DE2720509C2 - Elektronisches Steuersystem mit geschlossener Regelschleife für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zum Zuführen eines optimalen Luft-Kraftstoff-Gemisches an eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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H Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches sich das Regelsignal in einem durch das Signal des Ab- H Steuersystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ge- gasfühlers befohlenen Zeitpunkt in eine solche Richtung.

l§ nannten Art ändert, die der ursprünglich vorgeschriebenen Ände-

Ij? Bei einem solchen, aus der DE-OS 25 47 141 bekann- rungsrichtung entgegengerichtet ist

II ten Steuersystem mit geschlossener Regelschleife wird 5 Mit der DE-OS 26 17 527 wurde ein Steuersystem *?: ein Betriebsparameter, wie die Drehzahl, der Brenn- vergleichbarer Art vorgeschlagen, bei dem die Amplitu-EJ kraftmaschine erfaßt und die Verstärkung der integra- de der Regelschwingung dadurch vermindert wird, daß p len und/oder proportionalen Komponente des Reglers während des Leerlaufs der Brennkraftmaschine die Reif vermindert, wentt die Drehzahl niedrig ist, und damit die gelverstärkung vermindert wird, da dann die Verzögeil Verzögerungszeit länger wird, um damit die Amplitude io rungszeit besonders groß ist

Lp der Regelschwingungen so gering wie möglich zu ma- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuersystem der im H chen. Durch ein solches Vermindern der Verstärkung Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterfe des Reglers wird aber auch dessen Ansprechempfind- zubilden, daß das vom Regler abgegebene Regelsignal £? lichkeit verringert wodurch wiederum erhebliche Re- in optimaler Weise an das unterschiedliche Betriebsverte gelabweichungen bedingt sein können. 15 halten der Brennkraftmaschine angepaßt werden kann. Ii Ein aus der DE-OS 24 42 229 bekanntes Steuersystem Bei einem Steuersystem der genannten Art ist diese i| erfaßt mit einer Detektoreinrichtung als Betriebspara- Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anil; meter der Brennkraftmaschine die angesaugte Luftmen- Spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst if ge und/oder die Drehzahl. Der Regler ist als reiner Inte- Das erfindungsgemäße Steuersystem zeichnet sich |i gralregier aufgebaut, dessen Integrationsvorgang je- 20 dadurch aus, daß bei sowohl eine integrale als auch eine ft doch während eines bestimmten Zeitintervalls unter- proportionale Komponente im Regeiaigna! erzeugen- fi brachen bzw. verzögert begonnen wird, nacbJem das den Regler die proportionale Komponente immer dann P die Konzentration angebende Signal des Abgasfühlers vergrößert wird, wenn durch den erfaßten Betriebspa-[V den Bezugswert durchlaufen hat Zum Aussetzen bzw. rameter der Brennkraftmaschine festgestellt wird, daß H Verzögern des Integrationsvorganges ist ein monosta- 25 sich die durch den Transport des Luft-Kraftstoff-Gemi- \4 biler Multivibrator vorgesehen, dessen metastabiler sches durch die Brennkraftmaschine hindurch bis zum :.| Schaltzustand hinsichtlich seiner Zeitdauer in Abhän- Abgasfühler bedingte Verzögerungszeit vergrößert Il gigkeit von dem Ausgangssignal der den Betriebspara- Umgekehrt wird die proportionale Komponente immer H meter der Brennkraftmaschine erfassenden Detektor- dann wieder vermindert wenn festgestellt wird, daß sich g einrichtung gesteuert wird. Mit dieser Maßnahme soll 30 die genannte Verzögerungszeit verkürzt. Dadurch wird ja die Wirkung der Verzögerungszeit die zum Transport unabhängig von einem eventuellen unveränderten Bei-I des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch die Brennkraftma- behalten oder aber einer ebenfalls erfolgenden Ände- i;'\ schine hindurch bis zum Abgasfühler benötigt wird, auf rung der integralen Komponente nach Maßgabe der ( die Regelschleife möglichst verringert werden, um ein Verzögerungszeit sichergestellt, daß die Signalform der :"■ zu starkes Schwingen des Regelsignals um den jeweils 35 proportionalen Komponente unabhängig von der je- :.' gewünschten Wert herum zu vermeiden. Andererseits weils auftretenden Verzögerungszeit immer symmewird aber durch das Aussetzen bzw. Verzögern des In- trisch und damit optimal ist So wird die proportionale tegrationsvorganges durch den Integralregler das An- Komponente oder die ihr entsprechende Komponente sprechverhalten der Regelung zu träge, so daß sich da- jeweils gleich einer Differenz zwischen einem Mitteldurch wiederum erhebliche und relativ lang anhaltende 40 wert und einem Augenblickswert des Regelsignals gera-Regelabweichungen ergeben können. de vor einer Änderung der Werte des Vergleichssignais. Aus der DE-OS 23 21 721 ist ein 'Steuersystem ver- Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unterangleichbarer Art bekannt, bei dem die Amplitude der Sprüchen angegeben.

Regelschwingung annähernd über den gesamten Dreh- Ausführungsbeispiele des elektronischen Steuersyzahlbereich der Brennkraftmaschine im wesentlichen 45 stems werden anhand der Zeichnung erläutert. Im einkonstant gehalten wird, indem die Integrationszeitkon- zelnen zeigt

stante in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brenn- F i g. 1 schematisch ein herkömmliches elektronisches

kraftmaschine geändert wild. Bei niedrigen Drehzthlen Steuersystem mit geschlossener Regelschleife für das

der Brennkraftmaschine können sich aber auch dadurch Luft-Kraftstoff-Verhältnis des einer Brennkraftmaschi-

erhebliche Regelabweichungen ergeben, wenn die Inte- 50 ne zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisches,

grationszeitkonstante extrem groß wird. Fi g. 2 ein Blockschaltbild des in F i g. 1 gezeigten

Aus der DE-OS 22 06 276 ist ein Steuersystem ver- Steuersystems,

gleichbarer Art bekannt, bei dem die Integrationsge- Fig 3o und 3b Signalformen, die an zwei Schaltpunk-

schwindigkeit des lirtegralreglers geändert wird, um ein ten des in F i g. 1 gezeigten Steuersystems erscheinen,

schnelleres Ansprechen des Reglers zu bewirken, wenn 55 Fig.4a bis 4d Signalformen, die an bestimmten

das Signal des Abgasfühlers während einer bestimmten Schaltpunkten des in F i g. 1 gezeigten Steuersystems

Zeitdauer auf einem seiner Grenzwerte verbleibt, wobei erscheinen, wobei die dem herkömmlichen Steuersy-

diese Zeitdauer nach Maßgabe der Drehzahl eingestellt stern innewohnenden Nachteile zn erläutern sind,

wird. Auch durch diese Maßnahme soll die Verzöge- Fig. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungs-

rungszeit in ihrer Wirkung auf die Regelschleife ausge- 60 gemäßen Steuersystems,

schaltet werden, wozu die Integrationsgeschwindigkeit F i g. 6a bis 7b Signalformen von Eingangs- und Aus-

des integralreglers in Abhängigkeit von der Drehzahl gangssignalen dieses Ausführungsbeispiels,

und auch der Änderungsgeschwindigkeit des Signals des Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfin-

Abgasfühlers geändert wird. dungsgemäßen Steuersystems.

Mit der DE-OS 25 45 759 wurde ein Steuersystem es Fig.9a bis 10b Signalformen von Eingangs-und Ausvergleichbarer Art vorgeschlagen, bei dem die Signal- gangssignalen des zweiten Ausfuhrungsbeispiels, form des Regelsignals modifiziert wird. Die Signalform F i g. 11 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfin- I des Regelsignals wird dabei jeweils so geändert, daß dungsgemäßen Steuersystems und |

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Fig. 12a bis 13b Signalformen von Eingangs- und einheit 10 gegeben, der das ankommende Signal mit Ausgangssignalen des dritten Ausführungsbeispiels. einem Bezugssignal vergleicht, um ein die Differenz

Das in Fig. 1 gezeigte Steuersystem dient zur clektri- zwischen beiden angebendes Signal zu erzeugen. Das sehen Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Signal von dem Vergleicher 42 wird dann an zwei Schal-Luft-Kraftstoff-Gemisches, das an eine Brennkraftma- 5 tungen. nämlich eine Proportionalschaltung 44 und eischine 6 Ober einen mit keinem Bezugszeichen versehe- nen Integrator 46, gegeben. Die Proportionalschaltung nen Vergaser gegeben wird. Ein Abgasfühler 2, wie Sau- 44 soll die Ansprechempfindlichkeit des Systems vererstoff-, CO-, HC-, NO,- oder COj-Fühler ist in einer großem, während der Integrator 46 die Arbeitsweise Abgasleitung 4 angeordnet, um die Konzentration eines des Systems stabilisieren und ein integriertes Signal erBestandteils in den Abgasen zu erfassen. Ein elektri- 10 zeugen soll, das zur Erzeugung der Befehlsimpulse in sches Signal von dem Abgasfühler 2 wird an eine einem Impulsgenerator 50 benutzt wird. Die Signale Steuereinheit 10 gegeben, in der das Signal mit einem von der Schaltung 44 und 46 werden als Regelsignal an Bezugsignal verglichen wird, um ein die Differenz zwi- einen Addierer 48 gegeben, in dem beide Signale sumschen beiden angebendes Signal zu erzeugen. Die Grö- miert werden. Das Signal von dem Addierer 48 wird an ße des Bezugssignals wird zuvor unter Beachtung eines is den Impulsgenerator 50 gegeben, an den auch ein WeI-optimalen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bestimmt, um ligkeitssignal gegeben wird, das von einem Welligkeitsden Wirkungsgrad eines katalytischen Umformers 8 so signal-Generator 52 zugeführt wird. Das Befchlssignal, groß wie möglich zu machen. Die Steuereinheit 10 er- das die Form von Impulsen hat, wird an die Ventile 14 zeugt dann ein Befehlssignal, oder in anderen Worten, und 16 gegeben, wodurch deren »Ein«- und »Aus«-Zueine Folge von Befehlsimpulsen, auf der Grundlage ei- 20 stände gesteuert werden.

nes das optimale Luft-Kraftstoff-Verhältnis angeben- In den Fig. 1 und 2 ist das elektronische Sieucrsy-

den Signals. Das Befehlssignal wird an zwei elektroma- stern mit geschlossener Rcgelschleife für das Luft-

gnetische Ventile 14 und 16 gegeben. Die Steuereinheit Kraftstoff-Verhältnis zusammen mit einem Vergaser

IO wird im einzelnen in Verbindung mit Fig. 2 beschrie· gezeigt, es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß dieses

ben. 25 System auch in Verbindung mit einer Kraftstoff-Ein-

Das elektromagnetische Ventil 14 ist in einem Luft- spritzeinrichtung benutzt werden kann,
durchlaß 18 vorgesehen, dessen eines Ende an einer Es wird jetzt auf die F i g. 3a und 3b Bezug genom-Luftzuführungskammer 22 endet, um die Größe einer men, dip jeweils Signalformen von Signalen vom VerLuftströmung in die Luftzuführungskammer 22 in Ab- gleicher 42 und dem Addierer 48 zeigen. Das Signal von hängigkeit von den Befehlsimpulsen von der Steuerein- 30 dem Verglcichcr 42 hat eine Impulsbreite T₀ in dem Fall, heit 10 zu steuern. Die Luftzuführungskammer 22 ist mit für den hier in der Beschreibung angenommen wird, daß einem Kraftstoffdurchlaß 26 zum Mischen von Luft mit das Signal von dem Addierer 48 die in F i g. 3b gezeigte Kraftstoff verbunden, der von einer Schwimmkammer Signalform hat. Wie dieses allgemein bekannt ist. ist eine 30 abgegeben wird, wodurch das Luft-Kraftstol'-Ge- Signalform, die Proportionalbestandteile »a« und »a'« misch an eine Venturidüse 34 über eine Auslaß- oder 35 (Fig. 3b) hat, von denen jeder gleich der Differenz zwi-Hauptdüse 32 gegeben wird. Das andere elektromagne- sehen einem Spitzenwert und einem Bezugswert V₀ ist, tische Ventil ist in einem anderen Luftdurchiaß 20 vor- bevorzugt, um eine Verbesserung des Ansprechverhalgesehen, dessen eines Ende an einer weiteren Luftzu- tens des Systems zu bewirken.

führungskammer 24 endet, um die Größe der Luftströ- Da jedoch in der Praxis sich die Impulsbreite des mung in die Luftzuführungskammer 24 in Abhängigkeit 40 Signals von dem Vergleicher 42 mit einer Änderung der von den Befehlsimpulsen von der Steuereinheit 10 zu Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, wird die in steuern. Die Luftzuführungskammer 24 ist mit dem Fig.3b gezeigte Signalform nicht beibehalten. Die Kraftstoffdurchlaß 26 über einen Kraftstoffabzweig- Fig.4a und 4c zeigen Signalformen des Signals vom durchlaß 27 verbunden, um die Luft mit Kraftstoff von Vergleicher 42. wenn die Drehzahl der Brennkraftmader Schwimmerkammer 30 zu mischen und das Luft- 45 schine jeweils hoch und niedrig ist, wobei Impulsbreiten Kraftstoff-Gemisch an einen Ansaugdurchlaß 33 Ober To und T₀" jeweils auftreten. In diesen Fällen ist jede eine Leerlaufdüse 36 neben einer Drosselklappe 40 zu der proportionalen Komponenten, die keine Bezugszeigeben. Der katalytische Umformer 8 ist in der Abgasiei- chen haben, jedoch »a« und »a'«in F i g. 3b entsprechen, tung 4 stromab von dem Abgasfühler 2 vorgesehen. nicht gleich der Differenz zwischen dem Spitzenwert Wird z. B. ein katalytischer Dreiwege-Umformer be- 50 und dem Bezugswert V,„ wodurch sich ein schlechteres nutzt, ist das eleki-onische Steuersystem mit geschlosse- Ansprechverhalten des Systems ergibt
ner Regelschleife so ausgelegt, daß das Luft-Kraftstoff- In F i g. 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des verVerhältnis etwa auf das stochiometrische Verhältnis ein- besserten Steuersystems gezeigt Das Signal von dem gestellt ist Dieses liegt daran, daß der katalytische Drei- Vergleicher 42 wird an eine Schaltung 54 gegeben, die wege-Umformer gleichzeitig und optimal Stickoxide 55 dem Integrator 70 Ober einen ersten Widerstand 72 an (NO₁), Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenwasser- einen Operationsverstärker 80 und auch an einen monostoffe (HC) nur dann vermindern kann, wenn das Luft- stabilen Multivibrator 78 gegeben wird. Der monostabi-Kraftstoff-Verhältnis etwa auf das stöchimetrische Ver- Ie Multivibrator 78 wird von jeder der Vorder- und hältnis eingestellt ist Andererseits können auch andere Rückflanken des an ihn über den Anschluß 70 zugeführkatalytische Umformer, wie ein oxydierender oder re- 60 ten Signals angesteuert und erzeugt ein Signal während duzierenderTyp, benutzt werden, wobei von Fall zu Fall seines metastabilen Schaltzustandes, um einen Schalter Einstellungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erfor- 74 während dieser Zeitdauer zu schließen. Wenn der derlich sind, die sich vom vorstehenden unterscheiden, Schalter 74 schließt wird die Zeitkonstante eines kein um eine wirksame Verminderung der giftigen Bestand- Bezugszeichen aufweisenden Integrators, der aus dem teile zu erreichen. 65 Widerstand 72, einem Kondensator 82 und dem Opera-

In F i g. 2 ist eine detaillierte Darstellung der Steuer- tionsverstärker 80 besteht stark verkleinert weil der

einheit 10 schematisch dargestellt. Das Signal von dem Widerstand des ersten Widerstandes 72 größer als der

Abgasfühler 2 wird an einen Vergleicher 42 der Steuer- Widerstand einer Widerstandsparallelschaltung ist die

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aus dem ersten Widerstand 72 und einem zweiten Wi- In den Fig.9a bis 10b ist gezeigt, wie die Schaltung derstand 76 besteht. Andererseits wird die zuvor be- 54' das Signal von dem Vergleicher 42 in Abhängigkeit schriebene Zeitdauer des metastabilen Schaltzustandes von dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine angedurch ein Signal von einem Frequcnz-Spannungs-Um- benden Signal 51 steuert. Zuerst wird angenommen, former 90 derart gesteuert, daß sie umgekehrt propor- 3 daß die Drehzahl so hoch ist, daß das Signal von dem tional zur Größe eines Signals 51 isl.dasanden Umfor- Vergleicher 42 eine hohe Wiederholungsfrequenz hat mer 90 gegeben wird und einen Betriebsparameter der (F i g. 9a), wobei dann die Zeitkonstante des kein Be-Brenniviftmaschine, wie die Drehzahl oder die Menge zugszeichen aufweisenden Integrators groß wird, da die der Ansaugluft angibt. Daher verringert sich die Zeit- Zeitdauer des metastabilen Schaltzustandes des monodaucr des metastabilen Schaltzustandes des monostabi- to stabilen Multivibrators 78 konstant ist. Ist andererseits len Multivibrators 78 mit dem Anwachsender Drehzahl die Drehzahl der Brennkraftmaschine niedrig, so daß der Brennkraftmaschine und umgekehrt Das Ausgangs- das Signal von dem Vergleicher 42 eine niedrige Wiesignal des Verstärkers 80 wird an den Impulsgenerator derholungsfrequenz hat (F i g. IOa), so wird die Zeitkon-

50 (F i g. 2) über einen Anschluß 92 gegeben. Durch ge- stante des Integrators klein. Auf diese Weise kann der eignete Bestimmung der Werte der in der in Fig.5 is Nachteil des herkömmlichen Steuersystems 51,der zugezeigten Schaltung benutzten Bauelemente können vor in Verbindung mit den F i g. 4a bis 4d erläutert wurdie dem herkömmlichen System innewohnenden Nach- de, beseitigt werden.

teile beseitigt werden. F i g. 11 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, das ein in den F i g. 6s bis 7b ist gezeigt, »ic die Schaltung 54 Propcrtior.a'eiement aufweist, das hier der !ichtempdie Signale von dem Vergleicher 42 in Abhängigkeit von 20 findliche Widerstand 98 ist. Der Ausgangsanschluß, der dem Signal steuert, das die Drehzahl der Brennkraftma- kein Bezugszeichen hat, des Operationsverstärkers 80 schine angibt Zuerst wird angenommen, daß die Dreh- ist mit einem invertierenden Eingangsanschluß 102a eizahl hoch ist, so daß das Signal von dem Vcrgleicher 42 nes Operationsverstärkers 102 verbunden, über den ein eine hohe Wiederholungsfrequenz (F i g. 6a) hat, wo- Widerstand 101 geschaltet ist. Andererseits ist der nichtdurch dann die Zeitdauer des metastabilen Schaltzu- 25 invertierende Eingangsanschluß 1026 unmittelbar mit Standes des monostabilen Multivibrators 78 sich auf T einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß, der kein vermindert, was von dem Signal vom Umformer 90 ab- Bezugszeichen hat, des Verstärkers 80 verbunden. Der hängt wie dieses in- F i g. 6b gezeigt ist Ist andererseits Verstärker 102 macht die Phasen der Signale von dem die Drehzahl niedrig, so daß das Signal von dem Ver- Integrator, der aus dem Verstärker 80, dem Kondensagleicher 42 eine niedrigere Wiederholungsfrequenz hat 30 tor 82 und dem Widerstand 72 besteht und dem Wider-(Fig. .a), so steigt die metastabile Zeitdauer auf T" in stand 98 gleich. Ein kein Bezugszeichen aufweisender Abhängigkeit von dem Signal von dem Umformer 90 an, Addierer, der aus einem Operationsverstärker 106 und wie dieses in F i g. 7b gezeigt ist Es ist daher zu crken- einem Widerstand 104 besteht, ist mit einem Verbinnen, daß bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Steue- dungspunkt 103 mit seinem invertierenden Eingangsanrung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses genau durchge- 35 schluß 106a und auch mit dem nichtinvertierenden Einführt werden kann. gangsanschluß des Verstärkers 80 an seinem nichtinver-F i g, 8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem tierenden Eingangsanschiuß 1066 verbunden. Der Wiein Frequenz-Spannungs-Umformer W nicht mit dem derstandswert des lichtempfindlichen Widerstandes 98 monostabilen Multivibrator 78 sondern mit einer Ein- wird von dem durch die lichtemittierende Diode 100 heit 96 über einen Inverter 94 verbunden ist, und der 40 emittierten Licht gesteuert, wie dieses zuvor in Verbin-Umformer 90' «in der Frequenz des Signals S1 propor- dung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert tionales Signal erzeugt Die Einheit 96 besteht aus einem wurde. Da die Intensität des Lichtes von der lichtemitlichtempfindlichen Widerstand 98 und aus einer lichte- tierenden Diode 100 proportional zu der Größe des mutierenden Diode (LED) 100. Der Widerstandswert 98 Signals von dem Frequenz-Spannungs-Umformer 90 ist nimmt ab, wenn die von der lichtemittierenden Diode 45 dessen Größe hier umgekehrt proportional zu der Fre-100 emittierte Lichtintensität mit einem Anstieg der quenz des Signals S1 ist. Steigt daher die Frequenz des Spannung von dem Inverter 94 ansteigt Der Inverter 94 Signals S1 an, d. h. die Impulsbreite des Signals von dem erzeugt ein Signal, dessen Größe umgekehrt proportio- Vergleicher 42 wird geringer, so wird der Widerstandsnal zu der Größe des Signals von dem Umformer 90' ist wert des Widerstandes 98 größer, so daß die Proportio-Daraus ergibt sich, daß die an die Einheit 96 gegebene 50 nalitätskonstante des Proportionalelementes bzw. Wi Spannung umgekehrt proportional zu der Frequenz des derstandes 98 klein ist was am besten in den F i g. 12a an den Umformer 90' gegebenen Signals ist Bei dem und 12b zu erkennen ist, wobei Fig. 12a eine Signalzwei ten Ausführungsbeispiel der F i g. 8 ist die Zeitdau- form des Signals von dem Vergleicher 42 und F i g. 12b er des metastabilen Schaltzustands des monostabilen eine Signalform des Signals an dem Anschluß 92* zeigt Multivibrators 78 konstant jedoch nimmt der Wider- 55 Nimmt andererseits die Frequenz des Signals 51 ab, standswert des Widerstandswerten 98 so ab, daß er pro- d. h. die Impulsbreite des Signals von dem Vergleicher portional zu der Frequenz des an den Umformer 90/ 42 wird größer, so wird der Widerstandswert des Widergegebenen Signals S1 ist Da die Frequenz des Signals Standes 98 kleiner, so daß die Proportionalitätskonstan-

51 proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine te des Proportionaleiementes 98 groß ist was am besten ist ergibt sich, daß die Zeitkonstante des mit keinem eo aus den Fig. 13a und 13b zu erkennen ist wobei Bezugszeichen versehenen Integrators mit einem An- F i g. 13a eine Signalform des Signales von dem Vergleistieg der Frequenz des an den Umformer 90' gegebenen eher 42 der F i g. 2 und F i g. 13b eine Signalform an dem Signals ansteigt Auf diese Weise kann bei dem zweiten Anschluß 92' zeigt

Ausführungsbeispiel die Steuerung des Luft-Kraftstoff- In Verbindung mit der vorstehenden Beschreibung ist Verhältnisses in Abhingigkeit von der Drehznhl der 65 der Schalter 74 gewöhnlich ein Halbleiterschalter. Brennkraftmaschine genau durchgeführt werden, wenn ,

die Werte der Bauelemente der in F i g. 8 gezeigten Stel- Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

lung in geeigneter Weise gewählt sind. '

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektronisches Steuersystem mit geschlossener Regelschleife für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zum Zufahren eines optimalen Luft-Kraftstoff-Gemisches an eine Brennkraftmaschine mit einem in ihrer Abgasleitung vorgesehenen Abgasfühler zum Erfasssen der Konzentration eines Bestandteiles in den Abgasen, der ein diese angebendes Signal erzeugt, einem auf das Signal des Abgasfühlers ansprechenden Vergleicher, der ein Vergleichssignal mit einem hohen oder niedrigen Wert in Abhängigkeit davon erzeugt, ob das die Konzentration angebende Signal Ober oder unter einem Bezugswert liegt, einem mit is dem Vergleicher verbundenen Regler, der das Vergleichssignal von diesem erhält und ein eine proportionale sowie integrale Komponente enthaltendes Regelsignal in Abhängigkeit des Vergleichssignals erzeugt, «aier Luft-Kraftstoff-Zuführungseinrichhing, die auf das Regelsignal anspricht, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln, und einer Detektoreinrichtung zum Erfassen mindestens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine, dem die Durchlaufzeit des Luft-Krafstoff-Gemisches durch die Brennkraftmaschine bis j?um Abgasfühler entspricht und der zur Änderung der proportionalen Komponente des Regelsignals herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die proportionale Komponente des Regelsignals vergrößert wird, wenn Jich der mindestens eine erfaßte Betriebsparameter in eine die Durchlaufzeit vergrößernde Richtung ändert, und verringert wird, wenn sich der Betriebsparameter in {*-« umgekehrte Richtung ändert

2. Steuersystem nach Anspruch I mit einem Integrator zum Erzeugen der integralen Komponente des Regelsignals, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (46) des Reglers (44, 46) während eines bestimmten Zeitintervalls seine Integrationsgeschwindigkeit jedesmal dann vergrößert, wenn das die Konzentration angebende Signal den Bezügewert durchläuft, um die proportionale Komponente des Regelsignals zu erzeugen, wobei das Zeitintervall änderbar ist, um die proportionale Komponente des Regelsignals zu vergrößern oder zu verringern.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, wobei der Integrator (46) einen ersten Widerstand (72), einen Kondensator (82) zum Bestimmen der Zeitkonstantc zusammen mit dem ersten Widerstand (72) und eine so Serienschaltung aufweist, die aus einem Schalter (74) und einem zweiten Widerstand (76) besteht und dem ersten Widerstand (72) parallelgeschaltet ist, und ein Frequenz-Spannungs-Umformer (90) vorgesehen ist, der ein Signal erhält, dessen Frequenz die Drehzahl der Brennkraftmaschine (6) angibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein monostabiler Multivibrator (78) zwischen den Vergleicher (42) und den Schalter (74) geschaltet ist und von dem Vergleichssignal des Vergleichers (42) angesteuert ist, um den Schalter (74) während seinem metastabilen Schaltzustand zu schließen, und daß der Frequenz-Spannungs-Umformer (90) eine Spannung erzeugt, die umgekehrt proportional zu der Frequenz ist, und an den mit ihm verbundenen monostabilen Multivibrator (78) gibt, um die Zeitdauer seines monostabilen Schaltzustandcs zu steuern.

4. Steuersystem nach Anspruch 1 mit einem Integrator zum Erzeugen der integralen Komponente des Regelsignals, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (54') des Reglers (44, 46) während eines bestimmten Zeitintervalls seine Integrationsgeschwindigkeit jedesmal dann vergrößert, wenn das die Konzentration angebende Signal den Bezugswert durchläuft, um die proportionale Komponente des Regelsignals zu erzeugen, wobei die Integrationsgeschwindigkeit änderbar ist um die proportionale Komponente des Regelsignals zu vergrößern oder zu verringern.

5. Steuersystem nach Anspruch 4, wobei der Integrator (46) einen ersten Widerstand (72), einen Kondensator (82) zum Bestimmen der Zeitkonstante zusammen mit dem ersten Widerstand (72) und eine Serienschaltung aufweist, die aus einem Schalter (74) und einem zweiten Widerstand (98) besteht und dem ersten Widerstand (72) parallelgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des zweiten Widerstandes (98) änderbar ist daß zwischen den Vergieicher (42) und den Schalter (74) ein monostabiler Multivibrator (78) geschaltet ist der von dem Signal des Vergleichers (42) angesteuert ist um den Schalter (74) während seinem metastabilen Schaltzustand zu schließen, und daß eine Steuereinrichtung (94,100) den Widerstandswert des zweiten Widerstandes (S3) proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine vergrößert

6. Steuersystem nach Anspruch 5 mit einem Freqenz-Spannungs-Umformer (90'), der ein Signal erhält dessen Frequenz die Drehzahl der Brennkraftmaschine angibt und eine der Frequenz proportionale Spannung erzeugt dadurch gekennzeichnet daß der zweite Widerstand (98) ein lichtempfindlicher Widerstand ist und daß die Steuereinrichtung (94, 100) neben dem Frequenz-Spannungs-Umformer (90') eine Umgekehrt-Proportional-Schaltung (94), die das Signal von dem Umformer (90') erhält und ein Signal erzeugt, desseh Größe umgekehrt proportional zu der des erhaltenen Signals ist und eine lichtemittierende Diode (100) aufweist die von der Umgekehrt-Proportional-Schaltung (94) gespeist und mit dem zweiten Widerstand (98) optisch gekoppelt ist, so daß sein jeweiliger Widerstandswert proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine ist.

7. Steuersystem nach Anspruch 1 mit einem Proponionalelement (98) mit einem Widerstand zum Erzeugen der proportionalen Komponente und einem Integrator (54") zum Erzeugen der integralen Komponente des Regelsignals, dadurch gekennzeichnet daß der Widerstandswert des Proportionalelementes (98) so änderbar ist daß er proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine ist

8. Steuersystem nach Anspruch 7 mit einem Frequenz-Spannungs-Umformer (90), der ein Signal erhält, dessen Frequenz die Drehzahl der Brennkraftmaschine (6) angibt, dadurch gekennzeichnet daß der Umformer (90) eine der Frequenz umgekehrt proportionale Spannung erzeugt, daß mit dem Umformer (90) eine lichtemittierende Diode (100) verbunden ist und dessen Signal erhält und daß ein lichtempfindlicher Widerstand (98) mit der Diode (100) optisch gekoppelt ist, so daß sein Widerstandswert proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine ist und zwischen dem Vergieicher (42) und dem Ausgang des Reglers (44,46) liegt.