers 52 ist mit dem nicht invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 34 verbunden. Der Abgriff ist über eine gestrichelt dargestellte mechanische Verbindung wirkungsmässig mit dem Tachometer 54 verbunden. Der Ausgang des Messfühlers 15 ist mit einem Verstärker 56 verbunden, der einem Eingang einer Vergleichsstufe 58 ein.Ausgangssignal bereitstellt. Am anderen Eingang der Vergleichsstufe 58 liegt eine Bezugsspannung an, die am Abgriff eines Potentiometers 60 auftritt, das in Reihe mit einem Widerstand 62 zwischen die Spannungsquelle Vcc und Masse geschaltet ist. Der Abgriff des Potentiometers 60 ist in entsprechender Weise über eine mechanische Verbindung, die strichliniert dargestellt ist, mit dem Tachometer 5^ verbunden. Wie im Zusammenhang mit den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, sind die Abgriffe dieser Potentiomter mit dem Tachometer 54 so verbunden, dass sich die Abgriff- bzw. Kontaktstellen bei den jeweiligen Widerstandselementen in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Messfühler ändern. Angenommen, dass der Messfühler 15, der amplitudenmässig eine scharfe Kennlinienänderung aufweist, zu Beginn der Betriebsdauer ein Ausgangs- . signal mit 400 mV beim stöchiometrischen Verhältnis erzeugt (vgl. die Kurve a in Fig. 11). Nach einer Fahrt von 50 km ist
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die Ausgangsspannung beim gleichen stöchiometrisehen Verhältnis auf 300 'mV abgefallen, wie dies durch die Kurve b in Fig. 11 dargestellt ist- Während dieser Betriebsdauer hat sich die Bezugsspannung am Eingang der Vergleichs stuf e 58 um 100 'mV verringert, bei der der Pegeldetektor 38 ein Ausgangssignal liefert, das anzeigt, dass das stöchiometri sehe Verhältnis durch die KorrekturverSchiebung des Abgriffes des Potentiometers 60 erreicht ist. Der durch den Messfühler 14-, welcher eine allmählich sich ändernde Ausgangskennlinie aufweist, hereingebrachte Fehler wird durch die Ko rrekturver Schiebung des Abgriffe's des Potentiomters 52 ausgeglichen und die korrigierte, richtige Spannung wird in der gleichen Weise wie zuvor beschrieben, abgetastet.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem zur Verringerung der schädlichen Auspuffgase ein thermischer Reaktor 64- verwendet wird. Ein Temperaturfühler 66 ist an der Wand der Reaktorkammer angebracht und stellt entsprechende elektrische Signale bereit, die im Proportional-Integral-Regler 20 amplitudenmoduliert und danach in eine Impulsfolge mit einer Impulsbreite umgesetzt werden, die vom Steuersignal festgelegt wird. Ein Stellglied 69 wird durch den Impuls gesteuert und liefert zusätzlichen Sauerstoff über eine Luftpumpe 71 an den thermischen Reaktor 64·. Eine Fehlerkorrekturschaltung 68 liegt zwischen dem Ausgang des Temperaturfühlers 66 und dem Eingang des Reglers 20, um die am Ausgangssignal des Temperaturfühlers 66 auftretenden Fehler, welche durch Änderungen der Wirkungsweise des thermischen Reaktors 64- mit der Zeit auftreten, zu kompensieren. Die in Fig. 6 dargestellte Korrekturschaltung 68 besitzt einen Verstärker 70, der das vom Temperaturfühler 66 bereitgestellte Signal verstärkt und es einem Eingang eines Vergleichers 72 zuleitet. Zwischen der Spannungsquelle Vcc und Masse ist ein aus einem Widerstand 74- und einem dazu in Reihe geschalteten Potentiometer 76 bestehender Spannungsteiler geschaltet. Die Bezugsspannung wird vom veränderlichen Abgriff des Potentiomters 76 abgenommen, der mit dem anderen Eingang des Vergleichers 72 und weiterhin wirkungsmässigmit dem Tacho-
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meter 78 verbunden ist. Auf Grund der wirkungsmassigen Verbindung des Tachometers 78 und des Abgriffes des Potentiometers 72 kann sich die Spannung am Abgriff in Abhängigkeit von der Betriebsdauer des Heaktors in der gleichen Weise, wie zuvor beschrieben wurde, ändern. Der Vergleicher 72 liefert ein Ausgangssignal, wenn das am Verstärkerausgang auftretende Signal die Bezugsspannung erreicht. Wenn dies eintritt, erzeugt der Proportional-Integral-Regler 20 ein Steuersignal, mit dem die Breite des vom Modulator 22 bereitgestellten Impulses moduliert wird.. Die aktive Zeit des Stellgliedes 69 wird daher durch die Breite des Steuerimpulses bestimmt und dem thermischen Reaktor 64· wird eine zusätzliche Menge an Sauerstoff zugeführt, die zur Verringerung der schädlichen Auspuffgase erforderlich ist. Durch diese Regelung wird sichergestellt, dass'der Reaktor 64-immer unter optimalen Bedingungen arbeitet. Während der Betriebsdauer wird die Bezugsspannung in Abhängigkeit eines vorgegebenen Zeitplanes bzw. einer vorgegebenen Einrichtung gesteuert, die in die Verbindung zwischen dem Abgriff des Potentiometers 76 und dem Tachometer 78 eingebaut ist, um den Fehler auszugleichen, der auf Grund der Änderung der Reaktor-Arbeitsweise während der Betriebsdauer auftritt.
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Claims (10)

  1. Patentansprüche
    Gemisch-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor, g e kennz eichnet durch eine erste (14-) und eine zweite Einrichtung (15) 5 die die Zusammensetzung der Auspuffgase des Motors (12) messen und in Abhängigkeit vom Luftkraftstoffverhältnis des Gemisches Signale unterschiedlicher Amplitude erzeugen, mit den ersten und zweiten Einrichtungen (14-, 15) zur Messung der Auspuffgaszusammensetzung verbundene Schaltungsteile (18, 19, 68), die ein Signal frei von einem Fehler erzeugen, welcher auf Grund von Änderungen der Funktionskennlinie der ersten und zweiten Einrichtungen (14-, 15) zur Messung der Auspuffgaszusammensetzung auftritt, und auf das fehlerfreie Signal ansprechende Einrichtungen (10), die das Gemisch auf ein vorgegebenes Luftkraftstoffverhältnis einstellen.
  2. 2. Gemisch-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung (15)» die ein erstes, die Auspuffgaszusammensetzung des Motors (12) wiedergebendes Signal erzeugt, dessen Amplitude bei Ansteigen des Luft-KraftStoffverhältnisses des Gemisches zunimmt, eine zweite Einrichtung (14-), die ein zweites, die Auspuffgaszusammensetzung des Motors (12) wiedergebendes Signal erzeugt, dessen Amplitude bei Ansteigen des Luft-KraftstoffVerhältnisses des Gemisches abnimmt, wobei die Amplitude des ersten und zweiten Signals sich in Abhängigkeit von äusseren Einflüssen in entgegengesetztem Sinne ändern und bei einem vorgegebenen Wert des Luft-KraftstoffVerhältnisses gleiche Ausgangspegel aufweisen, Vergleicher stuf en (32, 34-), die die Amplituden des ersten und zweiten Signals vergleichen und ein die Differenz zwischen diesen Signalen wiedergebendes Signal ■bereitstellen und eine Regelschaltung (20), die das Differenzsignal in eine geeignete Form moduliert, um das
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    Luft-Kraftstoffverhältnis des Gemisches auf einen vorgegebenen Wert vor der Verbrennung einzustellen.
  3. 3- Gemisch-Regel syst em nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die das erste Signal erzeugende Einrichtung (15) einen ersten die Auspuffgaszusammensetzung bestimmenden Messfühler mit einer bei Zunahme des Luft-Kraft stoff Verhältnisses ansteigenden Ausgangskennlinie, die das zweite Signal erzeugende Einrichtung (14), einen zweiten die Auspuffgaszusammensetzung bestimmenden Messfühler mit einer bei Zunahme des Luft-KraftstoffVerhältnisses abfallenden Ausgangskennlinie. . - aufweist und Einrichtungen (28, 30) vorgesehen sind, um die relativen Werte der Ausgangssignale des ersten und zweiten Messfühlers (15ϊ 14) so einzustellen, dass vom ersten und zweiten Messfühler (15, 16) bei einem vorgegebenen Luft-Kraftstoff verhältnis das gleiche Ausgangssignal bereitgestellt wird.
  4. 4. Gemisch-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch Einrichtungen (50, 54, 78)» die die Betriebsdauer des Motors (12) festhalten und Einrichtungen (46, 48; 52, 60, 62; 74,76), die die Amplituden der Ausgangssignale des ersten und zweiten Messfühlers (15, 14) in Abhängigkeit von der festgehaltenen Zeitdauer ändern, so dass Fehler kompensiert werden, die auf Grund von Änderungen der Funktionskennlinie des ersten und zweiten Messfühlers (15, 14) während der festgehaltenen Zeit auftreten können.
  5. 5. Gemisch-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor gekennzeichnet durch einen ersten, die Auspuffgaszusammensetzung bestimmenden Messfühler (14) mit einer Ausgangskennlinie, die sich in Abhängigkeit vom Luft-Kraftstoffverhältnis des Gemisches allmählich ändert, einen zweiten, die Aus-
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    puffgaszusammensetzung bestimmenden Messfühler (15) einer Ausgangskennlinie, die sich bei einem vorgegebenen Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses schnell ändert, ein Schaltungsteil (19) > das das Ausgangssignal des ersten Messfühlers (14·) tastet, wenn sich der Signalpegel des Ausgangssignals des zweiten Messfühlers (15) ändert und diesen Momentanwert aufrechterhält, bis die nächste Änderung im Ausgangssignal des zweiten.Messfühlers (15) auftritt, eine Vergleicherstufe (34), cLie den Momentanwert des vom ersten Messfühlers (14) bereitgestellten Ausgangs sign al s mit dem getasteten Ausgangssignal vergleicht und ein Ausgangs signal bereitstellt, das die Differenz der verglichenen Ausgangssignale wiedergibt, und eine Regelschaltung (20), die das Ausgangssignal in einer geeigneten Form moduliert, um das Luft-Kraftstoffverhältnis des Gemisches auf den vorgegebenen Wert vor der Verbrennung einzustellen.
  6. 6. Gemisch-Regelsystem nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsteil (I9),der das Ausgangssignal tastet, Einrichtungen (38) zum Feststellen der Änderung im Ausgangssignal des zweiten Messfühlers (15)> eine Speicherstufe (42) und Schaltungsstufen (36, 40) aufweist, um das vom ersten Messfühler (14) kommende Ausgangssignal bei Feststellung der Änderung im Ausgangssignal des zweiten Messfühlers (15) an die Speicherstufe (42) durchzulassen.
  7. 7. Gemisch-Eegelsystem nach einem der Ansprüche 5 und 6, gekennzeichnet durch eine mit der Speicherstufe (42) verbundene Vergleicherstufe (44), die die Grosse des gespeicherten Ausgangssignales des ersten Messfühlers (14) in Abhängigkeit vom Momentanwert des Ausgangssignals vom ersten Messfühler (14) steuert.
  8. 8. Gemisch-Regelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7» gekennzeichnet durch einen Vergleicher (58), dessen er-
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    ster Eingang mit dem zweiten Messfühler (15) v&& dessen zweiter Eingang mit einer veränderlichen Spannungsquelle (60, 62) verbunden ist, und Einrichtungen (5^), die die' Betriebsdauer des Motors (12) feststellen und die veränderliche Spannung in Abhängigkeit von der festgestellten Zeitdauer steuern, wobei der Vergleicher (58) nur dann ein Ausgangssignal bereitstellt, wenn die gesteuerte veränderliche Spannung erreicht wird und das Ausgangssignal des Vergleichers (58) der Pegelfeststell.einrichtung (38) zugeführt wird.
  9. 9- Gemisch-Regelsystem nach einem der Ansprüche 5 "bis 8, gekennzeichnet durch einen zwischen dem ersten Messfühler (14·) und der Vergleichsstufe (32O liegenden Regerverstärker (4-4) und Einrichtungen (54), die die Betriebsdauer des Motors (1.2) feststellen und das Ausgangssignal des Regelverstärkers (44) in Abhängigkeit von der festgestellten Betriebsdauer steuern.
  10. 10. Gemisch-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch einen mit der Auspuffleitung des Motors (12) in Verbindung stehenden thermischen Reaktor (64), der die schädlichen Auspuffgase reduziert, einen Temperaturfühler (66), der ein die Temperatur im thermischen Reaktor (64) wiedergebendes Ausgangssignal bereitstellt, Schaltungsteile (69, 7Ot die dem thermischen Reaktor (64) zusätzliche Luft zuführen,·einen Schaltungsteil (68), der das Ausgangssignal mit einer veränderlichen Grosse vergleicht und ein Ausgangssignal bereitstellt, das die Differenz des vom Temperaturfühler (66) bereitgestellten Ausgangssignales und der veränderlichen Grosse nach dem Vergleich wiedergibt, eine Regelschaltung (20), die das Differenzsignal in einer geeigneten Form moduliert, um die Luftzufuhr-Einrichtungen (69, 7Ό zu steuern und eine Einrichtung (78), die die Betriebsdauer des Motors (12) feststellt und die veränderliche Grosse in Abhängigkeit
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    von der festgestellten Betriebsdauer so einstellt, dass eine .änderung der Punktionskennlinie des thermischen Reaktors (64) während der Betriebsdauer kompensiert wird (Pig, 5, 6). ■
    11« Gemi s ch-Ee gel syst em für einen Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch einen ein die gemessene Zusammensetzung wiedergebendes Signal erzeugender Messfühler (14, 15) für die Auspuffgaszusammensetzung, eine Einrichtung (32, 34, 72), die das die Zusammensetzung wiedergebende Signal mit einem veränderlichen Bezugspegel vergleicht und ein Signal bereitstellt, das die Differenz zwischen dem die Zusammensetzung wiedergebenden Signal '. und dem Bezugspegel wiedergibt, eine Regelschaltung (20), der das Signal von der Vergleicherstufe (32, 34, 72) zugeführt wird und eine vorgegebene Ansprechkennlinie -. aufweist, um ein Steuersignal zu erzeugen, eine Einrichtung (10), die in Abhängigkeit vom Steuersignal Luft-Kraftstoffgemisch dem Motor (12) bereitstellt, Einrichtungen (50, 54, 78), die die Betriebsdauer des Motors (12) feststellen, sowie Einrichtungen (46, 48; 52, 60, 62; 74, 76), die den Bezugspegel in Abhängigkeit von der festgestellten Betriebsdauer des Motors (12) ändern und Fehler kompensieren, die auf Grund einer .änderung der Punktionskennlinie des die Auspuffgaszusammensetzung feststellenden Messfühlers (14, 15) während der Betriebsdauer auftreten.
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