DE2704777A1

DE2704777A1 - Verbrennungsmotor, dessen auspuffeinrichtung mit sonden zur analyse der abgase versehen ist

Info

Publication number: DE2704777A1
Application number: DE19772704777
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Alfa Romeo SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1977-02-04
Publication date: 1977-08-18
Also published as: IT1062859B; DE2704777C2; US4088096A

Description

Firma ALFA ROMEO S.ρ.Α., Mailand (Italien)

"Verbrennungsmotor, dessen Auspuffeinrichtung mit Sonden zur Analyse der Abgase versehen ist."

In jüngerer Zeit sind auf dem Gebiet der Umweltschutzvorrichtungen für Verbrennungsmotore Sonden entwickelt worden, die dazu geeignet sind, die Gegenwart eines bestimmten Bestandteiles (Sauerstoff, Kohlenoxyd) der Auspuffgase festzustellen und ein elektrisches Signal abgeben, welches von der Konzentration des betreffenden Bestandteiles in den Auspuffgasen abhängig ist.

Insbesondere werden Sonden aus Zirkoniumoxydbasis herangezogen,

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um den Gehalt an Sauerstoff oder an Kohlenoxyd in den Auspuffgasen des Motors zu bestimmen; solche Sonden sind praktisch Konzenti*ationselemente, die mit einem festen Elektrolyten versehen sind, v/elcher aus einer zweckmäßig stabilisierten Schicht Zirkoniumoxyd besteht, die an beiden Seiten mit je einer Schicht Platin überzogen ist, welche die porösen Elektroden bildet; die beiden Elektroden stehen im Kontakt mit der Luft und mit den Auspuffgasen, so daß durch die unterschiedliche Konzentration des Sauerstoffes über eine bestimmte Schwellentemperatur ein elektrisches Potential zwischen beiden Elektroden entsteht, welches von der Konzentration des Sauerstoffes in den Gasen und somit von dem Luft-Benzin-Verhältnis des den Motor speisenden Gemisches abhängig ist; meistens stellen sich an den Klemmen der Sonde, die mit den Elektroden verbunden sind, abwechselnd zwei Spannungspegel ein, wobei dem. einen ein mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch, dem anderen ein reiches entspricht.

Entsprechend dem Kraftstoffanteil im angesaugten Gemisch, ändert sich die Zusammensetzung der Auspuffgase; so kann das von der Sonde erzeugte elektrische Signal, das über die Betriebsverhältnisse des Motors Aufschluß gibt, als Regelungsparameter ausgenutzt v/erden; wenn der Motor mit einer Vorrichtung zum Regeln der Benzinzufuhr ausgerüstet ist, läßt sich das von der Sonde gelieferte Signal als Rückkopplungssignal zum Angleichen des Gehaltes des vom Motor angesaugten Kraftstoff-Luft-Gemisches verwenden; oder wenn der Motor mit einer Vorrichtung zum Einblasen der Nachverbrennungsluft in die Auspuffgase ausgestattet ist, kann das Sondensignal zum Regeln der eingelassenen Luftmenge ausgenutzt werden, so daß ein einwandfreier Abspielvorgang des

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Nachverbrennungsverfahrens sichergestellt ist.

Der Einfachheit halber wird die Sonde für die Abgasanalyse gewöhnlich in der Auspuffeinrichtung im Bereich der einen Leitung angeordnet, in die die verschiedenen aus den einzelnen Zylindern kommenden Auspuffrohre münden, so daß die Sonde die Gesamtmenge der ^5otorabgase erfaßt und in der Lage ist, die Durchschnittskonzentration des betreffenden Bestandteiles in den von allen Zylindern stammenden Abgasen zu ermitteln.

BcI. größerer Länge der Auspuffrohre, vor deren Einmündung in den Sammler, kann es während der Srwärmungsstufe des Motors vorkommen, daß die Abgase, wenn sie die Sonde passieren, nicht heiß genug sind, um sie zu betätigen; da der innere Widerstand der Sonde unter der Schwellenteraperatur sehr hoch ist (er nimmt mit Zunahme der Temperatur ab) und das elektrische Potential an den Klemmen ier Sonde unbedeutend ist, gleich welche Zusammensetzung die Abgase aufweisen, ist die Sonde nicht in der Lage, irgendeine brauchbare Information über den Gehalt des Gemisches zu liefern, bis die Betätigungstemperatur erreicht ist; während dieser Stufe bleibt das Signal, das die Regeleinrichtung steuern so I, aus.

Iu. ^llge :einen nimmt die Temperatur der Motorabgase vom Bereich in der Nuhe des Motorkopfes bis zum Bereich des Austrittes an dio Außenluft infolge des Wärmeaustausches mit der Umgebung allmählich ab, und dieser Wärmeverlust ist umso stärker, je größer die Länge der Auspuffleitungen ist, was besonders bei Motoren der Fall ist, deren Auspuffanlage aus je einem am Motorkopf angeflanschten Rohr für Zylinder besteht, wobei die Rohre zumin-

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dest paarweise in einzelne Rohre zusammenfließen, die sich dann zu einem Auspuffsammler vereinigen.

Bei einer solchen Auspuffeinrichtung besteht die Aufgabe, die Funktionsnachteile der Sonde für die Abgasanalyse, die auf die übliche, ungünstige Anordnung zurückzuführen sind, zu beheben, zu welchem Zweck erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, eine erste Sonde in dem Auspuffsammler, in den die Abgasrohre aller Motorzylinder münden, und zumindest eine zweite Sonde in zumindest einem der Abgasrohre anzuordnen, die sich stromauf von der Vereinigungsstelle abzweigen.

Die zweite Sonde kann in einem der einzelnen Rohre untergebracht, , in die je zwei der am Motor angeflanschten Rohre zusammenfließen oder auch direkt in einem dieser letztgenannten Rohre eingebaut v/erden.

Durch diese Lösung befindet sich zumindest eine Sonde sehr nahe dem Motorkopf, d.h. in einem Bereich,wo die Abgase sicher heißer sind, als sie es nach dem Zusammenfließen aller Abgasrohre der einzelnen Zylinder sind, und zwar auch während der Erwärmungsstufe des Motors; die zweite Sonde ist daher in der Lage, vor der ersten, weit entfernt von dem Motorkopf gelegenen Sonde in Tätigkeit zu treten; somit verfügt man über ein Regelsignal auch unter diesen Betriebsbedingungen des Motors.

Wenn die erste, nach der Stelle der Vereinigung aller Abgasrohre eingebaute Sonde - nachdem sie in Tätigkeit getreten ist - die Betriebstemperatur erreicht, kann die zweite, dem Motor näher gelegene Sonde durch Umschaltmittel ausgeschaltet werden, die durch für ein die Betriebsbedingungen der ersten Sonde anzeigen-

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des Parameter empfindliche Fühlmittel gesteuert werden, so daß danach allein das von der ersten Sonde gelieferte Signal als Rcgelparameter benutzt wird.

Natürlich analysiert die zweite, dem Motor näher gelegene Sonde nur einen Teil der Abgase vom Motor, und zwar nur die, die aus einem Zylinder bzw. aus den direkt mit dem Sammelrohr verbundenen Zylindern, wo sich diese zweite Sonde befindet, stammen, und das von dieser Sonde abgegebene Signal über die 'durchschnittliche Konzentration des zu kontrollierenden Bestandteiles der Auspuffgase wird als Anzeige der^ Betriebsbedingungen des Motors umso genauer sein, je gleichmäßiger sich die einzelnen Zylinder desselben Motors verhalten.

In Wirklichkeit kann es vorkommen, daß einzelne Zylinder nicht gleichmäßig arbeiten, denn das Gemisch verteilt sich in jedem Zylinder anders und auch das Verbrennen einer Ilubraumfüllung kann in den einzelnen Zylindern mehr oder weniger vollständig erfolgen-, die von jedem Zylinder stammenden Abgase können daher eine andere Zusammensetzung haben.

V/ährend die zweite, dem Motor näher angeordnete Sonde nur einen Teil der Abgasdurchflußmenge erfaßt, wird die erste, nach der Vereinigungsstelle aller Abgasrohre des Motors gelegene Sonde von der· gesamten Abgasdurchflußmenge beeinflußt und sie liefert daher eine Information über die durchschnittliche Konzentration des zu prüfenden Bestandteiles der Auspuffgase aller Zylinder; das Signal dieser ersten Sonde ist zweifellos zuverlässiger und aufschlußreicher als Anzeige der Betriebsbedingungen des Motors, : als dac Signal der zweiten, nur einen Teil der vom Motor kommen-

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den Abgasdurchflußmenge erfassenden Sonde, aber sie kann ~ v/egen ihrer Entfernung vom Motor - kein Signal abgeben, solange die Abgase an der Vereinigungsstelle aller Abgasrohre nicht eine Temperatur erreichen, die zu ihrer Betätigung ausreicht.

Gemäß einer v/eiteren Ausführungsform der Erfindung kann je eine Sonde in zumindest zwei der einzelnen zumindest paai'weise zusammenfließenden, direkt am Motorkopf angeflanschten Abgasrohre eingebaut v/erden, während keine Sonde an der Stelle der Vereinigung aller Abgasrohre des Motors vorgesehen ist.

Bei dieser Ausführungsform befinden sich alle eingebauten Sonden an einer dem Motor sehr nahe gelegenen Stelle, an der die Abgase ausreichend heiß sind, um sie leitend zu machen, auch wärend der Anwärmungsstufe des Motors, und somit sind die Sonden in der Lage, während des gesamten Betriebsfeldes des Motors normal zu arbeiten.

Bei dieser Ausführungsform analysiert jede der Sonden nur einen Teil der Motorabgase, und zwar jeweils die aus den Zylindern, die mit dem einzelnen, die Sonde enthaltenden Rohr direkt verbunden sind; daher liefert jede Sonde ein elektrisches Signal, das von der durchschnittlichen Konzentration des zu prüfenden Bestandteiles des Anteils der gesamten Abgasdurchflußmenge abhängig ist, welcher das zugeordnete Abgasrohr durchströmt. Die von den einzelnen Sonden abgegebenen Signale sind nur dann einander gleich, wenn die Motorzylinder in einer Reihe angeordnet sind, sonst sind sie verschieden; man verfügt daher über Signale, die es ermöglichen, die Leistungen der einzelnen Zylindergruppen oder auch der zugeordneten Abgasrohre zu vergleichen.

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In diesen Pall können die von den Sonden abgegebenen Signale in besonderen Verarbeitungseinrichtungen behandelt v/erden, be_ vor sie die Regeleinrichtungen erreichen, die sie betätigen sollen, so daß ein Regelsignal entsteht; z.B. von allen vorhandenen Teilsignalen kann dasjenige verwendet werden, das einen vorgewählten Grenzwert überschreitet oder innerhalb eines vorbestimmten Feldes liegt; unter Umstanden kann das niedrigste Signal zur Bestimmung des Ansprechfeldes des Signals verwendet v/erden, welches als Regelparameter gewählt v/ird.

Merkmale und Vorteile der Erfindung können anhand der Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnung besser verstanden werden, wo ein ■Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der als erste vorgeschlagenen Lösung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 einen Vierzylinderverbrennungsmotor mit elektronischer Benzineinspritzanlage, der mit einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung versehen ist, der zwei Sonden für die Analyse der Abgase zugeordnet sind, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform der zwischen beiden Sonden eingebauten Schaltung sowie die Regelvorrichtung der Benzineinspritzung.

In Fig. 1 bezeichnet 10 den Luftfilter für die vom Motor angesaugte Luft und 11 das Saugrohr mit der Drosselklappe 12 zum Drosseln der angesaugten Luft; mit 13, 14·» 15, 16 sind die einzelnen Zufuhrleitungen für die Speisung der Motorzylinder und mit 17, 18, 19 und 20 die in diese Zufuhrleitungen eingebauten Elektroeinspritzdüsen bezeichnet. Über entsprechende Leiter 21, 22, 23, 24 sind die Elektroeinspritzdüsen mit einer durch den

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Block 25 schematise!! dargestellten Regelvorrichtung für die Benzineinspritzung verbunden. Dem Block 25 werden die von den Hotorparametern (Drehzahl- Drosselklappenv/inkel usv;.) abhängigen Signale zugeleitet, von denen das Regeln der Benzineinspritzung abhängt; der Einfachheit halber sind zwei dieser Signale 26, 27 eingetragen worden. Der Motorblock, ebenfalls schematisch dargestellt, ist mit 28 und mit 29, 30, 31» 32 sind die direkt mit den Motorzylindern verbundenen, am Motorkopf angeflanschten Abgasrohre bezeichnet". Die Abgasrohre 29» 32 fließen in das Abgasrohr 33 und die Abgasrohre 30 und 31 in das Abgasrohr 34·; ihrerseits vereinigen sich die beiden Abgasrohre 33 und 34 in dem .Sammelrohr 35« In diesem Sammelrohr 35 können Abgasnachbrenntopfe und SchalldämpftÖpfe eingebaut werden; die Figur zeigt einen dieser Töpfe, mit 36 bezeichnet.

Im Abgasrohr 33 ist eine Sonde 37 für die Abgasanalyse, im Abgasrohr 35 eine zweite, mit 38 bezeichnete Sonde eingebaut.

Die beiden Sonden sind von der Bauart, die vermag, die Anwesenheit bzw. das Fehlen von Sauerstoff in den Motorabgasen festzustellen, z.B. Sonden auf Zirkoniumoxydbasis; die Sonde 37 gibt ein Signal ab, das die durchschnittliche Sauerstoffkonzentration in den a.us den beiden Zylindern des Motors 28 strömenden Abgasen anzeigt, welche Zylinder über die Abgasrohre 29 und 32 mit dem Abgasrohr 33 verbunden sind; die Sonde 38 ist in der Lage, ein Signal abzugeben, das die durchschnittliche Sauerstoffkonzentration in der gesamten vom Motor strömenden Abgasdurchflußmenge dauste3.lt. -·' .

Wie bereits gesagt, bestehen die von den Sonden zum Nachweis des

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Sauerstoffes in den Auspuffgasen abgegebenen Signale aus zwei Spannungspegeln, die beim Zunehmen der Temperatur von der Betätigungswärme bis zur thermischen Stabilisierung, die im wesentlichen asymptotisch abnehmen; die beiden Spannungsregler stellen die Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen dar, welche einem reichen bzw. einem mageren Gasgemisch entsprechen·

Die Sonden 37 ^u&d 38 sind über entsprechende Leiter 39 und 40 mit einer durch den Block 41 schematicch dargestellten, in Fig. 2 näher geschilderten Schaltung verbunden, welche für ein Parameter der Betriebsbedingungen der Sonde 38 empfindliche Fühlraittel und Umschaltmittel umfaßt, die von den Fühlmitteln betätigt werden, welche den Ausgang 42 der Schaltung 41 entweder mit dem 39 oder mit dem Leiter 40 verbinden· '.

Das von der Schaltung 41 gelieferte Signal gelangt zu der Regelvorrichtung 25 für die Einspritzung, welche Regelvorrichtung 25 ein Signal 43 zur Steuerung der Schaltung 41 abgibt· Die Sonde 37 wird betätigt, sobald der Motor angelassen wird, denn sie befindet sich in unmittelbarer Nähe des Motorkopfes und die sie beeinflußenden Gase sind auch bei der Anfangsbetriebsstufe des Motors ausreichend hoiß; das von der Schaltung 41 ausgehende Sig~ nal ist dasselbe, das von der Sonde 37 abgeleitet wird, nachdem uie Umschaltmittel derselben Schaltung dazu betätigt werden, den Ausgang 42 mit dem Leiter 39» der für eig_ndie Betriebsbedingungen der Sonde 38 anzeigenden Parameter empfindliche Fühlmittel besitzt, zu verbinden· ■■

Beim anschließenden Warmlaufen des Motors sind die in den Sammler gelangenden Abgase heiß genug, um die Sondo 38 zu betätigen;

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sobald die Sonde 38 thermisch stabilisiert ist, v/erden die Umßchaltmittel durch die Fühlmittel so betätigt, daß der Ausgang 42 der Schaltung 41 mit dem Leiter 40 verbunden wird, so daß an den Ausgang der Schaltung 41 das von der Sonde 38 abgegebene Signal angelegt und das von der Sonde 37 abgegebene Signal ausgeschaltet wird.

über die Schaltung 41 liefert jede der beiden Sonden der Vorrichtung 25 ein Signal, welches aus einer der zwei Spannungsstufen besteht, die den im Auspuffgas vorhandenen Sauerstoffgehalt und somit die Stärke des den Motor speisenden Gasgemisches angeben.

Dieses Signal wird zusammen mit den Signalen 26 und 27, die von den Motorparainetern abhängen, in der Vorrichtung 25 zur Erzeugung der Signale verarbeitet, die den Elektroeinspritzdüsen 17» 18, 19 und 20 zugeleitet werden, welche Signale die in den Motor je nach den verschiedenen Betriebsbedingungen einzuspritzenden Benzinmengen darstellen: das von einer der beiden Sonden gelieferte Signal zeigt an, ob in den Auspuffgasen ein Über- oder ein Unterschuß an Sauerstoff vorhanden ist gegenüber der Zusammensetzung, der ein Gasgemisch entspricht, dessen Kraftstoff-Luft- Verhältnis stochiometrischen Wert aufweist, und es stellt einen Parameter dar, um zu entscheiden, ob der Motor eine größere oder eine kleinere Kraftstoffmenge benötigt, um das von der Vorrichtung 25 erzeugte Signal in Abhängigkeit von den eigentlichen Motorparametern anzugleichen·

Die Sonde 37 kann auch in einem der Abgasrohre untergebracht werden, die direkt mit den Zylindern verbunden und am Motorkopf angeflanscht sind; in der Figur ist eine Sonde 37' mit Strich-

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linie gezeichnet, die im Abgasrohr 29 eingebaut ist; durch diese Anordnung erfaßt die Sonde 37' zwar einen kleinen Anteil der gesamten Abgas-rnenge, aber sie erreicht besonders schnell die Temperatur der Betriebswärne. Die Arbeitsweise der Sonde 37' ist der der Sonde 37 durchaus ähnlich.

In Fig. 2 sind die Sonden 37 und 38 schematisch dargestellt; die Sonde 37 ist über den Leiter 50 mit dein "drain" 51 des Feldeffekttransistors 52 verbunden; die "source" 53 desselben Transistors 52 ist über den Leiter 55 mit einem Knoten 56 verbunden, der seinerseits mit der durch den Block 25 dargestellten Regelvorrichtung verbunden ist. Die Sonde 38 ist über den Leiter 58 · mit dem Knoten 59 verbunden, der seinerseits über den Leiter 60 mit dem "drain" 61 des Feldeffekttransistors 62 verbunden ißt; die "source" 63 desselben Transistors 62 ist über den Leiter 65 mit dem Knoten 56 verbunden, so daß beide Sonden über zugeordnete Transistoren mit dem Knoten 56 verbunden sind. Die "gate" 5^ des Feldeffekttransistors 52 ist über den Leiter 66 mit dem Verstärker (Kippverstärker) 67 und auch die "gate" 64 des Feldeffekttransistors 62 ist über den Leiter 68 mit demselben Verstärker 67 verbunden, der vermag, den Transistor 52 leitend zu steuern, wäb?end flor Transistor 62 gesperrt gesteuert wird, oder umgekehrte

Der Verstärker 67 wird von der logischen Einheit 70 betätigt, an der er über den Leiter 69 abgeschlossen ist. Mit 71 ist ein erster Eingang der logischen Einheit 70 bezeichnet, zu dem ein erster vorgewählter logischer Spannungspegel gelangt; ein zweiter Eingang zu derselben logischen Einheit besteht aus der Leitung 72, die von der Einheit 73 abgeleitet ist, welche einen

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zweiten (logischen) Spannungspegel formt, der über den zweiten Eingang 72 zur Einheit 70 gelangt.

Die Einheit 73 ist über den Leiter 74 mit der Einheit 75 für den Abgleich des Steuersignals verbunden, das vom Ausgang 76 des mit 77 bezeichneten Verstärkers kommt, welcher beim Überschreiten der Schwelle schaltet,

; Mit 78 ist ein erster Eingang des Verstärkers 77 bezeichnet, zu dem ein vorgewählter, dritter Spannungspegel (Schwellenpegel) gelangt; ein zweiter Eingang desselben Verstärkers besteht aus der vom Knoten 59 abgezv/eigten Leitung 79·

Der Verstärker 77 ist bei 80 geerdet und über den pnp-Transistor 82 mit der Stromquelle 81 verbunden; die Basis des Transistors 82 ist über den Leiter 83 mit der Steuereinheit 84 verbunden, die denselben Transistor leitend umschaltet, wenn sie über die Leitung 43 von der Vorrichtung 25 das Freigabesignal für die Speisung des Verstärkers 77 erhält. Dieses Signal wird von der Vorrichtung 25 dann abgegeben, wenn die Sonde 37f die zuerst in Tätigkeit tritt, in den Kreislauf derselben Vorrichtung 25 eingeschaltet wird, weil das von derselben Sonde abgegebene Signal einen vorgewählten Wert überschreitet (wobei ihre Temperatur höher als ein vorbestimmter Wert liegt).

Die Vorrichtung 25 ist nämlich mit (nicht dargestellten) Baugliedern ausgerüstet, die dazu geeignet sind, die Sonde 37 bei diesen Betriebsbedingungen in den Kreislauf einzuschalten, und auch dazu, gleichzeitig das Freigabesignal 43 zur Speisung des Verstärkers 77 beim Leitendwerden des Transistors 82 auszugeben.

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Gleich nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors tritt die Sonde 37 in Tätigkeit, da sie in unmittelbarer Nähe des Zylinderkopfes

• steht und ein Signal abgibt, das v/ahlweise'aus zwei Spannungspegeln bestehen kann, wobei der eine Spannungspegel einem mageren, der andere einem reicheren Gasgemisch entspricht, welche beiden Spannungspegel einem entsprechenden asymptotischen V/ert zustreben, der der thermischen Stabilisation der Sonde entspricht, Die Sonde 37 ist über den Transistor 52, der durch den Verstärker 67 leitend gemacht wird, mit der Vorrichtung 25 verbunden, die mit Mitteln versehen ist, die dazu geeignet sind, die Sonde

_o in ihren Kreislauf einzuschalten, sobald einer der Spannungspegel einen bestimmten, von dem asymptotischen verschiedenen V/ert erreicht. Das von der Sonde 37 gelieferte Signal zeigt die Sauerstoffkonzentration in den die Sonde beeinflußenden Abgasen an, z.B. nach Fig. 1, die Sauerstoffkonzentration lediglich in den Abgasen, die von den mit den Abgasrohren 29 und 32 verbundenen Zylindern herströmen.

Dieses Signal kann unter Umständen nicht ganz genau sein, v/eil es sich nicht auf die gesamten Abgase bezieht, aber es ist ausreichend, uni der Vorrichtung 25 als Parameter zur Regelung der Benzineinspritzung zu dienen. ·

Vienn das von der Sonde 37 abgegebene Signal von der Vorrichtung 25 verwertet wird, entsteht ein Signal 43, das über die Steuereinheit 84 den Transistor 82 leitend macht, durch welchen der Verstärker 37 von der Stromquelle 81 gespeist wird. Über die Leitung 79 gelangt die an den Klemmen der Sonde 38 beim Beginn ihrer Uätigkeit vorhandene Spannung zu einem Eingang des Ver-

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stärkers; zum anderen Eingang gelangt über Leitung 78 eine Schwellenspannung, die auf einen bestimmten Wert anläßlich der Einregulierung des Kreislaufes eingestellt werden kann. Der Verstärker 77 ist - sobald er gespeist wird - in der Lage, den Vergleich zwischen der an den Polen der Sonde 38 entnommenen Spannung und der über die Leitung 79 stammenden Schwellenspannung anzustellen.

Wenn die Sonde:. 38 die Temperatur der thermischen Betätigung erreicht, ist sie auch in der Lage, wie die Sonde 37» zwei Spannungspegel zu liefern, wovon der eine einem mageren und der andere einem reichen Gasgemisch entspricht.

Wenn der von den beiden ausgewählte Spannungspegel nach erreichter Betriebstemperatur den Wert der am Eingang 78 vorhandenen Schwellenspannung überschreitet, sendet der Verstärker 77 der Abgleicheinheit 75 ein Signal, welche die Einheit 73 zum Formen eines (logischen) Spannungspegels ansteuert; über die Leitung 72 gelangt dieser Spannungspegel zum Eingang der logischen Einheit 70, zu der auch ein vorgewählter logischer Bezugspegel über die Leitung 71 gelangt.

Wenn die beiden in die logische Einheit eintretenden Signale eine bestimmte Kombination bilden, löst diese Einheit das Umkippen des Verstärkers 67 aus, was die Sperre des Transistors und somit den Ausschluß der Sonde 37 bewirkt, während sie' gleichzeitig die Einschaltung des Transistors 62 auslöst, so daß zum Knoten 56 und somit zur Vorrichtung 25 das von der Sonde 38 abgegebene Signal gelangt, welches Signal stets aus zwei Spannungspegeln besteht, von denen der eine einem mageren und der andere

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• λ*-

einem reichen Gasgemisch entspricht.

Von diesem Zeitpunkt an verwertet die Vorrichtung 25 als Parameter zum Regeln der Benzineinspritzung nur das von der Sonde
38 stammende Signal, welches gegenüber dem von der Sonde 37 abgegebenen Signal zwar mit Verspätung verfügbar wird, aber sich aus der Analyse der gesamten Abgasdurchflußmenge ergibt und
daher als Anzeige der Betriebsbedingungen des Motors genauer
als das von der Sonde 37 abgegebene Signal ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

M.)Verbrennungsmotor, mit Vorrichtungen zum Regeln der mit dem Motorbetrieb zusammenhängenden physikalischen Größen sowie mit einer Auspuffanlage versehen, welche aus einer, der Zylinderzahl gleichen Vielzahl, am Zylinderkopf angeflanschten Menge Abgasrohre besteht, welche sich zumindest paarweise in einzelnen, größeren Abgasrohren vereinigen, welch Letztere sich ihrerseit in einem einzigen Sammelrohr vereinigen, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest zwei Sonden für die Analyse der Auspuffgase bestimmt sind, von denen mindestens eine in einem der stromauf vom Sammelrohr gelegenen Abgasrohre · untergebracht ist, wobei die Sonden mit den genannten Regelvorrichtungen so verbunden sind, daß zumindest ein von einer der Sonden abgegebenes ausgewähltes Signal als Parameter zum Regeln der mit dem Motorbetrieb zusammenhängenden physikalischen Größen verwertet wird.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Sonde in dem Sammelrohr und zumindest eine zweite Sonde in zumindest einem der stromauf von dem Sammelrohr gelegenen Abgasrohre angeordnetsind, wobei die Sonden mit den Regelvorrichtungen über Umschaltmittel in Wirkverbindung stehen, welche dazu geeignet sind, die zweite Sonde dann auszuschalten, wenn die erste tätig ist, wobei die Umschaltmittel von Fühlmitteln betätigt v/erden, die für ein elektrisches, den Betriebszu-

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stand der ersten Sonde anzeigendes Parameter empfindlich sind.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Sonden mit einer Regelvorrichtung über elektronische Umschaltmittel mit einem Kippverstärker in V/irkverbindung stehen, der von einer logischen Einheit getätigt wird, zu der ein erster Bezugsspannungspegel und ein Spannungspegel gelangen, welch Letzterer von einem Pegelforraer erzeugt wird, der mit einer Abgleicheinheit verbunden ist, welche mit einem bei Schwellenüberschreitung ansprechenden Verstärker in Wirkverbindung steht, wobei zum zweiten Verstärker ein zweiter Bezugsspannungspegel und ein von den Betriebsbedingungen der ersten Sonde abhängiges Signal gelangen, wobei der zweite Verstärker d.urch einen Transistor eingeschaltet werden kann, der durch das Signal betätigt wird, das eine mit der Regelvorrichtung verbundene Steuereinheit abgibt, die durch die Regelvorrichtung eingeschaltet wird, wenn diese das von der zweiten Sonde abgegebene Signal verarbeitet.
4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß öi e ÜE^chaltmittel aus Feldeffekttransistoren bestehen.
5. Verbrcuiiungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zv.eite Sonde zumindest in einem der genannten einzelnen Abgasrohre eingebaut ist.
6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

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die zweite Sonde in einem der direkt am Zylinderkopf angeflanschten Abgasrohre eingebaut ist.
7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einem der genannten einzelnen Abgasrohre eine Sonde für die Analyse der Auspuffgase eingebaut ist,' die dazu geeignet ist, die Gegenwart eines bestimmten Bestandteiles in den aus den Zylindern strömenden Abgasen nachzuweisen, welche Zylinder Je direkt mit ihren einzelnen Abgasrohren verbunden sind, wobei diese Sonde ein elektrisches Signal abgibt, welches von der durchschnittlichen Konzentration des betreffenden Bestandteiles der Abgase abhängt, während zumindest ein von einer der genannten Sonden abgegebenes elektrisches Signal den Regelvorrichtungen als Regelparameter der mit dem Kiotorbetrieb zusammenhängenden physikalischen Größen zugeleitet wird.

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