DE2727861C3 - Zusatzluft-Regelsystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff.: ein Zusatzluft-Regelsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erzielung eines maximalen Wirkungsgrades bei Brennkraftmaschinen mit geregelter Abgasmission und die Sicherstellung einer optimalen katalytischen Abgasreinigung erfordern eine exakte Regelung des Luft/ Brennstoff-Verhältnisses des einer solchen Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Brennstoff-Gemisches bzw. einer zugeführten Zusatzluftmenge, was üblicherweise mit Hilfe eines die Sauerstoffkonzentration der Abgase erfassenden Gasmeßfühlers und eines in einer Luft-By-

^J0 passlei»ung angeordneten Luftregelventils im Rahmen eines geschlossenen Integral-Regelkreises erfolgt. In einem solchen Regelkreis tritt jedoch aufgrund der konstanten Verstellgeschwindigkeit des Luftregelventils meist eine Ansprechverzögerung bei Übergangsbe-

triebszuständen, wie Beschleunigungs- und Verzögerungsperioden und dergleichen auf. bei denen sich das Luft/Brennstoff-Verhältnis schnell ändert. Weiterhin treten insbesondere bei geringer Belastung im niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine beträchtliche Änderungen der Verzögerungszeit des Regelkreises zum Beispiel zwischen dem Zeitpunkt einer Änderung des Luft/Brennstoff Verhältnisses im Saugsystem und dem Zeitpunkt der Erfassung dieser Änderung durch den Gasmeßfühler im Abgassystem auf, was starke

Schwankungen des Luft/Brennstolf-Verhältnisses zur Folge haben kann. Eine einfache Erhöhung der Verstellgeschwindigkeit des Luftregelventils bei Beschleunigungs- und Verzögerungsperioden bringt jedoch Probleme beim Übergang vom Beschleunigungs-

bzw. Verzögerungs-Betrieb auf den stationären Dauerbetrieb mit sich, da in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung bzw. öffnung des Lultregelventils dann erhebliche Regelschwingungen auftreten können, die die Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses erhöhen. Durch derartige Vorgänge im Regelkreis kann der katalytische Abgasumsetzer mit keinem hohen Wirkungsgrad arbeiten und ist somit nicht in der Lage, eine zufriedenstellende Abgasreinigung durchzuführen. Darüber hinaus treten bei einem Kraftfahrzeug hierdurch Drehzahlschwankungen und Rüttelerscheinungen auf, die das Fahrverhalten erheblich beeinträchtigen.

Aus der DE-OS 25 50 089 ist zum Beispiel eine Regeleinrichtung der vorstehend genannten Art für eine Vergaser-Brennkraftmaschine bekannt, bei der über in einem Bypass-Luftkanal befindliche Magnetschaltventi-Ie das jeweils gebildete Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen eines dem Abgasstrom ausgesetzten OrMeßfühlers über

einen PI-Regler geregelt wird, wobei gleichzeitig eine Basisregelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses über ein im Brennstoff-Zuleitungskanal befindliches weiteres Magnetschaltventil in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie der Drosselklappenöffnung, dem Unterdruck in der Saugleitung sowie Drehzahl und Temperatur der Brennkraftmaschine, erfolgt. Diese Betriebsparameter werden von geeigneten Meßfühlern in Form von Analogsignalen ermittelt und über einen Funktionsgenerator in Impulssignale umgesetzt, die in einer Addierschaltung zusammengefaßt werden. Das durch die Addition erhaltene Signal wird dann zur Regelung eines Luft/Brennstoff-Basisverhältnisses verwendet. Die EIN-AUS-Steuercmg der Schaltventile für die Luftzufuhr wird nämlich in Form ·⁵ einer Zweipunktregelung vorgenommen. Wenn hierbei ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis den stöchiometrischen Verhältniswert stark übersteigt oder ein mageres Ujft/Brennstoff-Verhältnis erheblich unter dem stöchiometrischen Verhältniswert liegt, ist eine "-oiche Zweipunktregelung zur annähernden Aufrechterhaltung des stöchiometrischen Verhältniswertes nicht mehr durchführbar. Aus diesem Grunde muß die Regelung derar« erfolgen, daß der Basiswert des Luft/Brennstoff-Verhältnisses in den Regelbereich fällt. Dies erfolgt über das in dem Brennstoff-Zuleitungskanal angeordnete Schaltventil in Abhängigkeit von den genannten Betriebsparametern. Hierdurch soll eine Verbesserung der Ansprechcharakteristik des Regelkreises beim Warmlaufen der Brennkraftmaschine sowie bei einer Beschleunigung oder Verzögerung erzielt werden. Das grundsätzliche Regelprinzip beruht hierbei auf der EIN-AiJS-Steuerung der für die Luftzufuhr vorgesehenen Schaltventile, während die Korrektur des Luft/Brennstoff-Basisverhältnisses über die Brennstoffzufuhr mittels des in der Brennstoffzuleitung angeordneten Schaltventils erfolgt, indem zum Beispiel eine Näherungsregelung durch Differenzierung eines von einem Drosselklappenmeßfühler abgegebenen Beschleunigungs/Verzögeningssignals durchgeführt wird. Es handelt sich somit im wesertlichen um eine Zweipunktregelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses durch EIN/ AUS-Steuerung mehrerer Schaltventile mittels einer entsprechend aufwendigen Regeleinrichtung.

Außerdem ist aus der DE-OS 25 50 637 eine «⁵ elektronische Brennstoff-Einspritzanlage für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der die erforderliche Brennstoffanreicherung des Gemisches in Abhängigkeit von den Ausgan<$ssignalen eines mit dem Drosselventil bzw. Gaspedal gekoppelten Beschleunigungsgebers und darüber hinaus temperaturabhängig geregelt wird. Hierdurch soll insbesondere das Ansprechverhalten einer Brennkraftmaschine bei niedrigen Betriebstemperaturen verbessert werden, ohne die Emission schädlicher Abgasbestandteile bei hohen Betriebstemperaturen zu vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zusatzluft-Regelsystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art eine enge Anpassung an die unterschiedlichen Betriebszustände einer Brennkraftmaschine zu erzielen unii Regelschwingungen bzw. ein Nacheilen de?¹ Luftregelventils insbesondere beim Übergang von Beschleutfigungs- oder Verzögerungsbetriebszuständen auf eine'i stationären Betriebszustand zu verhindern.

Diese Aufgabe wird fnil den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteingelöst.

Erfindungsgemäß winJ der Betrag der Verstellung des Luftregelventils beim Obergang von einem Beschleunigungs-Verzögerungsbetriebszustand der Brennkraftmaschine auf einen stationären Betriebszustand somit allmählich und nicht sprungartig verringert wobei die dem Saugsystem und/oder dem Abgassystem zugeführte Zusatzluftmenge durch eine in fast analoger Weise erfolgende Gesamtverstellung des Luftregelventils korrigiert wird, obwohl die hierzu erforderliche Verstellbewegung des Luftregelventils in Form digital quantisierter Schritte erfolgt.

Hierbei erfolgt die Verstellung des Luftregelventils grundsätzlich auf zweierlei Art, d.h. in Form eines Normalbetriebs mit jeweils bestimmten digital quantisierten Verstellbeträgen sowie in Form eines sogenannten Sprungbetriebs, bei dem diese quantisierten Verstellbeträge wesentlich größer als im Normalbetrieb ausiallen. Bei Beschleunigungs- und Verzögerungsbetriebszuständen der Brennkraftmaschine wird somit eine sehr schnelle Verstellung des Luftregelventils vorgenommen, während im stationären Betriebszustand zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Verstellung des Luftregeiventils auf eine Beschleunigung der Verstellung verzeichtet wird. Zur Vermeidung einer Beeinträchtigung der Zusatzluftregelung während einer Übergangszeit zwischen diesen Betriebszuständen wird bei einem solchen Übergangsbetriebszustand nicht unmittelbar von der beschleunigten Verstellung des Luftregelventils auf die Normalverstellung übergegangen, sondern die Verstellungsbeträge werden in der Übergangszeit ohne jegliche Ansprechverzögerung fortlaufend allmählich verringert, wodurch eine Übersteuerung des Luftregelventils und damit starke Regelschwankunger des Luft/Brennstoff-Verhältnisses verhindert werden. Hierdurch ist eine sehr flexible Regelanpassung an einen weiten Bereich unterschiedlicher Betriebszustände einer Brennkraftmaschine gewährleistet, wodurch sich das Fahrverhalten eines mit einer derart geregelten Brennkraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeugs wesentlich verbessern läßt. Darüber hinaus kann die katalytische Abgasreinigung aufgrund der genauen Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältniswertes mit hohem Wirkungsgrad erfolgen, so daß die Emission schädlicher Abgasbestandteile in zufriedenstellender Weise verringert werden kann.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt:

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus eines Ausführungsbeispiels des Zusatzluft-Regelsystems für eine Brennkraftmaschine,

Fig. 2 die Ausgangskennlinie des Gasmeßfühlers gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine Schnittansicht des Beschleunigungs-ZVerzögerungsmeßfühlers gemäß F i g. 1,

Fig.4 das Schaltbild der Steuerschaltung gemäß F i g. 1 und

F i g. 5 einen Signal- oder Impulsplan, der Betrieb und Wirkungsweise des Zusatzluft-Regelsystems veranschaulicht.

In F i g. 1, in der der Gesamtaufbau des Zusatzluft- Regelsystems veranschaulicht ist, stellt eine Brennkraftmaschine 1 eine übliche Viertakt-Kolbenbrennkra ^maschine dar, die mit Benzin oder Flüssiggas als Brennstoff betrieben wird, wobei ihr ein Luft-Brennstoffgemisch von einem Vergaser 2 über eine Ansaugleitung 3

zugeführt wird. Nach der Verbrennung des Gemisches stößt die Brennkraftmaschine 1 die Abgase in eine Abgasleitung 4 aus, von der die Abgase über einen in dem stromabwärts gelegenen Teil der Abgasleitung 4 angeordneten katalytischen Umsetzers und einem nicht gezeigten Auspuff in die Atmosphäre abgeleitet werden.

Der katalytische Umsetzer 5 dient zur Reinigung der Abgase von schildlichen Bestandteilen und enthält z. B. einen Dreifach-Katalysator, der gleichzeitig die Bestandteile NOx, CO und HC beseitigt.

Der Vergaser 2 weist die übliche Bauart auf, bei der Brennstoff mit der von einem Luftfilter 6 zugeführten Luft gemischt und sodann zerstäubt wird. Im einzelnen wird eine der Ansaugluftmenge im wesentlichen proportionale Brennstoffmenge von einer sich in den Venturiabschnitt öffnenden Brennstoffdüse 7 zugeführt, während die Ansaugiuftmenge mittels eines stromabwärts der Brennstoffdüse 7 angebrachten und beliebig belätigbaren Drosselventils 8 einstellbar ist. Außerdem ist eine Bypassleitung 9 vorgesehen, die die Brennstoffdüse 7 und das Drosselventil 8 umgeht und den Luftfilter 6 mit dem stromabwärts des Drosselventils 8 gelegenen Vergaserteil zur Zufuhr von Zusatzluft verbindet. Die Bypassleitung 9 ist mit einem Luftregelventil 10 der Drosselklappenbauart zur Veränderung seines Durchlaßbereiches bzw. Durchlaßquerschnittes versehen, wobei ein Stellmotor in Form eines Vierphasen-Schrittmotors 11 mit dem Luftregelventil 10 zu dessen öffnen und Schließen gekoppelt ist.

Ein Stellungsmeßfühler 12 ist mit dem Luftregelventil 10 gekoppelt und erfaßt die vollständig geschlossene Ventilstellung, wobei der Stellungsmeßfühler 12 derart aufgebaut ist, daß in dieser Stellung des Luftregelventils 10 seine Kontakte geschlossen sind und daß sich ergebende elektrische Signal einer Steuerschaltung 20 zugeführt wird.

Ein Gasmeßfühler 13 ist im Abgassystem der Brennkraftmaschine 1, z. B. am Einmündungspunkt der Abgasleitung 4 zur Erfassung der Konzentration eines Abgasbestandteiles und damit des mit der Konzentration dieses Abgasbestandteiles in Wechselbeziehung stehenden Luft/Brennstoffverhältnisses des Gemisches angeordnet, wobei die Erfassung durch ein Metalloxid wie etwa Zirkondioxid oder Titandioxid erfolgt. Wenn z.B. wie in dem in Fig. 2 dargestellten Falle Zirkondioxid für den Gasmeßfühler 13 Verwendung findet, erzeugt der Gasmeßfühler 13 eine EMK von ungefähr 1 V. wenn das der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Gemisch Verglichen mit dem stöchiometrischen (theoretischen) Luft/Brennstoff-Verhältnis angereichert oder fett ist, während eine EMK von 100 mV erzeugt wird, wenn das zugeführte Gemisch verglichen mü dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis magerer oder kleiner ist. wobei sich die abgegebene EMK im Bereich des stöchiometrischen Verhältnisses stufenartig bzw. sprungartig ändert.

Ein Drehzahldetektor 14 dient zur Erzeugung eines Signals synchron der Drehzahl der Brennkraftmaschine I, wobei bei dieser Ausführungsform das an dem negativen Anschluß der Primärwicklung der üblicherweise als Zündsystem der Brennkraftmaschine 1 verwendeten Zündspule intermittierend erzeugte Signal Verwendung findet und als Ausgangssignal der Steuerschaltung 20 zugeführt wird.

In der Ansaugleitung 3 ist ein Beschleunigungs-ZVerzögerungsmeßfühlej 15 angebracht, dessen Schalter entsprechend den Änderungen des Unierdrucks in der Ansaugleitung geschlossen oder geöffnet wird, d. h-, der Schalter wird z. B. während der Beschleunigungs- und Verzögerungsperioden, bei denen sich der Ansaugunterdruck rasch ändert, geschlossen und sein Ausgangssignal der Steuereinheit 20 zugeführt. Wie Fig.3 zu ^r> entnehmen ist, weist der Beschleunigungs-ZVerzögerungsmeßfühler 15 eine Membrananordnung auf. Gemäß F i g. 3 enthält der Meßfühler 15 zwei von einem Gehäuse 15a und einer Membran t5b gebildete Kammern 15c und \5d, die über eine in der Membran

κι 15b befindliche Lochstrahldüse I5e miteinander in Verbindung stehen. Ferner sind Gegenfedern 15/1 und 15/2 jeweils in der Kammer 15cbzw 15c/angebracht und drücken auf die Membran \5b, und außerdem steht die Kammer 15c mit der Ansaugleitung 3 in Verbindung.

i) Eine elektrisch leitfähige Achse 15^r ist fest an der Membran 15g befestigt, wobei am vorderen Endteil der Achse \5g ein Kontakt 15n ausgebildet ist. Ein Gleitkontakt 15; ist derart angeordnet, daß er ständig mit der Achse 15g in Berührung steht, während

2» Anschlüsse 15y und 15A derart angebracht sind, daß sie mit der Achse 15g lediglich dann in Kontakt stehen, wenn diese vorgegebene Stellungen einnimmt. Ein Relais 15m ist in Abhängigkeit davon, ob die Achse 15^ mit den Anschlüssen 15yund 15* in Kontakt steht, derart

2ί betätigbar, daß Kontakte 15mi und \5nii geschlossen werden bzw. sind, wenn die Anschlüsse mit der Achse i5g in Kontakt oder Eingriff stehen, während der Kontakt 15/ni und ein Kontakt 15/?)i geschlossen werden bzw. sind, wenn die Anschlüsse mit der Achse

J» \5g nicht in Kontakt oder Eingriff stehen. Auf diese Weise wird die Stellung des Relais 15 in Abhängigkeit von einem Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetriebszustand der Brennkraftmaschine 1 geschaltet.

Nachstehend wird die Steuerschaltung 20 unter

i'i Bezugnahme auf Fig. 5 im einzelnen beschrieben. Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig.4 besteht eine Luft/Brennstoff-Unterscheidungsschaltung 20a aus einer Spannungsvergleicherschaltung, die einen Eingangswiderstand 101, Spannungsteilerwiderstände 102

-1» und 103 und einen Operations-Differenzverstärker 104 aufweist, wobei der von den Spannungsteilerwiderständen 102 und 103 bestimmte vorgegebene Spannungswert auf eine Spannung V', (Fig. 2) eingestellt ist, die von dem Gasmeßfühler 13 im Bereich des stöchiometri-

-ti sehen Luft/Brennstoff-Verhältnisses abgegeben wird. Wenn daher das von dem Gasmeßfühler 13 festgestellte Luft/Brennftoff-Verhältnis kleiner als das stöchiometrische Verhältnis bzw. das Gemisch fetter ist, erzeugt der Operations-Differenzverstärker 104 ein Signal des Wertes »1«. während er ein Signal des Wertes »0« abgibt, wenn das festgestellte Luft/Brennstoff-Verhältnis größer als das stöchiometrische Verhältnis bzw. das Gemisch magerer ist. Eine Filterschaltung 206 besteht aus einer ersten Triggerschaltung, die zwei monostabile Multivibratoren mit einem Widerstand 105. einem Kondensator 106, einem Inverter 111 und einem NAND-Verknüpfungsglied 113 bzw. einem Widerstand 107, einem Kondensator 108, einem Inverter 110 und einem NAN D-Verknüpfungsglied 112, einen Inverter

f»o 109 und ein NAND-Verknüpfungsglied 114 aufweist, und einer Zeitgeberschaltung, die einen astabilen Multivibrator mit Widerständen 115 und 116, einem Kondensator 117 und Invertern 118 und 119, Binärzähler 120 und 123, einen Inverter 121 sowie NAND-Ver-

f>5 knüpfungsglieder 122 und 124 aufweist

Die erste Triggerschaltung erzeugt die unter (B) in Fig.5 dargestellten Triggerimpulse an ihrem Anschluß Asynchron mit dem Übergang bzw. Anstieg und Abfall

des unter (A) in Fig.5 dargestellten Ausgangssignals des Operations-Differenzverstärkers 104 der Luft/ Brennstoff-Unterscheidungsschaltung 2Oa₁ wobei diese Triggerimpulse als Rückstellsignale zur wiederholten Betätigung der Zeitgeberschaltting 115 bis 124 dienen, so daß die Filterschaltung 2Oi an ihrem Anschluß D ein Signal des Wertes »1« für eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Anlegen eines Triggerimpulses (Filtersignal) erzeugt, wie dies unter (D) in F i g. 5 dargestellt ist.

Eine Flip-Flop-Schaltung 20c besteht aus Invertern in 125, 128 und 129, NOR-Verknüpfungsgliedern 126 und 127 und ein RS-FIip-Flop bildenden NAND-Verknüpfungsgliedern 130 und 131 und erhält als Eingangssignale die Ausgangssignale der Luft/Brennstoff-Unterscheidungsschaltung 20a und der Filterschaltung 20ό. Die r> Flip-Flop-Schaltung 20c verknüpft diese beiden Eingangssignale bzw. leitet sie weiter und gibt an ihren Anschlüssen Fund F die unter (E) und (F) in Fig. 5 dargestellten Antriebsrichtungssignale für den Schrittmotor ab. Der in positiver Richtung erfolgende Signalübergang bzw. die Anstiegsflanke des unter (E) in Fig. 5 dargestellten Antriebsrichtungssignals wird um eine der Zeitdauer des (unter (D) in F i g. 5 dargestellten) Filtersignals entsprechende Zeit verzögert und zwar von einem Zeitpunkt an, zu dem das unter (A) in F i g. 5 Ji dargestellte Luft/Brennstoff-Signal von dem Wert »0« auf den Wert »1« übergeht, während das Antriebsrichtungssignal den Wert »0« beibehält, wenn die Dauer, während der das Luft/Brennstoff-Signal den Wert »1« aufweist, kürzer als die Dauer ist, während der das J» Filtersignal den Wert »1« aufweist. Auch das unter (F) in F i g. 5 dargestellte Antriebsrichtungssignal ist von dem unter (A) in F i g. 5 gezeigten Luft/Brennstoff-Signal und dem unter (D) in Fig. 5 dargestellten Signal der Filterschaltung 20ό abhängig, so daß der positiv t^r> verlaufende Signalübergang bzw. die Anstiegsflanke des Antriebsrichtungssignals um eine Zeitdauer verzögert wird, die gleich der Dauer des Filtersignals ist, und das Antriebsrichtungssignal den Wert »0« beibehält, wenn die Dauer, während der das Luft/Brennstoff-Signal den Wert »0« aufweist, kurzer als die Dauer ist. während der das Filtersignal den Wert »1« aufweist. Das RS-Flip-Flop 130, 131 wird von dem in positiver Richtung erfolgenden Übergang bzw. der Anstiegsflanke der Antriebsrichtungssignale getriggert, so daß an seinen Anschlüssen C und H die unter (G) und (H) in F i g. 5 gezeigten Synchronisationssignale abgegeben werden.

Eine Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 2Od besteht aus einer Impulsformerschaltung, die Widerstände 200, 202 und 203. einen Kondensator 201 und einen Transistor 204 aufweist, einem Binärzähler 205. einer Teilverhältnis-Wählschaltung, die einen Inverter 211. NAND-Verkriüpfungsgüeder 252, 213 und 214 und Widerstände 224 und 225 aufweisen, einem ersten monostabilen Multivibrator, der einen Inverter 206, einen Widerstand 207, einen Kondensator 208 und ein NAN D-Verknüpfungsglied 209 aufweist, einem zweiten monostabilen Multivibrator, der einen Inverter 215, einen Widerstand 216. einen Kondensator 217 und ein NAN D-Verknüpfungsglied 218 aufweist, einem dritten f>o monostabilen Multivibrator, der einen Inverter 219, einen Widerstand 220, einen Kondensator 221 und ein NOR-Verknüpfungsglied 222 aufweist, sowie aus Invertern 210 und 223. Die von der Primärwicklung der Zündspule des den Drehzahldetektor 14 bildenden f" Zündsystems intermittierend abgegebenen Signale werden somit als Eingangssignale erhalten, von der Impulsformerschaltung regeneriert und geformt und sodann als Taktsignale dem Binärzähler 205 zugeführt, der wiederum die Frequenz der Eingangssignale zur Bildung des gewünschten frequenzgeteilten Ausgangssignals teilt. Die Auswahl des gewünschten frequenzgeteilten Ausgangssignals wird von der Teilverhältnis-Wählschaltung 211 bis 225 vorgenommen, die das erforderliche Verknüpfungssignal von dem BeschleunigungsWerzögerungsmeßfühler 15 erhält, so daß im stationären Dauerbetriebszustand das NAND-Verknüpfungsglied 213 zur Zuführung eines im Verhältnis 1/8 frequenzgeteilten Ausgangssignals vom Anschluß Q₃ des Binärzählers 203 zu dem NAND-Verknüpfungsglied 214 geöffnet wird, während bei Beschleunigungsoder Verzögerungsperioden das NAND-VerknüpfungsglieO 212 zur Zuführung eines im Verhältnis 'Λ frequenzgeteilten Ausgangssignals vom Anschluß Q\ des Binärzählers 205 zu dem NAND-Verknüpfungsglied 214 geöffnet wird. Das Ausgangssignal des NAND-Verknüpfungsgliedes 214 wird einer Impulsdehnung durch den zweiten monostabilen Multivibrator 215 bis 218 unterworfen, der wiederum an seinem Anschluß L das unter (L) in Fig. 5 dargestellte Signal erzeugt. Entsprechend dem Schalten des BeschleunigungS'/Verzögerungsmeßfühlers 15 erzeugt der dritte monostabile Multivibrator 219 bis 222 einen Triggerimpuls, so daß einem Anschluß M das unter (M) in F i g. 5 dargestellte Signal zugeführt wird, wobei das zu dem unter (M) in Fig. 5 gezeigte Signal invertierte Signal an einem Anschluß M abgegeben wird. In dem ersten monostabilen Multivibrator 206 bis 209 wird das an dem Anschluß Qt des Binärzählers 205 abgegebene, im Verhältnis 1/16 frequenzgeteilte Ausgangssignal einer Impulsdehnung unterworfen und sodann von dem Inverter 210 invertiert, so daß die unter »N« in Fig.5 gezeigten Signale gebildet werden.

Eine Oszillatorschaltung 2Oe besteht aus einem astabilen Multivibrator, der Inverter 226 und 227. Widerstände 228 und 229 und einen Kondensator 230 aufweist, einem Binärzähler 231 und einem Inverter 232, wobei der astabile Multivibrator Taktimpulse mit einer festen Frequenz erzeugt, die einer Frequenzteilung mittels des Binärzählers 231 unterworfen werden, dessen Ausgangssignal wiederum über den Inverter 232 abgegeben wird.

Eine Rückstell-Impulsgeneratorschaltung 20/"besteht aus einer zweiten Triggerschaltung, die zwei monostabile Multivibratoren mit einem Inverter 132, einem Widerstand 133, einem Kondensator 134 und einem NAND-Verknüpfungsglied 135 bzw. einem Inverter 136, einem Widerstand 137, einem Kondensator 138 und einem NAND-Verknüpfungsglied 139, NAND-Verknüpfungsglieder 140 und 144, Inverter 141 und 143 sowie NOR-Verknüpfüngsglieder 142 und 145 aufweist, einer dritten Triggerschaltung, die ein NOR-Verknüpfungsglied 146, Inverter 147 und 148 und ein NAND-Verknüpfungsglied 149 aufweist, und einer vierten Triggerschaltung, die einen monostabilen Multivibrator mit einem Inverter 150, einem Widerstand 151, einem Kondensator 152 und einem NAND-Verknüpfungsglied 153 sowie ein NAND-Verknüpfungsglied 154 aufweist, wobei die Rückstell-Impulsgeneratorschaltung 20/als Eingangssignale die Ausgangssignale der Filterschaltung 206, der Flip-Flop-Schaltung 20a der Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 2Od und einer Taktimpulsgeneratorschaltung 20g erhält Synchron mit dem in positiver Richtung erfolgenden Obergang bzw. der Anstiegsflanke der unter (G) und (H) in Fig. 5 dargestellten Ausgangssignale und dem in negativer

Richtung erfolgenden Übergang bzw. der abfallenden Flanke des unter (R) in Fig. 5 gezeigten Beschleunigungs-/Verzögerungssignals erzeugt die zweite Triggerschaltung 132 bis 145 die unter (J) in Fig. 5 dargestellten Triggerimpulse, die an einem Anschluß / abgegeben werden. Die dritte Triggerschaltung 146 bis 149 verknüpft den von der Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 2Qd abgegebenen Zeitsteuerimpuls (Fig.5 (L)) entsprechend den von der Filterschaltung 20ό und der nachstehend noch näher beschriebenen Taktimpulsgeneratorschaltung 20g abgegebenen Signalen (Fig. 5 (D) und Fig.5 (K)) derart, daß, wenn das unter (D) in Fig.5 dargestellte Ausgangssignal der Filterschaltung 20ό den Wert »0« aufweist und das Ausgangssignal (A>B) eines Vergleichers 254 der Taktimpulsgenera torschaltung20g den Wert »0« aufweist, das NOR-Verknüpfungsglied 146 geöffnet wird und der von der Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 2Od abgegebene Zeitsteuerimpuls an einem Anschluß Y ansteht. Das an dem Anschluß Y anstehende Ausgangssignal ist unter (Y) in Fig. 5 dargestellt. Dieser, von dem NOR-Verknüpfungsglied 146 weitergeleitete Zeitsteuerimpuls wird außerdem dem Inverter 147 zugeführt. Die von dem NAND-Verknüpfungsglied 144 weitergeleiteten Triggerimpulse (Fig. 5 (])) werden dem Inverter 148 zugeführt. Das NAND-Verknüpfungsglied 149 führt somit eine logische Verknüpfung der über die Inverter 147 und 148 zugeführten Impulse durch und erzeugt ein Rückstellsignal an einem Anschluß X, wie es unter (X) in Fig. 5 dargestellt ist. Synchron mit dem in positiver Richtung verlaufenden Übergang bzw. der Anstiegsflanke des Ausgangssignals (F i g. 5 (D)) der Filterschaltung 20b veranlaßt die vierter Triggerschaltung 150 bis 154 den monostabilen Multivibrator 150 bis 153 zur Abgabe eines Triggerimpulses, der wiederum dem NAND-Verknüpfungsglied 154 zugeführt wird. Das NAND-Verknüpfungsglied 154 verknüpft den von dem NAND-Verknüpfungsglied 153 erhaltenen Triggerimpuls mit dem von dem Anschluß M der Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 2Od zugeführten Ausgangssignal und erzeugt seinerseits ein Ausgangssignal an einem Anschluß W, das unter (W) in F i g. 5 dargestellt ist.

Die Taktimpulsgeneratorschaltung 20g besteht aus einer ersten Taktschaltung, die Inverter 238, 244, 245, 246,256,258 und 260, NAND-Verknüpfungsglieder 237, 247, 257 und 259, Widerstände 240, 241, 242, 243, 249, 250, 251 und 252, einen Zweirichtungszähler 23?, bei dem das Zählen in Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung wahlweise durch Umschalten des Verknüpfungsgliedes erfolgt, eine Zwischenspeicherschaltung des D-Typs, die die zugeführten Digitaldaten nach Erhalt zeitweilig zwischenspeichert, ein UND-ODER-Wählglied 253 zur Auswahl eines digitalen Datensignals, den Vergleicher 254 zur Durchführung eines Vergleichs der digitalen Datensignale und einen Binärzähler 255 zum Zählen von Taktimpulsen aufweist, und einer zweiten Taktschaltung, die ein von NOR-Verknüpfungsgliedern 233 und 234 gebildetes RSFlip-Flop, ein NOR-Verknüpfungsglied 235 und einen Dekadenzähler aufweist Die Taktimpulsgeneratorschaltung 20g erhält als Eingangssignale die Ausgangssignale der Filterschaltung 206, der Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 2Od, der Oszillatorschaltung 2Oe und der Rückstell-impulsgeneratorschaltung20/:

Im Beschleunigungs-/Verzögerungsbetrieb der Brennkraftmaschine 1 sind die Kontakte 15m, und 15/7)₂ des Beschleunigungs/Ver/ngeningsmeßfühlers 15 ge

schlossen, so daß das Ausgangssignal (Unterscheidungssignal Beschleunigung-ZVerzögerungs-Stationärzustand) am Anschluß R der Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 2Od auf den Wert »1« übergeht, wobei dieses Signal des Wertes »1« einem Anschluß K_b des UND-ODER-Wählgliedes 253 zugeführt wird. Während einer Beschleunigungs-/Verzögerungsperiode oder Übergangsperiode der Brennkraftmaschine 1 sind somit die B-seitigen Eingangsglieder Si his S₄ des UND-ODER-Wählgliedes 253 geöffnet, so daß ein voreingestellter festgelegter Zahlenwert von seinen Ausgangsanschlüssen D\ bis O₄ den A-seitigen Eingangsanschlüssen A\ bis Ai₁ des Vergleichers 254 zugeführt wird. Der festgelegte Zahlenwert kann vorangestellt werden, indem die Widerstände 249 bis 254 entweder mit Masse oder der Stromquelle verbunden werden. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Einstellung derart, daß Si=O, S₂=I, Si=I und B₄=I sind, so daß der festgelegte Zahlenwert der binäre Zahlenwert 1110 oder die Dezimalzahl 14 ist.

Bei anderen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1 sind die Kontakte 15/77, und 15m] des Beschleunigungs-ZVerzögerungsmeßfühlers 15 geschlossen, so daß ein Signal des Wertes »1« einem Eingangsanschluß A:_ades UND-ODER-Wählgliedes 253 über den Inverter 260 zugeführt wird und die A-seitigen Eingangsanschlüsse geöffnet werden. Der den A-seitigen Eingangsanschlüssen des UND-ODER-Wählgliedes 253 zugeführte festgelegte Zahlenwert hängt von dem in der Zwischenspeicherschaltung 248 abgespeicherten Ausgangssignal ab.

Wenn das Unterscheidungssignal »Beschleunigung-/ Verzögerung-Stationärzustand« von dem Wert »1« auf den Wert »0« übergeht, wie dies unter (R) in Fig. 5 dargestellt ist, wird entsprechend der Darstellung unter (M) in Fig. 5 ein Triggerimpuls des Wertes »1« als Ausgangssignal des dritten monostabilen Multivibrators 219 bis 222 der Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 20d erzeugt, und dieser Triggerimpuls wird dem Anschluß P. E. des Zweirichtungszählers 239 zugeführt. Der Zv/eirichtungszähler 239 dient zum Zählen in Abwärtsrichtung, so daß, wenn der Triggerimpuls des Wertes »1« dem Anschluß P. E. des Zweirichtungszählers 239 zugeführt wird, dieser von dem an seinen J-seitigen Eingangsanschlüssen /, bis /₄ anstehenden festgelegten Zahlenwert entsprechend dem in positiver Richtung erfolgenden Übergang bzw. der Anstiegsflanke der seinem Taktanschluß zugeführten Taktimpulse abwärts zu zählen beginnt In diesem Falle kann der festgelegte Zahlenwert eingestellt werden, indem die Widerstände 240 bis 243 entweder mit Masse oder der Stromquelle wie im Falle des UND-ODER-Wählgliedes 253 verbunden werden, wobei bei dieser Ausführungsform die Einstellung derart gewählt ist, daß /, =0, /₂= 1, /3= 1 und U = 1 sind, so daß der festgelegte Zahlenwert der binäre Zahlenwert 1110 oder die Dezimalzahl 14 ist Der Taktanschluß des Zweirichtungszählers 239 erhält das von dem NAND-Verknüpfungsglied 237 weitergeleitete Signal über den Inverter 238, während das NAND-Verknüpfungsglied 2i7 das Ausgangssignal des ersten monostabilen Multivibrators 206 bis 210 der Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 2Od und das Ausgangssignal des NAND-Verknüpfungsgliedes 247 erhält

Wenn das Signal des Wertes »1« dem Anschluß P. E. des Zweirichiungs/.ählers 239 über den Anschluß M der Zeitsteuer-Impulsgeneratorschaltung 20t/ zugeführt wird, treten die Eingangssignal!.· der an den Fingangsan

Schlüssen )\ bis Ja anstehenden Binärzahl an den Ausgangsanschlüssen Q\ bis Qt auf.

Das Ausgangssignal des NAND-Verknüpfungsgliedes 247 geht daher entsprechend der Zuführung des Triggerimpulses zu dem Anschluß P. E. des Zweirichtungszählers 239 in der unter (S) in F i g. 5 dargestellten Weise auf den Wert »1« über, wodurch der Zähler bei jedem über den inverter 238 zugeführten Taktimpuls abwärts zu zählen beginnt. Wenn die Ausgangssignale Q\ bis Qa des Zweirichtungszählers 239 die Binärzahl 0010 (die Dezimalzahl 2) bezeichnen, geht das Ausgangssignal des NAND-Verknüpfungsgliedes 247 in der unter (S) in F i g. 5 dargestellten Weise auf den Wert »0« über, so daß das NAND-Verknüpfungsglied 237 durch dieses Signal des Wertes »0« gesperrt wird und damit der Zweirichtungszähler 239 den Zählvorgang unterbricht bzw. beendet. Wie vorstehend beschrieben, wird der Zweirichtungszähler 239 bei Auftreten eines Überganges von dem Beschleunigungs-ZVerzögerungsbetriebszustand zu dem stationären Dauerbetriebszustand in Betrieb genommen, so daß der Zählerstand synchron mit den unter (N) in F i g. 5 dargestellten Zeitsteuerimpulsen allmählich von der bezeichneten Dezimalzahl »14« auf die Zahl »2« herabgezählt und damit der festgelegte Zahlenwert synchron zu der Drehzahl der Brennkraftmaschine allmählich verringert wird. In Verbindung mit diesem Vorgang liest die D-Zwischenspeicherschaltung 248, die die Ausgangssignale Q\ bis Qa des Zweirichtungszählers 239 an ihren D-seitigen Eingangsanschlüssen D\ bis Da als Eingangssignale erhält, die Ausgangsdaten des Zweirichtungszählers 239 synchron mit dem negativ verlaufenden Übergang bzw. der abfallenden Flanke der dem Taktanschluß über den Anschluß VV der Rückstell-Impulsgeneratorschaltung 20/ in der unter (W) in F i g.5 dargestellten Weise zugeführten Taktimpulse ein, und die Daten werden sodann über die Q-seitigen Ausgangsanschlüsse Q\ bis Qa und über das UND-ODER-Wählglied 253 den A-seitigen Eingangsanschlüssen A\ bis Aa des Vergleichen 254 zugeführt.

Der Binärzähler 255 erhält als Rückstellsignal den unter (J) in F i g. 5 dargestellten Triggerimpuls über den Anschluß / und zählt synchron zu diesem Rücksteilsignal die von der Oszillatorschaltung 2Oe abgegebenen Taktimpulse, wobei seine Ausgangssignale Q\ bis Qa (der Zählwert) den B-seitigen Eingangsanschlüssen Si bis Ba des Vergleichers 254 zugeführt werden.

Auf diese Weise werden der festgelegte Zahlenwert A den A-seitigen Eingangsanschlüssen des Vergleichers 254 und der Zählwert B den B-seitigen Eingangsanschlüssen des Vergleichers 254 zugeführt, so daß der Vergleicher 254 diese beiden Eingangssignale hinsichtlich der relativen Betrages miteinander vergleicht. Wenn der festgelegte Zahlenwert A größer als der Zählwert B ist, d. h_ wenn A> B ist, geht das Ausgangssignal (A> B) des Vergleichers 254 auf den Wert »1« über, und dieses Signal des Wertes »1« wird dem NAND-Verknüpfungsglied 257 zugeführt- Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal (A > B) auf den Wert »0« übergeht, wenn der Zählwert B gleich dem festgelegten Zahlenwert A wird. Das NAND-Verknüpfungsglied 257 verknüpft die Taktimpulse der Oszillatorschallung 2Oe entsprechend dem Ausgangssignal der Filterschaltung 2Ob (dem am Anschluß D anstehenden Ausgangssignal) und dem Ausgangssignal (A > B) des Vergleichers 254, so daß die Taktimpulse dem Binärzählcr 255 zugeführt werden, wenn das Ausgangs signal der Filterschaltung 2Qb (das unter (D) in F i g. ϊ dargestellte, am Anschluß D anstehende Ausgangssignal) den Wert »0« aufweist und das Ausgangssignal (A > B)des Vergleichers 254 den Wert »1« aufweist.

Nachdem die festgelegte Anzahl von Taktimpulsen ' von dem Binärzähler 255 gezählt worden ist, geht das Ausgangssignal (A>B) des Vergleichers 254 auf den Wert »0« über, und das NAND-Verknüpfungsglied 257 wird gesperrt, so daß der Binürzähler 255 die Zählung unterbricht bzw. beendet. Der Zählbetrieb des Binär-

^lu Zählers 255 wird unterbrochen, bis das nächste Rückstellsignal vom Anschluß / der Rückstell-Impulsgeneratorschaltung 20/dem Zähler zugeführt wird.

Das Ausgangssignal (A > B) des Vergleichers 254 sowie das über den Anschluß Dabgegebene Filtersignal

^!) werden außerdem dem NOR-Verknüpfungsglied 146 der dritten Triggerschaltung 146 bis 149 der vorstehend beschriebener! Rücksteü-Impulsgeneratorschaltur.g 20/ zugeführt, so daß das NOR-Verknüpfungsglied 146 entsprechend dem von dem Vergleicher 254 nach

-¹¹ Zählung des festgelegten Zahlenwertes abgegebenen Signal des Wertes »0« sowie dem über den Anschluß D zugeführten Signal des Wertes »0« zur Weiterleitung der über den Anschluß L zugeführten Zeitsteueriirpulse geöffnet wird, wodurch ein unter (Y) in F ι g. 5

^2Γ) dargestelltes Rückstellsignal der zweiten Taktschaltung (233 bis 236) über den Anschluß Y zugeführt wird. Der Dekadenzähler 236 der zweiten Taktschaltung 233 bis 236 wird von dem seinem Rückstellanschliiß Rdurch das NOR-Verknüpfungsglied 146 zugeführten Rücksiellsi-

^i(l gnal des Wertes »1« zurückgestellt, so daß sämtliche Ausgangssignale des Zählers den Wert »0« aufweisen. Die Zählung erfolgt entsprechend dem Signalübergang der seinem Eingangsanschluß CI von der Oszillator Schaltung 2Oe über das NOR-Verknüpfungsglied 235

^J5 zugeführten Zeitsteuerimpulse von dem Wert »0« auf den Wert »1«, wobei ein Signal des Wertes »!« jeweils aufeinanderfolgend an Q₀, Qi. ... und Q, in dieser Reihenfolge abgegeben wird.

Außerdem wird bei dem aus den NOR-Verknüpfungsgliedern 233 und 234 bestehenden RS-Flip-Flop das NOR-Verknüpfungsglied 233 durch den von der dritten Triggerschaltung 146 bis 149 über den Anschluß V abgegebenen Triggerimpuls getriggert, so daß das Ausgangssignal des NOR-Verknüpfungsgliedes 233 auf den Wert »Ό« übergeht und dieses Signal des Wertes »0<< das NOR-Verknüpfungsglied 235 öffnet, wodurch die Taktimpulse der Oszillatorschaltung 2Oe über das NOR-Verknüpfungsglied 235 weitergeleitet werden. Gleichzeitig wird der Dekadenzähler 235 durch den Triggerimpuls der dritten Triggerschaltung 146 bii. 149 in der vorstehenden beschriebenen Weise zurückgestellt so daß die zweite Taktschaltung 233 bis 236 entsprechend dem Eintreffen des Triggerimpulses zu zählen beginnt wobei ihr Ausgangssignal Q den Wert »0« bei Zählung von ; Taktimpulsen annimmt, wodurch das NOR-Verknüpfungsglied 234 des RS-Flip-Flops getriggert wird. Das Ausgangssignal des NOR-Verknüpfungsgliedes 233 geht daher auf den Wert»1« über, und dieses Signal des Wertes »1« sperrt das NOR-Verknüpfungsglied 235, so daß die zweite Taktschaltung 233 bis 236 die Zählung unterbricht bzw. beendet Bei jedem über den Anschluß Vin der unter (Y) in F i g. 5 dargestellten Weise abgegebenen Triggerimpuls leitet das NOR-Verknüpfungsglied 235 somit ; Taktimpulse weiter, wie dies unter (U) ι Fig. 5 dargestellt ist.

Wie Fig. 5 (O) zu entnehmen ist, erzeugt die ersie Taktschaltung 237 bis 257 der Taktimpulseenerator

schaltung 20^ während der Dauer von Übergangsbetriebszuständen der Brennkraftmaschine wie im Falle der Dauer einer Beschleunigung, Verzögerung oder dergl. das Maximum von i4 Taktimpulsen, während danach die zweite Taktschaltung 233 bis 236 Taktimpulse entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Beschleunigung bzw. Verzögerung der Brennkraftmaschine 1 erzeugt Während eines Oberganges des Betriebs der Brennkraftmaschine von einer Beschleunigung/Verzögerung auf den stationären Betriebszustand wird die Anzahl der von der ersten Taktschaltung 237 bis 257 abgegebenen Ausgangstaktimpulse synchron zu der Drehzahl der Brennkraftmaschine allmählich verringert, während die zweite Taktschaltung 233 bis 236 intermittierend /Taktimpulse erzeugt, deren Dauer bzw. Periode mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine synchronisiert ist

Das Ausgangssignal des NAND-Verknüpfungsgliedes 257 der ersten Taktschaltung 237 bis 257 und das über den Inverter 258 abgegebene Ausgangssignal des NOR-Verknüpfungsgliedes 235 der zweiten Taktschaltung 233 bis 236 werden dem NAND-Verknüpfungsglied 259 zugeführt, von dem die Signale einer Befehlsschaltung 20Λ zugeführt werden, wie dies unter (O) in F i g. 5 dargestellt ist.

Der Stellungsmeßfühler 12 weist einen Widerstand 12a und Kontakte 126 auf, wobei die Kontakte \2b in der vollständig geschlossenen Stellung des Luftregelventils 10 geschlossen sind und ein Signal des Wertes »0« an seinem Ausgangsanschluß ζ abgegeben wird.

Die Befehlsschaltung 20Λ besteht aus NAND-Verknüpfungsgliedern 261 und 262 und verknüpft die unter (O) in F i g. 5 dai gestellten Taktimpulse der Taktimpulsgeneratorschaltung 20^ entsprechend den unter (E) und (F) in F i g. 5 dargestellten, von der Flip-Flop-Schaltung 20c abgegebenen Antriebsrichtungssignalen sowie dem von dem Stellungsmeßfühler 12 abgegebenen, die vollständig geschlossene Stellung des Luftregelventils 10 bezeichnenden Schließsignal.

Außerdem ist ein Zweirichtungsschieberegister 20; bekannter Bauart vorgesehen, dessen Ausgangsanschlüsse Qu Q2, Qi und Qa aufeinanderfolgend in dieser Reihenfolge entsprechend den seinem Eingangsanschluß P zugeführten Taktimpulsen weitergeschaltet werden, während die Ausgangsanschlüsse Qa, Qj, Q2 und Q\ in dieser Reihenfolge entsprechend den seinem Eingangsanschluß C zugeführten Taktimpulsen weitergeschaltet werden. Diese Ausgangsanschlüsse sind mit einem Schalt-Kreis 2Oy verbunden, der aus Widerständen 170,171,172 und 173, Transistoren 174,175,176 und 177 sowie Gegenspannungssperrdioden 178, 179, 180 und 181 besteht, und mit Feldspulen Ci, C2, Ci und Q Jes Schrittmotors 11 verbunden ist.

Wenn die Taktimpulse dem Eingangsanschluß Cdes Zweirichtungsschieberegisters 20/ zugeführt werden, werden die Transistoren 174 bis 177 daher aufeinanderfolgend durchgeschaltet und die Feldspulen G. Gs Ci und Ca des Schrittmotors 11 jeweils zweiphasig erregt, so daß sich der Rotor des Schrittmotors 11 in Richtung des Pfeiles gemäß Fig.4 dreht und damit das Luftregelventil 10 in der Öffnungsrichtung gedreht wird. Wenn dagegen die Taktimpulse dem Eingangsanschluß C zugeführt werden, wird der Schrittmotor 11 in einer zu der Pfeilrichtung gemäß Fig.4 entgegengesetzten Richtung gedreht, was zur Folge hat, daß das Luftregelventil 10 in der Schließrichtung gedreht wird.

Die Steuerschaltung 20 und der Schrittmotor 11 werden von einer Ba' iric 301 über einen mit dem

Zündschalter der Brennkraftmaschine i in Wirkverbindung stehenden Schalter 300 mit Strom versorgt

Im Rahmen der vorstehend beschriebenen Anordnung hat der Vergaser 2 die übliche Brennstoff-Dosierfunktion und entspricht bekannten Vergasern, mit der Ausnahme, daß er zur Bildung eines Gemisches eingestellt ist das verglichen mit dem einzuregelnden Gemischverhältnis von Luft und Brennstoff hinsichtlich des Brennstoffanteils ein wenig angereichert bzw. fett ist Die übliche Hauptluft wird mit der entsprechenden Brennstoffmenge gemischt und der Brennkraftmaschine

1 über den Vergaser 2 zugeführt Nach der Verbrennung des Gemisches in der Brennkraftmaschine 1 werden die anfallenden Abgase über die Abgasleitung 4 und den katalytischen Umsetzers in die Atmosphäre abgeleitet Das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in dem Vergaser

2 gebildeten Gemisches ändert sich in Abhängigkeit von verschiedenen Ursachen, so daß die abgegebene EMK des Gasmeßfühlers 13 sich entsprechend der Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses in der in Fig. 2 dargestellten Weise ändert. Die Luft/Brennstoff-Unterscheidungsschaltung 20a erzeugt daher entsprechend der EMK das unter (A) in F i g. 5 dargestellte Signal des Wertes »1« oder »0«. Wenn dieses Ausgangssignal seinen Zustand ändert, erzeugt die erste Triggerschaltung der Filtersc ;alti. ng 20£> einen Triggerimpuls, so daß die Zeitgeberschaltung 115 bis 124 das unter (D) in F i g. 5 dargestellte Llnterbrechungssignal (Filtersignal) abgibt. Solange das Unterbrechungssignal den Wert »1« beibehält, verbleiben die Ausgangssignale der NOR-Verknüpfungsglieder 126 und 127 der Flip-Flop-Schaltung 20c auf dem Wert »0«, und die NAND-Verknüpfungsglieder 261 und 262 der Befehlsschaltung 20Λ sind gesperrt, so daß der Schrittmotor 11 bzw. das Luftregelventil 10 zeitweilig zum Stillstand gebracht werden. Auch wenn sich das Ausgangssignal des Gasmeßfühlers 13 momentan ändert, so daß die Luft/Brennstoff-Unterscheidungsschaltung 20a einen Momentanimpuls erzeugt, oder das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Gemisches im Bereich des vorgegebenen Luft/Brennstoff-Verhältnisses (des stöchiometrischen Verhältnisses) liegt, so daß das Ausgangssignal der Luft/Brer.nstoff-Unterscheidungsschaltung 20a seinen Zustand in kurzen Zeitabständen ändert, wird der Schrittmotor 11 nicht betätigt und demzufolge das Luftregelventil 10 im Stillstand gehalten. Auf diese Weise wird eine Fehlfunktion des Luftregelventils 10 oder eine Änderung der Bewegungsrichtung des Luftregelventils in kurzen Zeitabständen verhindert und das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Gemisches stabil und gleichmäßig gesteuert. Wenn das Unterbrechungssignal (Filtersignal) am Anschluß D auf den Wert »0« übergeht und das Ausgangsingal des NAND-Verknüpfungsgliedes 247 der ersten Taktschaltung 237 bis 257 in der unter (S) in F i g. 5 dargestellten Weise auf den Wert »1« übergeht, gibt die zweite Triggerschaltung 132 bis 145 der Rückstell-lmpulsgeneratorschaltung 20/" den unter (I) in Fig. 5 dargestellten Triggerimpuls ab.

Entsprechend diesem Triggerimpuls erzeugt die Taktimpulsgeneratorschallung 2Qg Taktimpulse in der unter (()) in Fig. 5 dargestellten und vorstehend beschriebenen Weise.

Die Befchlsschallung 20Λ leitet diese Taklimpulsc entsprechend den von der Flip-Flop-Schaltung 20c zugeführten Antriebsrichtungssignalen weiter, wodurch der Schrittmotor 11 über das Zwcirichlungsschiebcregistcr 20/und den Schalt-Krcis 2Oy betätig! wird. Auf diese Weise erfolgt die Betätigung des Schrittmotors 11 in

Abhängigkeit davon, ob das Gemisch im Vergleich zu dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis als fett oder mager ermittelt wird, derart, daß bei fettem Gemisch der Schrittmotor 11 während einer vorgegebenen Zeitdauer zum Stillstand gebracht wird und sodann das in der Bypassleitung 9 angebrachte Luftregelventil 10 in der Öffnungsrichtung betätigt, während der Schrittmotor 11 bei magerem Gemisch für eine vorgegebene Zeitdauer zum Stillstand gebracht wird und sodann das Luftregelventii 10 in der Schließrichtung betätigt, wodurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis durch Zuführung von Zusatzluft korrigiert und auf das stöchiometrische Verhältnis eingeregelt wird.

Während des unter (R) in Fig. 5 mit ACC/DEC bezeichneten Übergangsbetriebszustandes, wie etwa während der Beschleunigungs- und Verzögerungsperioden der Brennkraftmaschine 1, wird die Laufzeit des Schrittmotors 11 erhöht, um die Änderungsrate bzw. Änderungsgeschwindigkeit beim öffnen oder Schließen des Umgehungsventils 10 zu steigern, wie dies im linksseitigen Teil der Darstellung (V) in Fig. 5 veranschaulicht ist, so daß die Zusatzluftmenge derart geregelt wird, daß ein zufriedenstellendes Ansprechen auf die schnelle Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses erzielt und das Luft/Brennstoff-Verhältnis in zufriedenstellender Weise ausgeglichen wird.

Während des stationären Betriebszustandes wird das Luftregelventil 10 dagegen von der ersten Taktschaltung 237 bis 257 der Taktimpulsgeneratorschaltung 20g schnell betätigt und führt eine sprungartige Bewegung mit einem verringerten festgelegten Betrag aus, wonach der Schrittmotor 11 mit einer der Systemverzögerungszeit entsorechenden oder mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine synchronisierten Dauer intermittierend betätigt wird, so daß die Antriebsgeschwindigkeit des Luftregelventils 10 im Ganzen verringert und damit die Änderungsrate bzw. Änderungsgeschwindigkeit beim Öffnen des Luftregelventils 10 verringert wird, wie dies im rechtsseitigen Teil der Darstellung (V) in Fig. 5 veranschaulicht ist.

Im Verlauf stationärer Betriebszustände wird das Luftregelvenlil 10 somit mit einer der Systemverzögerungszeit entsprechenden niedrigen Geschwindigkeit betätigt, so daß jegliche Übersteuerung oder ein Überschwingungen des Luflregelventils 10 und damit eine übermäßige Zufuhr an Zusatzluft im stationären Betriebszusland vermieden wird, wodruch die Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnissc verringert und damit das Auftreten von Drehzahlschwankungen und Rü'.telerscheinungen im Beirieb der Brennkraftniaschine 1 verhindert wird.

Außerdem wird bei einem Übergang vom Übergangsbetritbszustand zum stationären Betriebszusland der Brennkraftmaschine 1 die von der ersten Taktschaltung 237 bis 257 der Taklinipulsgeneratorschaltung 20^ erzeugte festgelegte Anzahl von Taklimpulsen bzw. der festgelegte Bewegungsbetrap des Luftregelventils 10 allmählich verringert, so dall die Änderungsrate bzw. Änderungsgcschwindigkeit beim öffnen des Luflrcgcl ventils 10 allmählich verringert wird und dadurch eine bessere Zwischencharakteristik beim Übergang vom Beschleunigungs-/Verzögerungsbetrieb zum stationären Dauerbetrieb gewährleistet ist. Wenn die Regelung heim Übergang von einem Übergangsbetriebszustand zum stationären Betriebszustand nämlich schnell erfolgt, wird die Antriebsgeschwindigkeit des Luftregelventils 10 zu schnell verringert, was dazu führt, daß die Zusatzluflmenge in Abhängigkeit von der Stellung des Luftregelventils 10 zu diesem Zeitpunkt nicht zufriedenstellend geregelt wird und damit die Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses meist erhöht wird. Durch die vorstehend beschriebene Maßnahme läßt sich jedoch die Stellung des Luftregelventils 10 aufgrund der Zwischencharakteristik, über die die Antriebsgeschwindigkeit des Luftregelventils 10 synchron mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine allmählich verringert wird, unter Erzielung einer Anpassung an die Regelung im Stationärbetriebszustand ändern, so daß eine Steigerung der Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses vermieden wird. Auf diese Weise läßt sich die Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Gemisches ständig klein halten, so daß der katalytische Umsetzer 5 in der Lage ist, die Abgase mit einem höheren Wirkungsgrad zu reinigen und außerdem das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs verbessert wird.

Um bei der vorstehend beschriebenen Regelung zu verhindern, daß die Luft/Brennstoff-Unterscheidungsschaltung 20a das Luftregelventil 10 kontinuierlich dreht und es in eine Übersteuerungsstellung bewegt, wenn das Gemisch das gewünschte Luft/Brennstoff-Verhältnis auch dann nicht erreicht, wenn sich das Luftregelventil 10 bereits in der vollständig geschlossenen Stellung befindet, wird das NAN D-Verknüpfungsglied 262 gesperrt, wenn der Stellungsmeßfühler 12 feststellt, daß sich das Luftregelventil 10 in der vollständig geschlossenen Stellung befindet, so daß die Impulssignale nicht langer dem Zweirichtungsschieberegister 20/ zugeführt werden und der Schrittmotor 11 daran gehindert wird, das Luftregelventil 10 weiter in der Schließrichtung zu betätigen.

Anstelle der in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Ausfülirungsform erläuterten Anwendung des Zusatzluft-Regelsystems auf die Regelung von dem Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine zugeführter Zusatzluft kann das Regelsystem auch zur Regelung von dem Abgassystem zugeführter Zusatzluft Verwendung finden.

Außerdem können anstelle des Drehzahldetektors 14 und des Beschleunigungs-/Verzögerungsmeßfühlcrs 15 auch andere Meßfühler verwendet werden, die die in die Brennkraftmaschine 1 angesaugte Luftmenge, die öffnung des Drosselventils, die Fahrzeuggeschwindigkeit, usw. erfassen.

Darüber hinaus kann anstelle der allmählichen Verringerung des festgelegten Bewegungsbetrages des Luftregelventils durch Zeitsteuerimpulse, deren Dauer bzw. Periode der Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht, der festgelegte Bewegungsbeirag auch unter Verwendung von Zeitsteuerimpulsen mit einer festen Dauer b/w. Periode allmählich verringert werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 130 233/298

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zusatzluft-Regelsystem für eine Brennkraftmaschine, mit einer mit dem Saugsystem und/oder dem Abgassystem der Brennkraftmaschine zur Zuführung von Zusatzluft in Verbindung stehenden Bypassleitung, in der ein von einem Stellmotor betätigbares Luftregelventil angeordnet ist, einem Im Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordneten Gasmeßfühler zur Feststellung des Luft/ Brennstoff-Verhältnisses des der Brennkraftmaschine zugefübrten Luft/Brennstoff-Gemisches, einem Beschleunigungs/Verzögerungsmeßfühler zur Feststellung von Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetriebszuständen der Brennkraftmaschine und einer mit dem Gasmeßfühler, dem Stellmotor und dem Beschleunigungs/VerzögerungsmeSfühtar elektrisch verbundenen Steuerschaltung, die den Stellmotor in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Gasmeßfühlers und des Beschleunigungs/Verzögerungsmeßfühlers derart betätigt, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis durch die Zusatzluft auf einen gewünschten Wert einregelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (20) eine erste Schaltungsanordnung (20t/, 2Oe, 20g; 233 bis 236, 258 bis 262), die zumindest während eines stationären Betriebszustandes der Brennkraftmaschine (1) ein erstes Signal zur intermittierenden Betätigung des Stellmotors (11) erzeugt, eine zweite Schaltungsanordnung (2Od, 20g, 247, 249 bis 255, 20Λ), die während eines Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetriebszustandes der Brennkraftmaschine (1) ein zweites Signal zur intermittierenden Betätigung des Stellmotors (11) erzeugt, durch das der Betrag einer jeden Betätigung des Stellmotors im Beschleunigungs- oder Verzögerungsbeiriebszustand gegenüber demjenigen im stationären Betriebszustand vergrößert wird, und eine dritte Schaltungsanordnung (2Od, 205,20g, 237 bis 243,248, 253, 254, 20Λ) aufweist, die während eines Übergangsbetriebszustandes der Brennkraftmaschine (1) von einer Beschleunigung oder Verzögerung zum stationären Betriebszustand ein drittes Signal zur intermittierenden Betätigung des Stellmotors (11) erzeugt, durch das der Betrag einer jeden Betätigung des Stellmotors (11) fortlaufend derart verringert wird, daß der Betrag der Verstellung des Luftregelventils (10) allmählich abnimmt.

2. Zusatzluft-Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (20) eine mit dem Gasmeßfühler (13) verbundene vierte Schaltungsanordnung (20a), die das Ausgangssignal des Gasmeßfühlers (13) mit einem voreingestellten Wert vergleicht und in Abhängigkeil von dem Vergleichsergebnis ein Signal mit hohem oder niedrigem Wert erzeugt, und eine mit der vierten Schaltungsanordnung (20a) verbundene fünfte Schaltungsanordnung (206) aufweist, die jeweils bei Übergang des von der vierten Schaltungsanordnung (20a) abgegebenen Signals von dem einen auf den anderen Wert ein fünftes Signal zur Unterbrechung der Betätigung des Stellmotors (11) erzeugt.

3. Zusatzluft-Regelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltungsanordnung das erste Signal auch während des Übergangsbetriebszustandes zur intermittierenden Betätigung des Stellmotors während einer Zeit

erzeugt, in der keine Betätigung des Stellmotors durch die dritte Schaltungsanordnung erfolgt.

4. Zusatzluft-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die intermittierende Betätigung des Stellmotors durch die erste Schaltungsanordnung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine erfolgt.

5. Zusatzluft-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung des Betrages einer jeden Betätigung des Stellmotors durch die dritte Schaltungsanordnung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine erfolgt.