DE2659054A1

DE2659054A1 - Emissionsregelvorrichtung mit geschlossenem regelkreis fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2659054A1
Application number: DE19762659054
Authority: DE
Inventors: Masaharu Asano
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1975-12-27
Filing date: 1976-12-27
Publication date: 1977-07-07
Also published as: JPS5281436A; CA1073082A; US4165719A

Description

Die Erfindung betrifft eine Emissionsregelvorrichtung mit geschlossenem Regelkreis für eine Brennkraftmaschine, die beim Fehlen einer Schwankung der wahrgenommenen Konzentration der Abgasemission im Klemmbetrieb arbeiten kann, und insbesondere eine derartige Vorrichtung, bei der der Klerambetrieb während des Anlaufens der Maschine oder während einer Verzögerung ausgesetzt wird.

Bei einem Emissionsregelsystem mit geschlossenem Regelkreis für eine Brennkraftmaschine wird die Konzentration eines Abgasbestandteils gemessen, um das Mischverhältnis des im Zylinder verbrannten Kraftstoff-Luftgemisches bei einem gegebenen Zyklus wiederzugeben und somit das Mischverhältnis

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beim folgenden Zylinderzyklus derart zu regeln, daß der Unterschied zwischen dem wahrgenommenen Verhältnis und einem gewünschten Wert kompensiert wird. Gewöhnlich wird der Rest sauerstoffgehalt mittels eines Zirkonsauerstoffsensors wahrgenommen, der ein Ausgangssignal liefert, das eine scharfe, charakteristische Änderung in der Nähe des stöchiometrischen Kraftstoff-Luftverhältnisses zeigt. Der herkömmliche Sauerstoffsensor ist jedoch hinsichtlich seines Betriebsverhaltens durch die Temperatur der Abgasemissionen beschränkt. Das Ausgangssignal des Sensors bleibt daher in manchen Fällen auf einem niedrigen Spannungspegel, während die Maschine angelassen wird oder wenn die Kraftstoffzufuhr bei einer plötzlichen Verzögerung der Maschine unterbrochen wird. Eine ähnliche Situation tritt dann auf;, wenn der Sensor ausfallen solltet, Bei einem auf einen niedrigen Spannungspegel oder auf dem Spannungspegel Null befindlichen Sensorausgangssignal ergäbe sich ein derartiges Regelsignal, daß ein extrem reiches Gemisch der Maschine unabhängig vom Betriebszustand der Maschine zugeliefert würde.

Ein bekanntes Emissionsregelsystem nutzt die Schwankung der wahrgenommenen Sauerstoffkonzentration, die auf der Eigentransportverzögerungszeit der Maschine beruht, als ein Signal aus, um das Arbeitsverhalten des Abgassensors zu bestimmen. Wenn die Schwankung aufhört, wird das Fehlen der Schwankung von einem Detaktor wahrgenommen, um das Kraftstoff-Luftverhältnis auf einen festen Wert zu klemmen und somit zu verhindern, daß das Gemisch zu reich oder zu arm wird. Obwohl ein derartiges Festklemmen des Kraftstoff-Luftverhältnisses dann vorteilhaft ist, wenn der Sensor ausfallen sollte, hat es Nachteile bei einer plötzlichen Verzögerung, und insbesondere dann* wenn die Maschine nach dem Warmlaufen wieder gestartet wird. Auf ein Wiederstarten der Maschine nimmt unter diesen Umständen die Detektorschaltung die anfängliche Beschaffenheit des Ausgangssignals des Sensors für

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die Abgaszusammensetzung als ein Signal wahr, das angibt, daß der Sensor fehlerhaft arbeitet, da in der Anfangsphase de^t: Wiederstartens der Maschine eine Schwankung fehlt. Die Κ.Ί ischaltung wird dann aktiviert, um unabhängig von eventuel -·α Änderungen in der Beschaffenheit des Ausgangssignals des Sensors für die Abgaszusammensetzung das Regelsignal auf einem bestimmten konstanten Wert über eine längere Zeitdauer festzuklemmen.

Ziel der Erfindung ist eine Emissionsregelvorrichtung, die frei von den oben erwähnten Nachteilen ist, während sie gleichzeitig das Festklemmen des Wertes des Kraftstoff-Luftgemisches sicherstellt, wenn der Sensor für die Abgaszusammensetzung ausfallen sollte.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Emissionsregelvorrichtung, die die Menge an schädlichen Emissionsbestandteilen, herabsetzt, wenn die Maschine in einem Betriebszustand arbeitet, der derart ist, daß der Sensor in seinem Betriebsverhalten nachteilig beeinflußt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Emissionsregelvorrichtung, die eine Schaltung umfaßt, die die Klemmwirkung aussetzt, wenn ein derartiger Betriebszustand der Maschine vorliegt, der sonst bewirken würde, daß der Abgassensor Niederspannungssignale über eine längere Zeitdauer erzeugt.

Ziel der Erfindung ist auch eine Emissionsregelvorrichtung, bei der eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Klemmwirkung in Intervallen unterbricht und bei der die Unterbrechung gezählt wird, um zu bestimmen, ob der Abgassensor tatsächlich ausgefallen ist oder fehlerhaft arbeitet.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben:

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Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2 zeigt das Schaltbild einer Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels;

Fig. 3 und 4 zeigen Schaltbilder einer Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Schaltung;

Fig. 5 zeigt in einem Diagramm Signalwellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Emissionsregelvorrichtung enthält einen Sensor 10 für die Abgaszusammensetzung, der im Abgaskanal einer Brennkraftmaschine 11 angeordnet ist, um die Konzentration eines Abgasbestandteiles, beispielsweise des Sauerstoffs, in den Emissionen zu messen und somit ein Ausgangssignal zu erzeugen, das eine scharfe charakteristische Änderung in der Amplitude in der Nähe des stöchiometrischen Wertes des Kraftstoff -Luftgemisches zeigt. Eine solche Ausgangskennlinie liefert ein herkömmlicher Zirkon-Sauerstoffsensor, dessen Ausgangssignal eine hohe Amplitude bei Kraftstoff-Luftverhältnissen unter dem stöchiometrischen Wert (reiche Gemische) und eine niedrige Amplitude bei Verhältnissen über dem stöchiometrischen Wert (arme Gemische) hat.

Das Ausgangssignal des Sensors 10 für die Abgaszusammensetzung liegt am nicht invertierenden Eingang eines Funktionsverstärkers (Differentialverstärker) 12, um es mit einer an seinem invertierenden Eingang liegenden Bezugsspannung zu vergleichen, die von einem Spannungsteiler geliefert wird, der durch Widerstände R1 und R2 gebildet ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 12, das eine Folge des Vergleiches ist, liegt in Form eines Ausgangssignals positiver Polarität, wenn das Ausgangssignal des Sensors größer als die Bezugs-

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spannung ist, und in Form eines Ausgangssignals negativer Polarität vor, wenn die Situation genau umgekehrt ist.

Das Ausgangssignal des Funktionsverstärkers 12 liegt am invertierenden Eingang eines Integralreglers, der über einen Widerstand Rj5 von einem Funktionsverstärker 13 gebildet wird. Die Integration wird von einem integrierenden Kondensator C1 geliefert, der zwischen die invertierende Eingangsklemme und die Ausgangsklemme des Funktionsverstärkers 13 geschaltet ist, und der Integrationsfaktor ist durch die Zeitkonstante des RC-Gliedes R3C1 bestimmt. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers 13 liegt an Masse.

Das Ausgangssignal des Integralreglers 13 liegt über einen Relaiskontakt SW1 an einer Kraftstoff und Luft mischenden und proportionierenden Einrichtung 14, die ein ventilbetätigter Vergaser oder eine Kraftstoff-Einspritzanlage sein kann. Auf das integrierte .Ausgangssignal ansprechend sorgt die Einrichtung 14 für ein Mischen und Proportionieren von Kraftstoff und Luft und liefert die Einrichtung 14 das Gemisch der Brennkraftmaschine 11. Wenn die wahrgenommene Sauerstoffkonzentration einen Gemischwert wiedergibt, der ärmer als der stöchiometrische Wert ist, gibt der Integrator ein Fehlerkorrektursignal ab, das das Gemisch anreichert.-Wenn umgekehrt das wahrgenommene Gemisch reicher als der stöchiometrische Wert ist, wird die Richtung der Reglung umgekehrt, so daß das Gemisch auf den stöchiometrischen Wert geregelt wird. Ein dreifach wirksamer katalytischer Wandler 15 ist im Abgaskanal auf der stromabwärts liegenden Seite des Sensors 10 angeordnet, um gleichzeitig die schädlichen Bestandteile zu reduzieren, wobei der Wirkungsgrad der Umwandlung maximal ist, wenn das Gemisch auf einen Wert in der Nähe des stöchiometrischen Wertes geregelt ist.

Da der Sauerstoffsensor 10 einer auf einer hohen Temperatur

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befindlichen Umgebung ausgesetzt'ist, ist seine Kennlinie temperaturabhängig und neigt der Sensor zu einer Abnahme seiner Leistungsfähigkeit mit der Zeit. Insbesondere dann, wenn die Maschine gestartet wird oder im Leerlauf arbeitet, ist die Temperatur im Abgaskanal relativ gering, was zur Folge hat,· daß die Ausgangsspannung des Sauerstoffsensors das Kraftstoff-Luft-Mischverhältnis nicht genau wiedergibt.

Aufgrund der Transportverzögerungszeit der Maschine ergibt sich beim Ansprechen auf das Eingangsregelsignal eine Eigenzeitverzögerung des Regelsystems, so daß gewöhnlich Regelschwingungen auftreten.

Das Ausgangssignal vom Differentialverstärker 12 liegt an einer Differenzierschaltung 16, die von einem Kondensator C2 und einem Widerstand R4 gebildet wird, der an Masse liegt. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C2 und dem Widerstand R4 liegt an der Anode einer Diode DI, deren Kathode an der Basis eines Transistors T1 liegt, dessen Kollektor und Emitter jeweils über einen Lastwiderstand R5 an einer Spannungsversorgung Vcc und an Masse liegen.Ein Speicherkondensator C3 ist mit der Kathode der Diode D1 verbunden, so daß er durch das differenzierte Signal positiver Polarität aufgeladen wird, um eine Spannung als Eingangsspannung für die Basis des Transistors T1 zu entwickeln.

Der Transistor T1 wird durchgeschaltet, wenn die Spannung am Speicherkondnesator C3 unter einen bestimmten Wert fällt, wenn er sich über den Widerstand R11 entlädt, so daß ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel der Basis eines Transistors T2 geliefert wird, um diesen zu sperren. Durch das Sperren des Transistors T2 ergibt sich ein hohes Spannungsausgangssignal an seinem Kollektor, der über den* Lastwiderstand R6 mit der Spannungsversorgung Vcc verbunden ist» Unter diesen Umständen wird der Transistor T3 durchgeschaltet, um einen

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Strom durch eine Relaisspule RL1 von der Spannungsversorgung Vcc aus zu leiten. Der Kontakt SW1 des Relais RL1 liegt im Schaltkreis zwischen dem Ausgang des Integralreglers 13 und dem Eingang zur Kraftstoff und Luft mischenden Einrichtung 14. Der Relaiskontakt SW1 ist ein Umschaltekontakt, der so angeordnet ist, daß er den oben erwähnten Schaltkreis schließt, wenn das Relais RL1 nicht erregt ist, und daß er eine Regelspannung geeigneter Höhe von der Spannungsversorgung +B an die Kraftstoff und Luft mischende Einrichtung legt, wenn das Relais RL1 erregt ist, während er den Ausgang des Integralreglers 13 abtrennt. Unter diesen Umständen ist das System auf einen konstanten Wert, unabhängig vom wahrgenommenen Kraftstoff-Luftverhältnis geklemmt.

Der Kollektor des Transistors T2 steht gleichfalls mit der Anodenklemme einer Diode D2 in Verbindung, deren Kathodenklemme über einen Widerstand RS an der Basis eines Transistors T4 lie gt. Die Diode D2 ist im Nebenschluß zu einem Widerstand R7 geschaltet« Zwischen der Kathode der Diode D2 und dem Widerstand R8 ist ein Speicherkondensator C4 angeordnet, der an Masse liegt und dann aufgeladen wird, wenn die Diode D2 in Durchlaßrichtung durch ein auf einem hohen Pegel liegendes Ausgangssignal am Kollektor des Transistors T2 vorgespannt ist, während das System festgeklemmt ist. Der Transistor T4 wird durchgeschaltet, wenn die Spannung am Kondensator C4 die Schwellenspannung des pn-Übergangs des Transistors T4 erreicht. Ein Transistor T5 ist mit seiner Basis über einen Widerstand R9 an den Kollektor des Transistors T4 angeschaltet. An der Basis des Transistors T5 liegt auch über den Schließerkontakt MS1 ein Gleichspannungspotential von der Spannungsversorgung Vcc. Der Kontakt MS1 ist ein von Hand betätigbarer Schalter, der von dem Fahrer des Fahrzeugs bedient wird. Der Kontakt MS1 wird dazu betätigt, ein Vorspannungspotential an die Basis des Transistors T5 über den Widerstand R13 zu legen, um diesen unabhängig vom Leitungszustand des Transistors T4 leitend zu machen.

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Der Kollektor des Transistors T5 liegt an der Basis eines Transistors T6, dessen Kollektor über eine Relaisspule RL2 mit der Spannungsversorgung Vcc verbunden ist„

Zwischen dem Speicherkondensator C3 und der Spannungsversorgung Vcc ist eine Klemmfreigabeschaltung vorgesehen, die von einer Diode D3, einem Widerstand R1O und einem Schließerkontakt SW2 gebildet wird, der daraufhin betätigt wird, daß das Relais RL2 erregt wird, wie es durch unterbrochene Linien 17 dargestellt ist, um die Klemmfreigabeschaltung zu schließen. Die Diode D3 ist in einer derartigen Richtung geschaltet, daß sie auf das Schließen der Schaltung hin ein Wiederaufladungspotential an den Speicherkondensator C3 legt.

Zur Beschreibung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung wird zunächst angenommen, daß der Sauerstoffsensor 10 richtig arbeitet, so daß das Ausgangssignal vom Funktionsverstärker 12 über und unter den Bezugswert schwankt, da das System in der oben beschriebenen Weise schwingt. Solange das System schwingt, wird von der Differenzierschaltung 16 ein Ausgangssignal, abgegeben, um den Kondensator C3 aufzuladen, so daß über dem Kondensator C3 eine Spannung aufgebaut wird, die bei Erreichen eines bestimmten Spannungspegels ein Sperren des Kondensators T1 bewirkt. Bei normalen Betriebsbedingungen wird daher der Transistor T1 gesperrt und bleibt der Transistor T3 nicht leitend, während das Ausgangssignal vom Integralregler 13 an der Kraftstoff und Luft mischenden und proportionierenden Einrichtung 14 liegt.

Während des Anlaufens der Maschine oder im Leerlauf bleibt das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors 10 auf einem niedrigen Spannungspegel und entwickelt der Kondensator C3 keine Spannung. Dadurch wird der Transistor T1 durchgeschaltet, wird der Transistor T2 gesperrt und wird anschließend der Transistor T3 durchgeschaltet. Das Relais RL1 wird somit erregt, so daß es

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seinen Kontakt SW1 betätigt, wie es in Fig. 5a dargestellt ist, und das System wird festgeklemmt. Das hohe Potential am Kollektor des Transistors T2 lädt über -'ie Diode D2 (Fig. 5b) den Kondensator C4 auf und spannt den Transistor T4 in den leitenden Zustand vor. Der Transistor T5 wird gesperrt, was dazu führt, daß der Transistor T6 durchschaltet, um die Relaisspule RL2 zu erregen. Der Schaltkontakt SW2 wird geschlossen, und der Kondensator C3 wird über die Diode D3 wieder aufgeladen (Fig. 5c und d). Wenn der Leitungsschwellenwert des Transistors T1 erreicht ist, wird das Relais RL1 entregt, um den festgeklemmten Zustand zu lösen. Auf das Leiten des Transistors T1 hin beginnt der Kondensator C4 sich wieder aufzuladen, um den Transistor T4 zu sperren, was zur Folge hat, daß das Relais RL2 entregt wird, so daß der Relaiskontakt SW2 öffnet. Der Kondensator C3 entlädt seine gespeicherte Energie, bis er den Leitungsschwellenwert des Transistors T1 erreicht. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, solange der Sensor 10 für die Abgaszusammensetzung in seinem Spannungspegel nicht schwankt, was zur Folge hat, daß eine Kette von Impulsen am Kollektor des Transistors T2 erzeugt wird.

Nach dem Warmlaufen der Maschine wird der Abgassensor 10 betriebsbereit und erzeugt ein Ausgangssignal, das die Konzentration des Restsauerstoffes wiedergibt-. Das System arbeitet in einem geschlossenen Regelkreis, so daß das Ausgangssignal des Sensors 10 schwankt. Wenn der Sensor 10 ausgefallen ist, werden vom Kollektor des Transistors T2 fortlaufend Impulse erzeugt.

Um zu bestimmen, ob der Sauerstoffsensor 10 tatsächlich ausgefallen ist oder aufgrund der niedrigen Abgastemperatur während des Anlaufens der Maschine oder aufgrund einer Kraftstoffunterbrechung während einer Verzögerung nur einfach arbeitsunfähig geworden ist, ist ein Impulszähler 18 mit dem Kollektor des Transistors T2 verbunden. Wenn ein bestimmter Zählerstand

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im Zähler 18 erreicht ist, kann davon ausgegangen v/erden, daß der Sensor 10 ausgefallen ist. Der Zähler 18 schaltet eine Anzeige 19 an, um den Fahrer des Fahrzeuges zu warnen. Dieser betätigt daraufhin einen Schalter MS1, der zwischen die Spannungsversorgung Vcc und über den Widerstand R13 die Basis des Transistors T5 geschaltet ist. Der Transistor T5 wird durchgeschaltet, um den Transistor T6 zu sperren, so daß die Wiederaufladung des Kondensators C3 unterbrochen und das Relais RL1 geschaltet wird, um das Regelsystem festzuklemmen.

Wenn der bestimmte Zählerstand im Zähler nicht erreicht wird, erscheint keine Anzeige und zeigt das System seine normale schwingende Regelfunktion, wie es oben beschrieben wurde. Der Kondensator C3 wird über den Leitungspegel des Transistors T1 aufgeladen, und das Relais RL1 wird somit nicht erregt bleiben (Fig. 5d)„ Sollte der Abgassensor 10 in irgendeinem Betriebszustand ausfallen, wird, der Zähler 18 aktiviert, um den Ausfall anzuzeigen.

Durch das schrittweise Aussetzen der Klemmwirkung wird der Nachteil, der bei den. bekannten Vorrichtungen während des Wiederanlaufens der Maschine nach dem Warmlaufen auftritt, erfolgreich beseitigt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist der Komparator 12 in Fig. 1 durch eine Schaltung 20 ersetzt, die Funktionsverstärker 21 und 23 enthält. Der Verstärker 21 liegt mit seinem nicht invertierenden Eingang am Ausgang des Sauerstoffsensors 10 und mit seinem invertierenden Eingang an einer Bezugsspannung. Der Ausgang des Verstärkers 21 ist mit einem RC-Filter 22 aus einem Widerstand R14 und einem Kondensator C5 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 21 liegt.über den Widerstand R14 am invertierenden Eingang des Funktionsverstärkers 23, dessen nicht invertierender Eingang über die Verbindungsleitung 24 mit dem Ausgang des

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Verstärkers 21 verbunden ist. Der Funktionsverstärker 21 wirkt als Differentialverstärker, um die wahrgenommene Sauerstoffkonzentration mit einem Bezugswert zu vergleichen. Das Ausgangssignal vom Verstärker 21 wird durch das Filter 22 geglättet, so daß die am Kondensator C5 entwickelte Spannung einen Mittelwert des schwankenden Ausgangssignals des Verstärkers 21 wiedergibt. Wenn das Betriebsverhalten des Sauerstoffsensors 10 sich ändern oder mit der Zeit schlechter werden sollte, wird der Schwankungsbereich des Verstärkers 21 beeinflußt,und der Mittelwert des Ausgangssignals 21 wird auf einem neuen Wert angesiedelt. Der Mittelwert dient als Bezugswert für den Funktionsverstärker 23, der ihn mit dem schwankenden Ausgangssignal vom Verstärker 21 vergleicht. Die Schaltung 20 hat somit eine Selbstkompensationsfunktion für eine Störung des Sensors 10 für die Abgaszusammensetzung und liefert ihr kompensiertes Ausgangssignal dem Integralregler 25.

An dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R14 und dem Kondensator C5 des Filters 22 liegt die Basis eines Transistors T7, der die am Kondensator C5 entwickelte Spannung wahrnimmt und durchschaltet, wenn die Kondensatorspannung unter einen bestimmten Wert fällt. Der Emitter des Transistors T7 liegt an der Basis eines Transistors T8, um diesen zu sperren, wenn der Transistor T7 leitend ist. Der Kollektor des Transistors T8 ist einerseits mit der Basis des Transistors T9 und andererseits mit der Basis des Transistors T10 verbunden. Wenn der Transistor T8 leitend ist, sind die Transistoren T9 und T10 gesperrt. Der Transistor T9 wird somit leitend, wenn der Kondensator C5 entladen ist. Eine Relaisspule RL3 ist mit dem Kollektor des Transistors T9 verbunden. Das Relais RL3, dessen Kontakt SV/3 am Ausgang des Integrators 25 liegt, arbeitet auf dieselbe Weise wie das Relais RL1 beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so daß dann, wenn es erregt wird, der Kontakt SW3 betätigt wird, um den Regelkreis festzuklemmen.

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Der Kollektor des Transistors TlO liegt an der Basis eines Transistors TU, dessen Kollektor mit einem monostabilen Multivibrator 26 verbunden ist. Ein von Hand aus bedienbarer Schalter MS2 ist zwischen die Basis des Transistors T11 und die Spannungsversorgung Vcc geschaltet, um den Transistor T11 in den leitenden Zustand vorzuspannen, wenn der Schalter von Hand aus betätigt wird. Der monostabile Multivibrator 26 wird auf das Sperren des Transistors T11, wenn der Regelkreis festgeklemmt wird, aktiviert, um einen Impuls bestimmter Dauer zu erzeugen. Der monostabile Multivibrator 26 aktiviert einen Transistor T12 für' die Dauer des- Impulses, um eine Relaisspule RIA zu erregen, die an seinem Kollektor liegt. Der Kontakt SW4 des Relais RL4 liegt im Wiederaufladekreis, der mit dem Kondensator C5 und -der Spannungsversorgung Vcc verbunden ist. Der Wiederaufladekreis enthält eine Diode D4, einen Widerstand R5 und den Relaiskontakt SW4, die in Reihe geschaltet sind. Die Arbeitsweise des Wiederaufladekreises ist identisch mit der des in Fig. 1 dargestellten Wiederaufladekreises.

Während des Betriebs bewirkt der Niederspannungszustand des Sensors 10 der Abgaszusammensetzung eine Entladung des Kondensators C5, um den Transistor T7 durchzuschalten und somit den Regelkreis festzuklemmen. Gleichzeitig wird der monostabile Multivibrator 26 aktiviert, um das Relais RL4 über die Periode des monostabilen Multivibrators zu erregen, und somit den Wiederaufladeschaltkreis zu schließen. Der Kondensator C5 wird wieder aufgeladen, so daß der Transistor T7 gesperrt wird und das Relais RL3 abfällt. Solange der Niederspannungszustand vorherrscht, wird das Regelsystem in Intervallen genauso wie das vorhergehende Ausführungsbeispiel festgeklemmt, wobei der Kollektor des Transistors T8 eine Kette von Impulsen zum Zähler 18 abgibt.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem identische Bezugszeichen für die mit Fig. 2 identischen

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Bauteile verwandt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein von Hand aus bedienbarer Startschalter MS3 vorgesehen, um den Transistor T13 in der Klemmfreigabeschaltung 30 durchzuschalten. Am Kollektor des Transistors T13 liegt ein monostabiler Multivibrator 31, der auf ein Hochspannungsausgangssignal am Kollektor des Transistors T13 aktiviert wird, wenn der Schalter MS3 ausgelöst ist. Der Ausgangsimpuls vom monostabilen Multivibrator 31 wird zum Aktivieren des Transistors T14 verwandt, mit dessen Kollektor ein Relais RL5 verbunden ist, dessen Kontakt SW5 im Wiederaufladeschaltkreis liegt, der von der Diode D4 und dem Widerstand R15 gebildet wird. Der Wiederaufladeschaltkreis wird somit geschlossen, um den Kondensator C5 auf das Auslösen des Schalters MS3 aufzuladen. Wenn der Schalter MS3 beim Starten der Maschine betätigt ist, wird der Kondensator C5 aufgeladen und wird der Transistor T7 gesperrt, um eine Erregung des Relais RL3 zu verhindern, so daß ein Festklemmen des Regelkreises während der Periode des monostabilen Multivibrators 31 verhindert wird.

Die Klemmfreigabeschaltung 30 kann auch durch eine in Fig. 4 dargestellte Schaltung 40 ersetzt sein, bei der die zu Fig. 3 identischen Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Ein Kondensator C5 ist zwischen den Emitter des Transistors T15 und Masse geschaltet. Wenn der Schalter MS4 betätigt wird, um den Transistor T15 durchzuschalten, wird der Kondensator C5 aufgeladen, so daß sich eine Vorspannung für den Transistor T16 entwickelt, dessen Kollektor an der Basis des Transistors T17 liegt, dessen Kollektor seinerseits mit der Basis des Transistors T14 verbunden ist. Das Durchschalten des Transistors T15 hat zur Folge, daß der Transistor T14 durchschaltet, um das Relais RL5 zu erregen. Wenn der Schalter MS4 ausgelöst wird, wird der Transistor T15 gesperrt, damit sich der Kondensator C6 über den Widerstand R16 entladen kann. Wenn das Vorspannungspotential des Transistors T16 unter seinen Leitungsschwellenwert fällt, wird der Transistor T17 durchgeschaltet,

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mn den Transistor T14 zu sperren. Der Kondensator C6 und der Widerstand R16 bilden somit ein Verzögerungsglied,und das Relais RL5 bleibt für eine Zeitspanne erregt, die mit der Betätigung des Schalter MS4 beginnt und bis zu dem Zeitpunkt reicht, zu dem der Kondensator C6 entladen ist.

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Claims

Patentansprüche

imissionsregelvorrichtung mit geschlossenem Regelkreis für eine Brennkraftmaschine mit einer Einrichtimg zum Wahrnehmen der Konzentration eines Bestandteils der Abgasemissionen der Maschine, mit einer Einrichtung zum Vergleichen der wahrgenommenen Konzentration, um zu bestim-• men, ob das Kraftstoff-Luftgemischverhältnis, das durch die wahrgenommene Konzentration wiedergegeben wird, oberhalb oder unterhalb eines bestimmten Viertes liegt, und mit einer Einrichtung, die¹ in Abhängigkeit davon, ob die wahrgenommende Konzentration oberhalb oder unterhalb des bestimmten Wertes liegtj, die Luft und den Kraftstoff, die der Maschine geliefert werden, mischt und proportioniert, wobei . die Regelvorrichtung mit der resultierenden Schwankung der wahrgenommenen Konzentration des Abgasbestandteils selbstgeregelt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die feststellt, wenn die wahrgenommene Konzentration zu schwanken aufhört, durch eine Einrichtung, die bei Fehlen der Schwankung der wahrgenommenen Konzentration auf die Einrichtung, die dieses Fehlen feststellt, anspricht und das Verhältnis des Kraftstoff-Luftgemisches, das der Maschine geliefert wird, auf einen konstanten Wert festklemmt, und durch eine Einrichtung, die das Festklemmen des Kraftstoff-Luftverhältnisses aussetzt, damit die Vorrichtung in einer Arbeitsweise der Regelung mit geschlossenem Regelkreis arbeiten kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Aufhören der Schwankung der wahrgenommenen Konzentration feststellende Einrichtung einen Kondensator, der auf ein elektrisches Signal anspricht, das die wahrgenomme-

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ne Konzentration des Abgasbestandteils wiedergibt, und eine bistabile Einrichtung aufweist, die auf die Spannung am Kondensator anspricht, um einen ersten Zustand, der dem Fehlen der Schwankung der wahrgenommenen Konzentration entspricht, und einen zweiten Zustand einzunehmen, der dem Vorhandensein der Schwankung der wahrgenommenen Konzentration entspricht, was davon abhängt, ob die Spannung am Kondensator oberhalb oder unterhalb eines bestimmten Pegels liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Aufhören der Schwankung feststellende Einrichtung eine Differenzierschaltung, die auf das elektrische Signal anspricht, um dieses zu differenzieren, und eine Diode enthält, die mit der Differenzierschaltung verbunden ist, um das differenzierte Signal einer Polarität zum Kondensator durchzulassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf die bistabile Einrichtung anspricht, wenn diese sich im ersten Zustand befindet, um den Kondensator aufzuladen, damit dadurch die bistabile Einrichtung den zweiten Zustand einnehmen kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die bistabile Schaltung ansprechende Einrichtung ein derartiges Zeitglied enthält, daß das Festklemmen in periodischen Intervallen solange auftritt, solange eine Schwankung der wahrgenommenen Konzentration fehlt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zählen, wie oft das Festklemmen auftritt, und durch eine Einrichtung, die auf das Ausgangssignal der Zähleinrichtung anspricht, um eine Anzeige zu liefern, wenn

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ein bestimmter Zählerstand erreicht ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Schalter, um ansprechend auf die Anzeigeeinrichtung das Verhältnis des Kraftstoff-Luftgemisches auf einen konstanten Wert festzuklemmen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung einen Differentialverstärker zum Erzeugen eines ersten Signals, das den Unterschied zwischen der wahrgenommenen Konzentration des Abgasbestandteiles und einem Bezugswert wiedergibt, eine RC-Filtereinrichtung zum Erzeugen eines zweiten Signals, das einen Mittelwert der Amplitude des ersten Signals wiedergibt, und einen Komparator aufweist,. der ein drittes Signal erzeugt, das den Unterschied in der Amplitude zwischen dem ersten und dem zweiten Signal wiedergibt, wobei die Ladeeinrichtung mit der Filtereinrichtung verbunden ist, um deren Kondensator daraufhin aufzuladen, daß sich die bistabile Einrichtung im ersten Zustand befindet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die das Festklemmen aussetzt, einen von Hand betätigbaren Schalter und ein Zeitglied aufweist, das auf den von Hand betätigbaren Schalter anspricht, um die Klemmeinrichtung für eine bestimmte Zeitdauer außer Betrieb zu setzen.

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