DE2631482C2

DE2631482C2 - Regelsystem zur Einstellung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses

Info

Publication number: DE2631482C2
Application number: DE2631482A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Okazaki Hattori; Takamichi Gamagori Nakase
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1976-07-13
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE2631482A1; JPS529724A; US4094273A; GB1556191A

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem zur Einstellung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses des einer Brennkraftmaschine über einen in ihrer Ansaugleitung angeordneten Vergaser zugeführten Luft-Brennstoff-Ansauggemisches gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Außer Drehzahl-Regelsystemen für Vergaser-Brennkraftmaschinen, die mit einem dem Vergaser zugeordneten Bypaßluftkanal arbeiten (DE-OS 19 61 438), sind allgemein auch Regelsysteme zur Einstellung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses des einer Vergaser-Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Brenn-Ansauggemisches bekannt, die einen dem Vergaser zugeordneten Bypaßluftkanal mit einem darin befindlichen Bypaßventil aufweisen. Bei einem solchen bekannten Regelsystem (DE-OS 22 45 492) wird z. B. die Stellung des Bypaßventils über einen Stellmotor und einen die Ausgangssignale eines Drehzahl-Meßfühlers, eines Gaspedal-Weggebers und eines in einer Abgassammelleitung angeordneten Abgas-Meßfühlers erhaltenden Regelverstärker zur Regelung des im Vergaser gebildeten Luft-Brennstoff-Gemisches gesteuert. Durch eine spezielle Ausbildung des Bypaßluftkanals und der Klappe des Bypaßventils soll hierbei eine möglichst in allen Betriebspunkten konstante Regelabweichung in Verbindung mit einer geringen Verzögerungszeit erzielt werden.

Der DE-OS 22 19 880 ist ein weiteres Regelsystem dieser Art zu entnehmen, das sich auf eine Regelung des Massenverhältnisses des einer Brennkraftmaschine zugeführten und von einem Vergaser aufbereiteten Luft-Brennstoff-Gemisches in Abhängigkeit von den Meßwerten eines Abgas-Meßfühlers bezieht Hierbei ist der Luftdurchsatz durch den Vergaser und über den Luftdurchsatz der Brennstoffdurchsatz durch einen parallel zum Lufttrichter des Vergasers verlaufenden oder vom Lufttrichtereingang des Vergasers zum Ansaugrohr nach einer Drosselklappe führenden Bypaßluftkanal regelbar, dessen Querschnitt in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Abgas-Meßfühlers veränderbar ist In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt (US-PS 34 01 919), im Gemischaufberei tungssystem einer Brennkraftmaschine eine elektro magnetische Schrittsteuerung einer Vergaserluftklappe vorzunehmen.

Darüber hinaus ist. es bekannt (DE-CS 23 60 621 und DE-OS 24 31 046), das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Ansauggemisches bei Vergaser-Brennkraftmaschinen durch einlaßseitige Zuführung von Zusatzluft über einen dem Vergaser zugeordneten Bypaßluftkanal und ein darin angeordnetes Bypaßventil im wesentlichen in alleiniger Abhängigkeit von den Ausgangssignalen eines im Abgasweg der Brennkraftmaschine angeordneten und die Sauerstoffkonzentration der Abgase feststellenden Abgas-Meßfühlers einzuregeln.

Regelsysteme dieser Art, bei denen die Gemischaufbereitung für eine Brennkraftmaschine im wesentlichen durch Steuerung der Stellung eines in einem dem Vergaser zugeordneten Bypaßluhkanal befindlichen Bypaßventils in Abhängigkeit von den Meßwerten eines Abgas-Meßfühlers in einem geschlossenen Regelkreis regelbar ist, weisen unter anderem den Nachteil auf, daß im Leerlauf der Brennkraftmaschine auf Grund der dann relativ geringen Ansprechempfindlichkeit des Abgas-Meßfühlers instabile Betriebsverhältnisse auftreten können. Darüberhinaus ist nachteilig, daß der Lauf der Brennkraftmaschine im lastfreien Betrieb insbeson dere bei über dem Leerlaufwert liegenden Drehzahlen leicht instabil wird und zu Aussetzern oder gar zum Stillstand der Brennkraftmaschine führt. Die Ursache hierfür ist darin zu sehen, daß z. B. im Falle einer zuvor ei folgten öffnung des Bypaßventils zur Abmagerung eines zu fetten Gemisches bei starker Betätigung des Gaspedals im lastfreien Betriebszustand nun eine sehr rasche, da drehzahlabhängige weitere öffnung des Bypaßventils erfolgt, durch die das Gemisch dann derart abgemagert werden kann, daß die Brennkraftmaschine aussetzt und stehenbleibt. Das heißt, bei bereits magerem Gemisch auf Grund einer entsprechenden Öffnungsstellung des Bypaßventils führt in einem solchen Falle die mit drehzahlabhängiger hoher Stellgeschwindigkeit erfolgende weitere öffnung des

Bypaßventils zu einer Übermagerung des Gemisches mit der Folge eines instabilen Laufs bzw. Stillstands der Brennkraftmaschine. Da insbesondere bei extremen Witterungs-, Fahr-

oder Verkehrsbedingungen auch die Temperatur der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs im Leerlauf außerordentlich stark ansteigen kann, was zu Perkolationserscheinungen im Brennstoff und damit zur Bildung eines äußerst fetten Luft-Brennstoff-Gemisches führt, das nicht nur den Wirkungsgrad einer katalytischen Abgasreinigung nachteilig beeinflußt, sondern auch einen unruhigen Leerlauf der Brennkraftmaschine mit einem möglichen Aussetzen zur Folge hat, ist bei einem Regelsystem der eingangs genannten Art auch bereits die Verwendung eines Perkolationsmeßfühlers vorgeschlagen worden, der bei Feststellung von Perkolationserscheinungen des Brennstoffs im Vergaser ein Ausgangssignal abgibt, das einer Steuerschaltung zugeführt wird (DE-AS ?6 19 874). Hierdurch kann die dem Bypaßventil zugeordnete Antriebseinrichtung unabhängig von dem Ausgajigssignal eines Abgas-Meßfühlers zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Stellung des Bypaßventils betätigt werden, wenn von der Steuerschaltung auf Grund des von einem Drehzahl-Meßfühler abgegebenen Signals das Erreichen des Leerlaufzustandes der Brennkraftmaschine und gleichzeitig auf Grund des von dem Perkolationsmeßfühler abgegebenen Signals keine Perkolationserscheinungen im Brennstoff festgestellt werden. Dies ermöglicht zwar die Einbeziehung von Perkolationserscheinungen im Brennstoff in die Leerlauf-Regelung, verhindert jedoch nicht eine zu starke Gemischabmagerung durch eine mit drehzahlabhängiger hoher Stellgeschwindigkeit erfolgende übermäßige Öffnung des Bypaßventils im lastfreien Betriebszustand dir Brennkraftmaschine auf Grund einer starken Betätigung des Gaspedals.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Regelsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 für sämtliche Drehzahlen im lastfreien Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere bei über dem Leerlaufwert liegenden Drehzahlen, einen ruhigen und gleichmäßigen Lauf der Brennkraftmaschine zu gewährleisten und ein Aussetzen bzw. Stehenbleiben der Brennkraftmaschine in einem solchen Betriebszustand zu verhindern.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Erfindungsgemäß wird somit der lastfreie Betriebszustand der Brennkraftmaschine, d. h., der ausgerückte Zustand der Kupplung, erfaßt und ic diesem Betriebszustand die Änderungsrate des Luft-Brennstoff-Gemischverhältnisses von unterstöchiometrischen zu überstöchiometrischen Werten hin kleiner gehalten als die Änderung von überstöchiometrischen zu unterstöchiometrischen Werten. Dies erfolgt dadurch, daß im lastfreien Betriebszustand die Stellgeschwindigkeit zum öffnen des Bypaßventils kleiner als diejenige zum Schließen des Bypaßventils gehalten und dadurch eine übermäßige Abmagerung des Luft-Brennstoff-Ansauggemisches verhindert wird. Da damit auch der durchschnittliche Luft-Brennstoff-Verhältniswert unterhalb eines optimalen Bezugswertes, wie dem stöchiometrischen Verhältniswert, gehalten wird, bleibt das &o Leerlauf-Gemisch im Mittel ein wenig fett, was zusätzlich zur Verhinderung eines Aussetzens oder Stehenbleibens der Brennkraftmaschine auf Grund zu starker Gemischabmagerung und zur Gewährleistung eines stabilen Laufs beiträgt. μ

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Regelsystems zur Einsteilung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses,

F i g. 2 das Ausgangssignal des bei dem Regelsystem gemäß F i g. 1 verwendeten Abgas-Meßfühlers,

F i g. 3 ein Schaltbild der Steuerschaltung gemäß Fig. 1, und

F i g. 4A und 4B Schaltpläne zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Zweirichtungsschieberegisters gemäß F i g. 3.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Regelsystems schematisch dargestellt Mit der Bezugszahl 1 ist ein Vergaser bezeichnet, der mit einem Ansaugstutzen oder Ansaugkrümmer 2 einer Brennkraftmaschine 3 verbunden ist und dem Ansaugkrümmer 2 über eine Brennstoffdüse la Brennstoff zuführt, wobei die Brennstoffmenge proportional der Durchflußrate der Ansaugluft ist, die durch die Öffnungsstellung einer Drosselklappe oder eines Drosselventils 10 bestimmt wird. Der Vergaser 1 weist außerdem einen L..;ftfilter 9 und einen Bypaßluftkanal Jl auf, der mit d:m Vergaser I unterhalb der Drosselklappe 10 in Verbindung steht, wobei ein Bypaßventil 12 zur Steuerung der Durchflußrate (Luftmenge) der durch den Bypaßluftkanal 11 strömenden Luft und eine Antriebseinrichtung 8 zur Betätigung des BypaUventils 12, die z. B. ein impulsgesteuerter Schrittmotor sein kann, vorgesehen sind. Die Bezugszahl 13 bezeichnet einen Positionsmeßfühler zur Erfassung einer vorgegebenen Stellung des Bypaßventils 12, in der ein Luft-Brennstoff-Verhältnis gebildet wird, das unter Schnellaufbedingungen, insbesondere während des Warmlaufens der Brennkraftmaschine 3 auf die Betriebstemperatur erforderlich ist. Diese vorgegebene Stellung entspricht normalerweise vorzugsweise der vollständig geschlossenen Stellung des Bypaßventils 12, in der die Kontakte des Positionsmeßfühlers 13 geschlossen sind. Die Bezugszahl 5 bezeichnet einen katalytischen Konverter, der im Hinteren Teil einer Auslaßleitung oder eines Auspuffkrümmers 4 angeordnet ist, während mit der Bezugszahl 6 ein in dem Auspuffkrümmer 4 angeordneter Abgas-Meßfühler bezeichnet ist, der z. B. Zirkonoxyd zur Feststellung des Sauerstoffanteils in den Abgasen verwandet und dadurch das Luft-Brennstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches ermittelt. Die Ausgangsspannung des Abgas-Meßfühlers 6 ändert sich stufenartig, wenn sich das Luft-Brennstoff-Verhältnis nahe dem stöchiometrischen Wert 1 (in F i g. 2 durch den Punkt a bezeichnet) befindet, wie dies in F i g. 2 veranschaulicht ist Die Bezugszahl 14 bezeichnet einen Meßfühler zur Feststellung des Schnellaufzustands bei unbelasteter Brennkraftmaschine 3 der z. B. ein Schalter sein kann, mit dessen Hilfe sich feststellen läßt, daß die Kupplung ausgekuppelt worden ist oder der Schalthebel des Schaltgetriebes sich in der neutralen Stellung befindet, wobei in diesem Falle der Schalter derart angebracht ist, daß er geschlossen ist, wenn sich die Brennkraftmaschine im unbelasteten Zustand befindet. Die Bezugszahl 7 bezeichnet eine Steuerschaltung, die über ihre Eingänge die Ausgängssignale des Abgas-Meßfühlers 6, des die vorgegeben? Steitung des Bypaßventils 12 feststellenden PositionsmeßfUhlers 13 und des Meßfühlers 14 erhält und den Schrittmotor 8 und damit das Bj paßventil 12 entsprechend diesen Ausgangssignalen zur Einstellung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses des Gemisches steuert.

Die Einzelheiten der Steuerschaltung 7 werden nachstehend unter Bezugnahme auf F i g. 3 näher beschrieben. In Fig. 3 bezeichnet die Bezugszahl Ta eine Detektorschaltung zur Erfassung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, die einen Widerstand 101, einen Vergleicher 104 sowie Spannungsteilerwiderstände 102 und 103 zur Zuführung einer vorgegebenen Spannung zu dem invertierenden Eingang des Vergleichen 104 aufweist, dessen nichtinvertierender Eingang wiederum mit dem in dem Auspuffkrümmer 4 angeordneten Abgas-Meßfühler 6 verbunden ist. Die durch die Spannungsteilerwiderstände 102 und 103 vorgegebene Spannung ist auf einen Wert festgesetzt, der ein wenig geringer als die von dem Abgas-Meßfühler 6 bei im wesentlichen dem stöchiometrischen Luft-Brennstoff-Verhältnis abgegebene Ausgangsspannung ist. Wenn daher das von dem Abgas-Meßfühler 6 ermittelte Luft-Brennstoff-Verhältnis geringer als der stöchiometrische Wert I ist, was der Fall ist, wenn das Gemisch angereichen oder »fett« ist, wird ein Signal des Wertes »I« an einem Ausgang 104a, der Detektorschaltung 7a erzeugt, während ein Signal des Wertes »0« am Ausgang 104a abgegeben wird, wenn das ermittelte Luft-Brennstoff-Verhältnis größer als der stöchiometrische Wert I ist. ₂s

Die Bezugszahl Tb bezeichnet eine Positionsdetektorschaltung zur Feststellung der vorgegebenen Stellung des Bypaßventils 12 die Widerstände 105 und 106 sowie einen Transistor 107 aufweist, dessen Basis mit dem Positionsmeßfühler 13 und über den Widerstand 105 mit jo einer Stromquelle 15 verbunden ist. Da der Positionsmeßfühler 13 derart aufgebaut ist, daß seine Kontakte geschlossen sind, wenn sich das Bypaßventil 12 in der vorgegebenen Stellung (der vollständig geschlossenen Stellung) befindet, sperrt der Transistor 107, wenn die ^ Kontakte geschlossen sind, und ein Signal des Wertes »I« wird am Ausgang 107a der Positionsdetektorschaltung Tb abgegeben. Befindet sich dagegen das Bypaßventil 12 nicht in der vorgegebenen Stellung, so wird ein Signal des Wertes »0« am Ausgang 107a 4n erzeugt.

Die Bezugszahl 7cbezeichnet eine Lastfrei-Detektorschnltung. die Widerstände 108 und 109 sowie einen Transistor 110 aufweist, dessen Basis mit dem Meßfühler 14 und über den Widerstand 108 mit der Stromquelle 15 verbunden ist. Da der Meßfühler 14 derart ausgeführt ist, daß seine Kontakte geschlossen sind, wenn die Brennkraftmaschine 3 im unbelasteten Zustand im Schnellauf betrieben wird, sperrt der Transistor 110 bei geschlossenen Kontakten, und ein 5η Signal des Wertes »1« wird an einem Ausgang 110a der Lastfrei-Detektorschaltung Tc erzeugt, während unter anderen Arbeitsbedingungen der Brennkraftmaschine ein Signal des Wertes »0« am Ausgang 110a abgegeben wird.

Die Bezugszahl Tdbezeiennet einen Impulsgenerator, der einen NAND-Glieder 111 und 112 mit Vervielfacheranschlüssen aufweisenden astabilen Multivibrator. Kondensatoren 113 und 114 sowie eine Flip-Flops 115 und 116 aufweisende Frequenzteilerschaltung umfaßt. Der Impulsgenerator Td weist einen ersten Ausgang 115a. an dem die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen Ausgangsimpulse des astabilen Multivibrators abgegeben werden, sowie einen zweiten Ausgang 116a auf, an dem die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/4 unterworfenen Ausgangsimpulse des astabilen Multivibrators abgegeben werden.

Das Ausgangssignal der das Luft-Brennstoff-Verhältnis feststellenden Detektorschaltung 7a wird einem NOR-Glied 123 zugeführt und außerdem nach Inversion durch einen Inverter 117 einem NOR-Glied 122 zugeführt. Das Ausgangssignal der die vorgegebene Position des Bypaßventils 12 erfassenden Positionsdetektorschaltung Tb wird dem NOR-Glied 123 zugeführt, während das Ausgangssignal der Lastfrei-Detektorschaltung 7c einem NOR-Glied 120 und außerdem nach Inversion durch einen Inverter 118 einem NOR-Glied 119 zugeführt wird. Die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen und am ersten Ausgang 115a abgegebenen Ausgangsimpulse des astabilen Multivibrators werden den NOR-Gliedern 120 bzw. 123 zugeführt, während das NOR-Glied 119 die einer Frequenzteilung um dem Faktor 1/4 unterworfenen und am zweiten Ausgang 116a abgegebenen Ausgangsimpulse des astabilen Multivibrators erhält. Die Ausgangssignale der NOR-Glieder 119 und 120 werden einem Nük-Giied \i\ zugeführt, dessen Ausgangssignai wiederum dem NOR-Glied 122 zugeführt wird.

Die Ausgangssignale der NOR-Glieder 122 und 123 werden jeweils den Eingängen a und b eines Zweirichtungs-Schieberegisters 7/"derart zugeführt, daß bei Anliegen _der_ Impujssignale am Eingang a die Ausgänge "Q\, Q\, Q) und Q₄ des Zweirichtungs-Schieberegisters aufeinanderfolgend weitergeschaltet werden, wie dies in Fig.4A veranschaulicht ist. Liegen dagegen die lmpviissignale_an dem Eingang b an, so werden die Ausgänge Q₄. Q\ Q\ und Q\ aufeinanderfolgend weitergeschaltet,_wie^ies m F i g. 4B_veranschaulicht ist. Die Ausgänge Qi, Q2, Qi und Q₄ sind mit einem Schaltnetzwerk Tg verbunden, das Widerstände 145, 146, 147 und 148, Transistoren 149, 150. 151 und 152 sowie Gegenspannungs-Sperrdioden 153. 154, 155 und 156 aufweist und mit Feldspulen ei, C?. et und C₄ des Schrittmotors 8 verbunden ist. Wenn daher die Impulssignale am Eingang a des Zweirichtungs-Schieberegisters Tf anliegen, werden die Transistoren 149, 150, 151 und 152 aufeinanderfolgend durchgeschaltet, so daß die Feldspulen C\. o. C) und C₄ des Schrittmotors 8 aufeinanderfolgend erregt werden, wodurch sich der Schrittmotor 8 in der durch den Pfeil gemäß Fig. 3 bezeichneten Richtung dreht und hierdurch das Bypaßventil 12 in der Öffnungsrichtung betätigt. Liegen dagegen die Impulssignale an dem anderen Eingang b an. wird der Schrittmotor 8 in der entgegengesetzten Richtung gedreht, und das Bypaßventil 12 in Schließrichtung betätigt.

Im folgenden wird näher auf die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Regelsystems eingegangen.

Befindet sich das Bypaßventil 12 nicht in seiner vorgegebenen, vollständig geschlossenen Stellung und wird die Brennkraftmaschine unter Last betrieben, sind die Kontakte des Positionsmeßfühlers 13 und des Meßwertgebers 14 jeweils geöffnet, so daß Signale des Wertes »0« sowohl am Ausgang 107a der Positionsdetektorschaltung Tb als auch am Ausgang HOa der Lastfrei-Detektorschaltung Tc abgegeben werden. Ermittelt in diesem Zustand die Detektorschaltung 7a, daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches kleiner als der stöchiometrische Wert 1 ist, d. ru daß das Gemisch angereichert oder »fett« ist und somit ein Signal des Wertes »1« an dem Ausgangsanschluß 104a abgegeben wird, so wird dieses Signal des Wertes »1« dem NOR-Glied 123 zugeführt daß ein Signal des Wertes »0« abgibt und das Zweirichtungs-Schieberegister Tf nicht betätigt wird. Das am Ausgang 104a

erzeugte Signal des Wertes »I« wird außerdem von dem Inverter 117 invertiert und das sich ergebende Signal des Wertes »0« dem NOR-Glied 122 zugeführt. Da. wie bereits erwähnt, ein Signal des Wertes »0« am Ausgang 110;) der I.astfrei-Detektorschaltung 7c abgegeben wird, werden die einer Frequenzteilung um ilen Faktor 1/2 unterworfenen und am ersten Ausgang 110a des Impulsgenerators Td abgegebenen Ausgangsimpulsc dem .'JOR-Glied 121 über das NOR-Glied 120 zugeführt, während das erwähnte Signal des Wertes »0« von dem Inverter 118 invertiert und das sich ergebende Signal des Wertes »I« dem NOR-Glied 119 zugeführt wird, so daß ein Signal des Wertes »0« dem NOR-Glied 121 zugeführt wird. Die einer Frequenzteilung um den I'aktoi 1/2 unterworfenen Impulssignale werden daher einem Eingang des NOR-Gliedes 122 über das NOR-Glied 121 zugeführt, so daß auf Grund der Tatsache, daß das Signal des Wertes »0« dem anderen Eingang des NOR-Gliedes 122 über den Inverter 117

Faktor 1/2 unterworfenen Impulssignale dem Eingang a des Zweirichtungs-Schieberegisters TJ_ zugeführt wenden und dessen Ausgänge Q\. Qt. Qi und Qt aufeinanderfolgend weitergeschaltet werden. Die Feldspulen Ci, o, d und Ct des Schrittmotors 8 werden daher aufeinanderfolgend erregt und der Schrittmotor 8 in der durch den Pfeil in F i g. 3 bezeichneten Richtung gedreht, wodurch das Bypaßventil 12 in Öffnungsrichtung betätigt wird. Hierdurch erhöht sich die durch den Bypaßluftkanal 11 strömende Zusatzluftmenge und die Anreicherung des Gemisches wird verringert, so daß das L 'ft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches auf den stöchiometrischen Wert I eingeregelt wird.

In ähnlicher Weise läuft die Regelung ab, wenn die Brennkraftmaschine unter Last betrieben wird, das Bypaßventil 12 sich nicht in der vorgegebenen vollständig geschlossenen Stellung befindet und die Detektorschaltung 7a feststellt, daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches größer als der stöchiometrische Wert 1 ist, daß also das Gemisch »mager« ist, so daß ein Signal des Wertes »0« am Ausgang 104a abgegeben wird, dieses Signal des Wertes »0« von dem Inverter 117 invertiert wird und das sich ergebende Signal des Wertes »I« dem NOR-Glied 122 zugeführt wird. Das NOR-Glied 122 führt daher ein Signal des Wertes »0« dem Eingang a des Zweirichtungs-Schieberegisters Tf zu, so daß das Zweirichtungs-Schieberegister Tf nicht betätigt wird. Außerdem wird das Signal des Wertes »0« am Ausgang 104a der Detektorschaltung 7a dem NOR-Glied 123 zugeführt, so daß auf Grund der Tatsache, daß das Signal des Wertes »0« auch von der Positionsdetektorschaltung Tb dem NOR-Glied 123 zugeführt wird, die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen und an dem ersten Ausgang 115a des Impulsgenerator Td abgegebenen Impulssignale dem Eingang b des Zweirichtungs-Schieberegisters 7/"zugeführt werden. Die Ausgänge ζ)₄, Qi, Q und Qi des Zweirichtungs-Schieberegisters Tf werden daher aufeinanderfolgend weitergeschaltet und die Feldspulen Cs. cj, cj und C\ des Schrittmotors 8 aufeinanderfolgend erregt so daß sich der Schrittmotor 8 in einer dem Pfeil in Fig.3 entgegengesetzten Richtung dreht und dadurch das Bypaßventil 12 in Schließrichtung betätigt Hierdurch verringert sich die durch den Bypaßluftkanal 11 strömende Zusatzluftmenge, und das Gemisch wird angereichert, um das Luft-Brennstoff-Verhäitnis auf den stochiornetrischen Wert 1 einzuregeln. Ist das Bypaßventil 12 in seine

vollständig geschlossene Position verstellt, sind di( Kontakte des diese Position erfassenden Positionsmcß fühlers 13 geschlossen, so daß ein Signal des Wertes »l< am Ausgang 107a der Positionsdetektorschaltung 7< erzeugt und dem NOR-Glied 123 zugeführt wird, so dal dessen Ausgangssignal den Wert »0« annimmt. Au diese Weise wird eine weitere Betätigung de· Bypaßvcntils 12 in Schließrichtung zur Vermeidunj einer Beschädigung des Bypaßventils 12 sowie eine: Durchbrennens des Schrittmotors 8 verhindert.

Nachstehend wird näher auf die Wirkungsweise de: Regelsystems unter Schnellaufbedingungen (unbelaste ter Betriebszustand) der Brennkraftmaschine eingegan gen.

Bei Schnellauf der unbelasteten Brennkraftmaschin! sind die Kontakte des Meßwertgebers 14 geschlossen so daß ein Signal des Wertes »I« am Ausgang 110a de Lastfrei-Detektorschaltiing 7c erzeugt wird. Diese: Signal des Wertes »I« wird dem NOR-Glied 121 ^^"siühri wodurch dessen A.us^sri^ssi^ris! den ^VeΓ »0« annimmt. Außerdem wird dieses Signal des Werte: »1« auch von dem Inverter 118 invertiert und das siel ergebende Signal des Wertes »0« dem NOR-Glied 11! zugeführt. Die einer Frequenzteilung um den Faktor I/' unterworfenen und an dem zweiten Ausgang 116a de: Impulsgenerators Td abgegebenen Impulssignale tretet daher am Ausgang des NOR-Gliedes 119 auf unc werden über das NOR-Glied 121 einem Eingang de NOR-Gliedes 122 zugeführt. Wenn in diesem Zustam die Detektorschaltung 7a feststellt, daß das Luft-Brenn stoff-Verhältnis des Gemisches kleiner als der stöchio metrische Wert I ist und daraufhin an ihrem Ausganj 104a ein Signal des Wertes »1« abgibt, wird diese: Signal des Wertes »1« von dem Inverter 117 invertier und das sich ergebende Signal des Wertes »0« den anderen Eingang des NOR-Gliedes 122 zugeführt Dadurch werden die einer Frequenzteilung um det Faktor 1/4 unterworfenen Impulssignale dem Eingang · des Zweirichtungs-Schieberegisters Tf über das NOR Glied 122 zugeführt, und der Schrittmotor 8 in der durcl den Pfeil in F i g. 3 bezeichneten Richtung gedreht. Ii diesem Falle wird die Stellgeschwindigkeit des Bypaß ventils 12 auf die Hälfte derjenigen reduziert, di< Verwendung findet, wenn die einer Frequenzteilung un den Faktor 1/2 unterworfenen Impulssignale den Zweirichtungs-Schieberegister Tf zugeführt werden, se daß das Bypaßventil 12 langsamer verstellt wird, went die unbelastete Brennkraftmaschine im Schneilau betrieben wird.

Obwohl die Frequenz der an dem ersten Ausgang 115a und dem zweiten Ausgang 116a des Impulsgenera tors Td abgegebenen Impulssignale bei dem Vorstehern beschriebenen Ausführungsbeispiel des Regelsystem; die Hälfte (1/2) bzw. ein Viertel (1/4) der Impulsfolgefre quenz der Ausgangsimpulse des astabilen Multivibra tors beträgt, können auch andere Frequenzteilungsver hältnisse Verwendung finden, bzw. alternativ kann die Schwingfrequenz des astabilen Multivibrators in ent sprechender, geeigneter Weise eingestellt werden.

Während bei dem vorstehend beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel des Regelsystems die Stellgeschwindig keit des Bypaßventils 12 verringert wird, wobei da: Bypaßventil 12 sich öffnet, wenn die Brennkraftmaschi ne unbelastet betrieben wird, können die einei Frequenzteilung mit dem Faktor 1/4 unterworfenei Impulssignale auch dem NOR-Glied 123 zugeführ werden, so daß das Bypaßventil 12 im !astfreier Betriebszustand der Brennkraftmaschine langsam ge

schlossen wird.

Ferner kann die Einstellung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses anstatt durch Regelung der Zufuhr von Zusatzluft auch durch Regelung der vom Vergaser zugeführten Brennstoffmenge erfolgen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regelsystem zur Einstellung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses des einer Brennkraftmaschine über einen in ihrer Ansaugleitung angeordneten Vergaser zugeführten Luft-Brennstoff-Ansauggemisches, mit einem dem Vergaser zugeordneten Bypaßluftkanal und einem darin befindlichen Bypaßventil, dessen Stellung in Abhängigkeit von mittels mehrerer Meßfühler ermittelten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, die das das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Ansauggemischs bezeichnende Ausgangssignal eines Abgas-Meßfühlers und das die Drehzahl der Brennkraftmaschine bezeichnende Ausgangssignal eines Drehzahl-Meßfühlers einschließen, zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Luft-Brennstoff-Verhältniswertes des Ansauggemisches durch kompensierende Änderung einer durch den Bypaßluftkanal strömenden Zusatzluftmenge über eine mit den Meßfühlern verbundene Steuerschaltung und eine Antriebseinrichtung steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bypaßventil (12) im lastfreien Betriebszustand der Brennkraftmaschine (3) bei Überschreitung eines vorgegebenen Meßwertes des Abgas-Meßfühlers (6) zur Änderung des Luft-Brennstoff-Verhältniswertes von einem hohen auf einen niedrigen Betrag mit einer ersten Stellgeschwindigkeit in Schließrichtung und bei Unterschreitung eines vorgegebenen Meßwertes zur Änderung des Luft-Brennstoff-Verhältniswertes von einem niedrigen auf einen, hohen Betrag mit einer gegenüber der ersten Stellgeschwindigkeit kHneren zweiten Stellgeschwindigkeit in Öffiringsrichtung betätigbar ist.

2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (8) ein Schrittmotor ist und daß die Steuerschaltung (7) einen Impulsgenerator (7d) aufweist, der eine erste impulsfolge und eine zweite Impulsfolge mit gegenüber der ersten Impulsfolge niedrigerer Impulsfolgefrequenz erzeugt, wobei der Schrittmotor von der ersten Impulsfolge zur Verstellung des Bypaßventils in Schließrichtung und von der zweiten Impulsfolge zur Verstellung des Bypaßventils in Öffnungsrichtung angetrieben wird.