DE2816257C2 - Regelvorrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis von Brennkraftmaschinen mit Luftdurchsatzmessung - Google Patents
Regelvorrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis von Brennkraftmaschinen mit LuftdurchsatzmessungInfo
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- DE2816257C2 DE2816257C2 DE2816257A DE2816257A DE2816257C2 DE 2816257 C2 DE2816257 C2 DE 2816257C2 DE 2816257 A DE2816257 A DE 2816257A DE 2816257 A DE2816257 A DE 2816257A DE 2816257 C2 DE2816257 C2 DE 2816257C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis von Brennkraftmaschinen
mit Luftdurchsatzmessung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die Erfindung befaßt sich mit einer derartigen Regelvorrichtung mit offener oder geschlossener Regelschleife.
Eine derartige Regelvorrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis
gewinnt zunehmende Bedeutung im Hinblick auf die Regelung schädlicher Auspuffgase der
Brennkraftmaschine.
Bei einer derartigen Vorrichtung werden Maschinenparameter, wie etwa der angesaugte Luftdurchsatz, die
Maschinendrehzahl und die Maschinentemperatur zur Bestimmung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses abgetastet.
Wenn darüber hinaus ein Rückkopplungssystem vorgesehen ist, befindet sich ein Gassensor in dem Auspuffsystem
zur Abtastung der Konzentration eines Bestandteiles der Auspuffgase und dient zur genauen Regelung
des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des den Maschinen zugeführten Gemisches.
Die Zufuhreinrichtung für Brennstoff ist üblicherweise
ein Vergaser oder ein Einspritzsystem. Im Falle eines Vergasers wird der Brennstoffdurchsatz im wesentlichen
bestimmt durch die Größe des Unterdiuckcs im
Venturi-Rohr des Ansaugsystems. Bei Einspritzsystemen jedoch ist ein Luftdurchsatzmesser üblicherweise
zur Abtastung des Strömungsdurchsatzes im Ansaugrohr und zur Erzeugung eines entsprechenden Signals
vorgesehen. Dieses Signal dient zur Regelung des Brennstoffdurchsatzes im Einspritzsystem. Während ein
derartiger Luftdurchsatzmesser in Einspritzsystemen wesentlich ist, kann er auch bei Vergasern zur genauen
Modifizierung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Gemisches vorteilhaft sein.
Ein Luftdurchsatzmesser umfaßt eine drehbare oder schwenkbare Klappe im Ansaugrohr, die mechanisch
mit einem beweglichen Kontakt eines Potentiometers verbunden ist. Die Klappe ist entgegen einer Federkraft
unter dem Einfluß der Druckdifferenz auf ihrer stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite schwenkbar.
Das Potentiometer erzeugt ein Ausgangssignal, dessen Spannung die Winkelverschiebung der Klappe wiedergibt
und die zur Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
verwendet wird.
Bei einem derartigen Luftdurchsatzmesser ist ein Dämpfer vorgesehen, der Schwingungen der Klappe
verhindern soll. Wenn jedoch der Luftdurchsatz plötzlich zunimmt, kommt es zu einer überschießenden Bewegung
der Klappe, so daß das mit der Klappe verbundene Potentiometer ein Ausgangssignal erzeugt, das einen
Luftdurchsatz widerspiegelt, der höher als der tatsächliche
Luftdurchsatz ist Dieses fehlerbehaftete Signal führt zur Zufuhr einer höheren Brennstoffmenge,
als es erforderlich ist, so daß das Gemisch fetter wird als erwünscht. Obwohl ein Luft/Brennstoff-Regelsystem
mit geschlossener Regelschleife grundsätzlich vorteilhaft ist zur Vermeidung unerwünschter Einflüsse von
Maschinenparametern, kann dieses System durch ein derartiges Fehlersignal leicht beeinflußt werden, da es
eine Zeitverzögerung einschließt. Das unerwünscht fette Luft/Brennstoff-Gemisch bewirkt eine Zunahme der
Konzentration giftiger Bestandteile in den Auspuffgasen und zugleich eine Abnahme der Wirksamkeit eines
katalytischen Konverters, beispielsweise eines Dreiwege-Konverters in dem Auspuffsystem, da ein derartiger
katalytischer Konverter seine größte Wirksamkeit erreicht, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Gemisches
in einem engen Bereich liegt, der sich üblicherweise bei dem stöchiometrischen Wert befindet Eine derartige
Überschwingung der Klappe des Luftdurchsatzmessers tritt weiterhin auf, wenn der Luftdurchsatz
plötzlich abnimmt, so daß das Potentiometer in gleicher Weise ein fehlerbehaftetes Signal erzeugt.
Diese unerwünschte Überschwingung der Klappe des Luftdurchsatzmessers kann auf einen vernachlässigbaren
Wert durch sorgfältige und genaue Einstellung und Konstruktion des Dämpfers oder der Dämpfeinrichtung
verringert werden. In diesem Falle wird der Luftdurchsatzmesser
jedoch kompliziert und teuer und erfordert eine zeitraubende Einstellung.
Aus der DE-OS 24 55 482 ist eine Regelvorrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis der eingangs genannten
Art bekannt, bei der das Signal des Luftdurchsatzmessers mit Hilfe einer Kompensationsschaltung
modifziert wird. Nach diesem Stand der Technik handelt es sich bei der Kompensationsschaltung um eine Glättungseinrichtung,
mit der Schwingungen des Luftdurchsatz-Signals mit verhältnismäßig hoher Frequenz unterdrückt
werden sollen. Durch diese Maßnahme soll verhindert werden, daß Drehmomentschwankungen der
Brennkraftmaschine sich durch positive Rückkopplung in der Regelvorrichtung aufschaukeln und zu Längsschwingungen
des durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs führen.
Ferner beschreibt die DE-OS 26 37 693 eine Regelvorrichtung, bei der das Signal des Luftdurchsatzmessers
in der Weise ausgewertet wird, daß bestimmte Abweichungen des gemessenen Luftdurchsatzes von dem
bo talsächlichen Luftdurchsatz kompensiert werden. Bei
dieser bekannten Regelvorrichtung wird die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge generell erhöht,
wenn eine rasche Änderung des Luftdurchsatz-Signals auftritt. Durch diese Maßnahme wird dem Umstand
Rechnung getragen, daß bei einem raschen Schließen der Drosselklappe der Luftdurchsatz an den Einlaßventilen
infolge der Pufferwirkung des Luftvolumens im Ansaugkrümmer größer ist als der am Luftmengenmes-
ser abgetastete Luftdurchsatz. Meßfehler, die sich aus einem Überschwingen der Klappe des Luftmengenmessers
ergeben, können jedoch mit dieser Vorrichtung nicht angemessen kompensiert werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art Überreaktionen
des Luftdurchsatzmessers bei rascher Änderung der Drosselklappenstellung in einer den tatsächlichen
Verhältnissen entsprechenden Weise zu korrigieren.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist ein Drosselklappen-Sensor vorgesehen, der ein elektrisches Signal erzeugt, das sich bei
öffnungs- oder Schließbewegungen der Drosselklappe ändert. Dem Drosselklappen-Sensor ist eine Differenzierschaltung
nachgeschaltet. Das Ausgangssignal dieser Differenzierschaltung weist bei Änderungen der
Stellung der Drosselklappe eine Wellenform auf, die weitgehend der Wellenform eines Fehlersignals angenähert
ist, das durch die Überreaktion des Luftdurchsatzmessers bei der Änderung des Luftdurchsatzes entsteht.
Der Fehler des Luftdurchsatz-Signals wird sodann anhand des Ausgangssignals der Differenzierschaltung
kompensiert.
Auf diese Weise können auch bei plötzlichen Lastwechseln,
beispielsweise beim Beschleunigen oder Verzögern, vorübergehende Fehleinstellungen des Luft/
Brennstoff-Gemisches vermieden werden, ohne daß komplizierte Dämpfungseinrichtungen an dem Luftdurchsatzmesser
erforderlich werden.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung erzeugt
der Drosselklappen-Sensor nur ein binäres Signal entsprechend den beiden möglichen Bewegungsrichtungen
der Drosselklappe. Dieses binäre Signal wird in der Differenzierschaltung differenziert, so daß beim öffnen
und Schließen der Drosselklappe jeweils ein impulsförmiges Kompensationssignal entsteht.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Drosselklappen-Schalter als Impulsgenerator ausgebildet,
der bei Bewegungen der Drosselklappe eine Impulsfolge mit einer der Bewegungsgeschwindigkeit
entsprechenden Frequenz erzeugt. Ein derartiger Drosselklappen-Sensor ist im Prinzip aus dem DE-GM
71 08 846 bekannt. In der Differenzierschaltung wird während eines bestimmten Zeitintervalls ein impulsförmiges
Signa! erzeugt, dessen Höhe der Anzahl der in diesem Zeitintervall aufgetretenen Impulse des Drosselklappen-Sensors
entspricht. Bei dieser Ausführungsform ist das Kompensationssignai daher von der Geschwindigkeit
abhängig, mit der die Drosselklappenstellung geändert wurde.
In einer dritten Ausführungsform der Erfindung erzeugt der Drosselklappen-Sensor ein linear von dem
Öffnungsgrad der Drosselklappe abhängiges Signal, das zur Bildung des Kompensationssignals differenziert
wird
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Regelvorrichtung mit offener oder geschlossener Regelschleife;
F i g. 2 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung rwischen dem tatsächlichen Luftdurchsatz
an der Drosselklappe in F i g. 1 und dem durch den Luftdurchsatzmesser abgetasteten Luftdurchsatz bei Änderungen
der Winkelstellung der Drosselklappe und zeigt zugleich ein ideales Kompensationssignal und das durch
dieses modifizierte Signal;
F i g. 3 veranschaulicht eine erste Ausführungsform einer Kompensationsschaltung gemäß Fig. 1;
Fi g. 4 zeigt ein Wellenformdiagramm verschiedener
Signale der Schaltung der F i g. 3;
ίο F i g. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer
Kompensationsschaltung gemäß F i g. 1;
F i g. 6 veranschaulicht einen Drosselklappen-Sensor gemäß Fig.5;
F i g. 7 und 8 sind Wellenformdiagramme verschiedener Signale der Schaltung der F i g. 5;
F i g. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Kompensationsschaltung
gemäß F i g. 1;
Fig. 10a und 10b sind Wellenformdiagramme verschiedener
Signale der Kompensationsschaltung der 2ü Fig. 9;
F i g. 11 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm
eine zweite Ausführungsform eines Regelsystems mit offener oder geschlossener Regelschleife;
F i g. 12a zeigt eine erste Ausführungsform der Regel-Schaltung
der Fig. 11;
Fig. 12b zeigt eine zweite Ausführungsform der Schaltung der Fig. ί 1;
Fig. 13a, 13b und 13c sind Wellendiagramme verschiedener
Kompensationssignale der Schaltung der F i g. 3, 5 und 9 und modifizierter Signale der Steuerschaltung
der F i g. 12b.
F i g. 1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Regelsystems für das Luft/Brennstoff-Verhältnis
mit offener oder geschlossener Regelschleife gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Brennkraftmaschine 10 ist
mit einem Ansaugrohr 12 versehen, in dem sich eine Drosselklappe 13 befindet. Die Brennkraftmaschine 10
ist weiterhin mit einer Auspuffleitung 14 verbunden. Ein katalytischer Konverter 16, wie etwa ein Dreifach- oder
Dreiwegen-Konverter, der gleichzeitig drei Komponenten (CO, HC und NO) in den Auspuffgasen abbaut, ist in
der Auspuffleitung 14 vorgesehen. Ein Luftdurchsatzmesser 20 befindet sich in dem Ansaugrohr 12 stromaufwärts
der Drosselklappe 13. Der Luftdurchsatzmesser 20 umfaßt eine Klappe 20/und einen Dämpfer 2Od Die
Klappe ist entgegen der Kraft einer nicht gezeigten Feder unter dem Einfluß der Luftdruckdifferenz auf beiden
Seiten der Klappe schwenkbar. Die Klappe 20/" ist mechanisch mit einem Signalgenerator 22 verbunden,
der ein Potentiometer umfaßt, das nicht in F i g. 1 gezeigt ist.
Da der nicht gezeigte bewegliche Koniakt des Potentiometers
auf einem Widerstand entsprechend der Winkelstellung der Klappe 20/gleitet, erzeugt das Potentiometer
ein Ausgangssignal Si, das repräsentativ ist für
den Strömungsdurchsatz der Luft Wegen des Überschwingens der Klappe 20/ist das Signal S) jedoch fehlerbehaftet.
Eine Zündschaltung 18, die einen nicht gezeigten Verteiler umfaßt, durch den eine hohe Gleichspannung an
die ebenfalls nicht gezeigten Zündkerzen der Maschine gelangt, dient zur Abgabe einer Reihe von Zündimpulsen
S2. Eine Kompensationsschaltung 28 für das Durchsatz-Signal
umfaßt einen in F i g. 3, 5 und 9 gezeigten Sensor zur Abtastung der Bewegungen der Drosselklappe,
der mit der Drosseklappe 13 verbunden ist. Dieser Drosselklappen-Sensor erzeugt ein Ausgangssignal
entsprechend den Änderungen der Winkelposition der
Drosselklappe 13, so daß die Kompensationsschaltung 28 ein Kompensations-Signal S« entsprechend der Änderung
der Winkelstellung der Drosselklappe 13 abgibt. Das Kompensationssignal S4 der Kompensationsschaltung
28 und das Ausgangssignal S\ des Durchsatz-Signalgenerators 22 gelangen an eine Addierschaltung 32.
Die beiden Signale Si und Sa werden miteinander addiert,
so daß ein Ausgangssignal St, entsteht, das einer Regelschaltung zugeführt wird. Dies bedeutet, daß das
Signal Si durch das Kompensations-Signal Sa so modifiziert
wird, daß die Überschwingungen des Luftdurchsatzmessers 20 ausgeglichen werden. Die Regelschaltung
24 erzeugt ein Regelsignal Ss entsprechend dem Signal St, das somit dem tatsächlichen Strömungsdurchsatz
und einem Signal S2 entspricht, das die Maschinendrehzahl
wiedergibt. Eine Zufuhreinrichtung 26 für Brennstoff ist mit der Regelschaltung 24 verbunden und
weist ein nicht gezeigtes Betätigungsorgan auf, das entsprechend dem Signal Ss gesteuert wird. Als Zufuhreinrichtung
26 kann ein Vergaser oder ein Einspritzsystem verwendet werden. Auf diese Weise wird der Brennstoffdurchsatz,
der durch die Zufuhreinrichtung 26 abgegeben wird, genau und ohne Beeinflussung durch die
Fehler des Signals Si festgelegt.
Das zuvor beschriebene Regelsystem für das Luft/ Brennstoff-Verhältnis kann als Regelsystem mit offener
Regelschleife bezeichnet werden. Wenn die Regelschaltung 24 ein Regelsignal Ss erzeugt, das nicht nur den
Signalen entspricht, die den Luftströmungsdurchsatz und die Maschinendrehzahl wiedergeben, sondern zugleich
ein Signal berücksichtigt, das Abweichungen des Luft/Brennstoff-Verhältnisses von einem gewünschten
Wert wiedergibt, kann das System als Regelsystem mit geschlossener Regelschleife bezeichnet werden, da eine
Rückkopplungsschaltung vorgesehen ist. In diesem Falle ist ein Gassensor 30, wie etwa ein Zirkon-Sauerstoff-Sensor,
in der Auspuffleitung 14 zur Abtastung der Konzentration eines Bestandteiles der Auspuffgase vorgesehen.
Der Gassensor 30 erzeugt ein Ausgangssignal Sj entsprechend dieser Konzentration, welches Signal
an die Regelschaltung 24 gelangt, wie die gestrichelte Linie in F i g. 1 wiedergibt.
Nunmehr soll auf F i g. 2 Bezug genommen werden. F i g. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem tatsächlichen
Luftdurchsatz und dem Luftdurchsatz, der durch das Signal Si bzw. den Signalgenerator 22 angezeigt wird.
Das erste Diagramm veranschaulicht die Änderung der Winkelstellung der Drosselklappe 13. Wenn die Drosselklappe
13 plötzlich zu einem Zeitpunkt /1 geöffnet wird, erhöht sich der Luftdurchsatz entsprechend dem
zweiten Diagramm. Aufgrund der Überschwingung der lCläppc 2Oi äliucrt SiCn ua5 oigHäi *ji uCS oigTiaigenerators
22 jedoch entsprechend der gestrichelten Linie. Die Kompensationsschaltung 28 gemäß F i g. 1 dient zum
Ausgleich des auf der Überschwingung beruhenden Fehlers, der der in Fig.2 schraffierten Fläche entspricht
Das dritte Diagramm veranschaulicht ein ideales Kompensationssignal S'+, das vorzugsweise zu dem
Signal Si addiert wird. Als Ergebnis erzeugt die Addierschaltung
32 ein Signal St, das dem tatsächlichen Luftdurchsatz sehr genau entspricht und in dem vierten Diagramm
der F i g. 2 gezeigt ist Die Kompensationsschaltung 28 dient daher zur Erzeugung eines Signales, wie
etwa des Signales S'« in dem dritten Diagramm der F i g. 2, mit dessen Hilfe der Fehler des Signals Si gemäß
dem zweiten Diagramm ausgeglichen werden kann. Da eine komplizierte Schaltung erforderlich ist um ein
ideales Signal S'4 zu erzeugen, dessen exakte Wellenform
in dem dritten Diagramm veranschaulicht ist, erzeugt die Kompensationsschaltung 28 ein Ausgangssignal
S4, dessen Wellenform derjenigen des Signals S'* weitgehend angenähert ist.
Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform 28a einer Kompensationsschaltung 28 gemäß F i g. 1. Zwei Widerstände
40 und 42 sind in Reihe zwischen eine positive Spannungsquelle + Vcc und Masse geschaltet. Ein
Schalter 44 liegt parallel zu dem Widerstand 42, d. h. zwischen einem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen
40 und 42 und Masse. Dieser Schalter 44 wird betätigt entsprechend der Bewegung der Drosselklappe
13 gemäß Fig. 1, und zwar öffnet der Schalter 44, wenn die Winkelverstellung der Drosselklappe 13
sehr gering ist, etwa bei Leerlaufbetrieb, und schließt in den anderen Stellungen der Drosselklappe 13. Ein Widerstand
46 befindet sich zwischen dem Verbindungspunkt und der Basis eines Transistors 48, dessen Emitter
mit Masse verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 48 ist über einen Widerstand 50 mit der Spannungsquelle
+ Vcc verbunden und steht zugleich über einen Kondensator 52 mit dem Eingang eines Inverters 60 in Verbindung.
Ein Widerstand 54 liegt zwischen dem Eingang des Inverters 60 und Masse. Im übrigen ist der Eingang
des Inverters 60 mit einer Klemme 66 verbunden. Der Ausgang des Inverters 60 steht mit einer Ausgangsklemme
64 der Kompensationsschaltung 28a in Verbindung.
Anschließend soll die Funktion und Arbeitsweise der m Kompensationsschaltung 28a der F i g. 3 im Zusammenhang
mit dem Wellenformdiagramm der F i g. 4 erläutert werden. Die Spannung am Verbindungspunkt der
beiden Widerstände 40 und 42 ist in F i g. 4 mit A bezeichnet. Diese Spannung A wird durch den Spannungsteiler
erzeugt, der durch die beiden Widerstände 40 und 42 gebildet wird, sofern der Schalter 44 offen ist. Bei
dieser Stellung ist der Transistor 48 leitend, so daß die Spannung B am Kollektor des Transistors einen niedrigen
Wert einnimmt. Der Kondensator 52 und der Widerstand 54 bilden eine Differenzierungsschaltung.
Beim Schließen des Schalters 44 wird der Transistor 48 zum Zeitpunkt t2 nicht-leitend, da die Spannung an der
Basis des Transistors niedrig ist. Sobald der Transistor 48 nicht-leitend wird, wird die Spannung B am Kollektor
des Transistors 48 erhöht, so daß die Differenzierungsschaltung ein differenziertes Signal Cerzeugt. Wenn der
Schalter 44 zum Zeitpunkt h wieder geöffnet wird, wird der Transistor 48 auf dieselbe Weise leitend, so daß die
Differenzicrungsschaltung wiederum ein negatives differenziertes Signal erzeugt. Die positiven und negativen
Signale C gelangen sodann an den Inverter 60 und werden umgekehrt in negative und positive Signale D. Die
Ausgangssignale D, die zu den Zeitpunkten f2 und i3
erzeugt werden, gelangen an die Addierschaltung 32 der F i g. 1 über die Ausgangsklemme 64.
Da der Schalter 44 geschlossen wird, wenn die Drosselklappe 13 aus der Leerlaufposition geöffnet wird, d. h.
wenn die Brennkraftmaschine 10 der Fig. 1 aus dem Leerlauf beschleunigt wird, wird ein negatives Ausgangssignal
D zu Beginn der Beschleunigung erzeugt Auf dieselbe Weise wird ein positives Ausgangssignal D
zu Beginn der Zeit h der Verzögerung erzeugt da der Schalter 44 geöffnet wird, wenn die Drosselklappe 13
geschlossen wird. Wie in F i g. 1 gezeigt ist ist die in F i g. 3 dargestellte Ausgangsklemme 64 mit der Addierschaltung
32 verbunden, so daß sie das Ausgangssignal D als Kompensationssignal S4 aufnimmt Daher wird das
Ausgangssignal Si des Durchsatz-Signalgenerators 22 in
ίο
geeigneter Weise modifiziert.
Wenn ein derartiges Kompensationssignal vorzugsweise nur bei Beschleunigung der Brennkraftmaschine
10 erzeugt werden soll, kann eine Diode 56 zwischen dem Eingang des Inverters 60 und Masse eingefügt werden,
wie in F i g. 3 gestrichelt dargestellt ist. Diese Diode bewirkt, daß keine negativen Differenzierungssignale,
wie etwa das Signal C zum Zeitpunkt (t gemäß Fig. 4
erzeugt wird. Im übrigen sollte ein derartiges Kompensationssignal nach Möglichkeit bei einigen bestimmten
Betriebszuständen der Maschine nicht erzeugt werden, so daß die Schaltung 28a durch Verbindung der Klemme
66 mit Masse ausgeschaltet werden kann.
In Fig.5 ist eine zweite Ausführungsform 286 der
Kompensationsschaltung 28 der F i g. 1 veranschaulicht. Ein Sensor 68 zur Abtastung der Drosselklappenstellung
umfaßt einen halbkreisförmigen, isolierenden Träger 74, Leiter 72 und einschwenkbares Kontaktglied 70.
Das schwenkbare Kontaktglied 70, etwa eine Bürste, ist mit der Drosseklappe 13 gemäß Fig. 1 verbunden und
dreht sich entsprechend der Änderung der Winkelposition der Drosselklappe 13. Auf dem halbkreisförmigen,
isolierenden Träger 74 ist eine Anzahl von Leitern 72 angeordnet, so daß das Kontaktglied 70 auf den Leitern
gleitet Die Leiter 72 sind untereinander und mit der positiven Spannungsquelle + Vcc verbunden. Daher
wird eine Impulsreihe erzeugt, wenn das Kontaktglied 70 über die Leiter 72 gleitet. Der Drosselklappen-Sensor
68 ist mit dem Eingang eines Differenziergliedes 76 verbunden, deren Ausgang mit dem Eingang eines ersten
monostabilen Multivibrators 78 in Verbindung steht. Die Impulsreihe wird nur an das Differenzierglied
76 übertragen, wenn sich das Kontaktglied 70 in Uhrzeigerrichtung dreht. Der Sensor 68 soll später im einzelnen
beschrieben werden. Der Sensor 68, das Differenzierglied 76 und der erste monostabile Multivibrator 78
bilden einen Impulsgenerator. Der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators 78 ist über eine Reihenschaltung
aus einer Diode 80 und einem Widerstand 82 mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers
84 verbunden, während derselbe Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators 78 weiterhin mit
dem Eingang eines zweiten monostabilen Multivibrators 90 in Verbindung steht, dessen Impulsdauer größer
stärker 84' und einem Kondensator 86', einen Schalter 88', die in derselben Weise wie bei der vorangegangenen
Schaltung verbunden sind, sowie eine invertierende Schaltung mit einem zweiten Operationsverstärker 94
und einem Rückkopplungs-Widerstand 96, der den Ausgang und den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
94 verbindet. Der invertierende Eingang dieses Operationsverstärkers ist im übrigen über einen
Widerstand 92' mit dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers 84' verbunden. Der Sensor 68' ist ebenso
aufgebaut wie der Sensor 68 zur Beschleunigungs-Abtastung, und die Leiter 72' sind miteinander und mit
der positiven Spannungsquelle + Vcc verbunden. Die Impulsreihe, die durch das schwenkbare Kontaktglied
70' aufgenommen wird, wird nur dann an das Differenziergiic-d 76 übertragen, wenn das Kontaktglied 70' im
Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird. Die nicht-invertierenden Eingänge des ersten und zweiten Operationsverstärkers
84' und 94 sind mit der Klemme 100 verbunden. Der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers
94 ist über einen Widerstand 98 mit der Ausgangsklemme 101 verbunden.
F i g. 6 zeigt im einzelnen den Aufbau des Drosselklappen-Sensors 68. Der Träger 74 und die Leiter 72 der
F i g. 5 sind in F i g. 6 nicht gezeigt. Das schwenkbare Kontaktglied 70 besteht aus einem leitenden Material
und ist elektrisch mit einer Klemme eines Mikroschalters 172 verbunden. Das Kontaktglied 70 weist einen
scheibenförmigen Abschnitt 70' auf, dessen Mittelpunkt drehbar auf einem nicht gezeigten festen Bauteil über
eine Achse 160 befestigt ist. Ein wippenförmiger Hebel 162 ist auf einer Achse 160 drehbar an dem feststehenden
Bauteil zwischen dem scheibenförmigen Abschnitt 70' und einem beweglichen Hebel 170 des Mikroschalters
172 befestigt. Am linken Ende des Hebels 162 befindet sich ein Reibungs-Kissen 164. Ein fester Anschlag
168 liegt in vorgegebenem Abstand zu dem Mikroschalter 172, so daß der Weg des Hebels 162 begrenzt wird.
Das Reibungs-Kissen 164 berührt die Oberfläche des scheibenförmigen Abschnitts 70' über eine nicht gezeigte
Feder. Daher wird der Hebel 162 in Uhrzeigerrichtung oder Gegenuhrzeigerrichtung entsprechend der
Bewegung des Kontaktgliedes 70 geschwenkt
Wenn das Kontaktglied 70 in Uhrzeigerrichtung ge-
als diejenige des ersten monostabilen Multivibrators 78 45 schwenkt wird, wie es beim Öffnen der Drosselklappe
ist Der nicht-invertierende Eingang des Operationsver- 13 gemäß F i g. 1 der Fall ist wird der Hebel 162 in
stärkers 84 ist mit einer Klemme 100 verbunden, an die Gegenuhrzeigerrichtung mitgenommen, so daß die obeeine
vorgegebene Spannung V8 angelegt ist Ein Kon- re Oberfläche auf der rechten Seite des Hebels 162 den
densator 86 verbindet den Ausgang und den invertie- beweglichen Hebel 170 des Mikroschalters 172 verrenden
Eingang des Operationsverstärkers 84, so daß 50 schiebt Sobald der bewegliche Hebel 170 des Mikrodieser
als Integrationsschaltung wirkt. Ein EIN-AUS- schalters niedergedrückt wird, wird der Mikroschalter
Schalter 88 üegi parallel zu dem Kondensator 86 und
wird gesteuert durch das Ausgangssignal des zweiten monostabilen Multivibrators 90. Der Ausgang des Operationsverstärkers
84 ist über einen Widerstand 92 mit einer Ausgangsklemme 101 der Kompensationsschaltung
286 verbunden. Diese Bauteile bilden eine Schaltung zur Abtastung einer Beschleunigung, deren Funktion
anschließend erläutert werden soll, und im wesentliieitend, so daß die in dem Kontaktglied 70 aufgenommenen
Impulse als Signal E gemäß F i g. 5 und 6 weitergeleitet werden. Das Reibungs-Kissen 164 gleitet auf der
Oberfläche des scheibenförmigen Abschnitts 70', da der Hebel 170 nur über einen begrenzten Weg bewegt werden
kann. Dies bedeutet, daß der Mikroschalter leitend wird, während sich das schwenkbare Kontaktglied
70 in Uhrzeigerrichtung bewegt oder nach einer
chen dieselbe Schaltung, die als Verzögerungs-Abtast- <so derartigen Bewegung stehenbleibt Wenn das Kontaktschaltung
bezeichnet werden kann, liegt parallel zu die- glied 70 in Gegenuhrzeigerrichtung geschwenkt wird,
ser Beschleunigungs- Abtastschaltung.
Die Verzögerungs-Abtastschaltung
Die Verzögerungs-Abtastschaltung
umfaßt einen Drosselklappen-Sensor 68', ein Differenzglied 76', einen
ersten monostabilen Multivibrator 78', einen zweiten monostabilen Multivibrator 90', eine Reihenschaltung
aus einer Diode 80' und einem Widerstand 82', eine Integrationsschaltung mit einem ersten Operationsverwie
es beim Schließen der Drosselklappe 13 der Fall ist, wird der Hebel 162 in Uhrzeigerrichtung mitgenommen,
so daß der Mikroschalter 172 geöffnet wird. Wegen des
Anschlags 168 kann sich der Hebel 162 nur über einen begrenzten Weg bewegen. Anschließend gleitet das
Reibungs-Kissen 164 auf der Oberfläche des scheibenförmigen Abschnitts 70'.
Obgleich in F i g. 6 nur ein Drosselklappen-Sensor 68
gezeigt ist, ist der andere Drosselklappen-Sensor 68' in der gleichen Weise aufgebaut, so daß eine Impulsreihe,
die in dem Kontaktglied 70' aufgenommen wird, über einen Mikroschalter übertragen wird, wenn sich die
Drosselklappe 13 schließt oder nach dem Schließen stehenbleibt. Wenn der Anschlag 168 gemäß F i g. 6 durch
einen anderen nicht gezeigten Mikroschalter ersetzt wird, kann dieser Mikroschalter zur Übertragung einer
Impulsreihe bei der Schließung der Drosselklappe ver- to wendet werden. Bei dieser Anordnung von zwei Mikroschaltern
können das Kontaktglied 70 und die Leiter 72 sowohl für die Beschleunigungsschaltung als auch für
die Verzögerungsschaltung verwendet werden, da sich die beiden Schalter alternativ entsprechend der Bewegungsriehiung
des Kontaktgliedes 70 schließen.
Die in F i g. 5 und 6 gezeigten Drosselklappen-Sensoren 68 und/oder 68' können auch auf andere Weise aufgebaut
sein. Beispielsweise kann ein Verschluß in der Form einer Scheibe mit einer Anzahl von öffnungen auf
dem Umfang verwendet werden, welche Scheibe einen Lichtstrahl unterbricht, der von einer Lichtquelle zu einer
Fotozelle übertragen wird, so daß Änderungen der Winkelstellung der Drosselklappe 13 festgestellt werden
können.
Die Funktion und die Arbeitsweise der Kompensationsschaltung 28f>
gemäß F i g. 5 soll anschließend unter Bezugnahme auf die Wellenformdiagramme der
F i g. 7 und 8 näher erläutert werden.
Wenn die Drosselklappe 13 schnell geöffnet oder geschlossen
wird, weist die Impulsreihe der Kontaktglieder 70 oder 70', die in F i g. 7 mit Ea bezeichnet ist, eine
hohe Frequenz auf. Bei langsamer öffnung oder Schließung ergibt sich die Impulsreihe Eb gemäß F i g. 7. Dies
bedeutet, daß die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit durch die Rotationsgeschwindigkeit des Kontaktgliedes
70 oder 70' und damit die öffnungs- oder Schließungsgeschwindigkeit der Drosselklappe 13 bestimmt wird.
Obgleich die Signale Ea und Eb gemäß F i g. 7 hohe und niedrige Werte nur bei Erzeugung von Impulsen
einnehmen, kann in dem Kontaktglied 70 ein hoher Spannungswert vorliegen, obgleich keine Impulse erzeugt
werden, da das Kontaktglied 70 auf einem der Leiter 72 stehenbleiben kann. Die Signale E und E' gemäß
F i g. 8 veranschaulichen diesen Zustand.
Die Signale E bis / werden bei der Beschleunigung abgetastet, während die Signale E' bis /' bei Verzögerung
anfallen. Das Signal / ergibt sich an der Ausgangsklemme 101 der Kompensationsschaltung 2Sb. Wenn
die Drosselklappe 13 geöffnet wird, wird zu dem Zeitpunkt f4 die Impulsreihe E erzeugt und an das Differenziergiied
76 abgegeben, das ein differenziertes Signal F gemäß F i g. 8 liefert, das den vorauslaufenden Flanken
und den nachlaufenden Flanken des Signals E entsprechen. Das differenzierte Signal F gelangt an den ersten
monostabilen Multivibrator 78 und triggert diesen, so daß der erste monostabile Multivibrator 78 eine Impulsreihe
G erzeugt Dieses Impulssignal G gelangt an die Integrationsschaltung aus Operationsverstärker 84 und
die Impulssignale H vorliegen. Daher integriert die Integrationsschaltung
das Impulssignal G für einen Zeitraum, der durch die Impulsdauer des Impulses H bestimmt
wird. Das Ausgangssignal / der Integrationsschaltung, d. h. das Ausgangssignal des Operationsverstärkers
84, wird sodann über den Widerstand 92 an die Ausgangsklemme 101 abgegeben.
Wenn die Drosselklappe 13 in Schließrichtung bewegt wird, wird eine Impulsreihe E' zum Zeitpunkt fs
erzeugt und an das Differenzierglied 76 der Verzögerungs-Abtastschaltung
überführt. Diese Schaltung wirkt ähnlich wie die Beschleunigungs-Abtastschaltung, ausgenommen,
daß das integrierte Signal am Ausgang des ersten Operationsverstärkers 84' durch den zweiten
Operationsverstärkers 94 umgekehrt wird. Da alle nicht-invertierenden Eingänge der Operationsverstärker
84,84' und 94 mit einer vorgegebenen Spannung Vb
versorgt werden, ist das Signal / negativ, während das andere Signal E' positiv in bezug auf die vorgegebene
Spannung Vn ist. Das Ausgangssignal J wird erzeugt
durch Addition der oben erwähnten Signale / und /'. Dieses Ausgangssignal /wird verwendet als Kompensationsschaltung
S4 gemäß F i g. 1 und somit an die Addierschaltung 32 überführt. Daher wird das Luftdurchsatz-Signal
Si durch das Signal S4, d. h. das Signal J auf
dieselbe Weise wie bei der ersten Schaltung gemäß F i g. 3 modifiziert. Auf diese Weise werden die Überschwingungseigenschaften
der Klappe 20/" des Luftdurchsatzmessers 20 kompensiert.
Fig.9 zeigt eine dritte mögliche Ausführungsform
28c der Kompensationsschaltung 28 der F i g. 1. Ein Potentiometer 102 umfaßt einen Widerstand 104, ein bewegliches
Kontaktglied 106, das über den Widerstand 104 gleitet, und eine Batterie 108, die mit beiden Seiten
des Widerstandes 104 verbunden ist. Das bewegliche Kontaktglied 106 dreht sich entsprechend den Änderungen
der Winkelposition der Drosselklappe 13, und zwar in Uhrzeigerrichtung, wenn die Drosselklappe 13 geöffnet
wird, und in Gegenuhrzeigerrichtung, wenn die Drosselklappe 13 geschlossen wird. Die negative Klemme
der Batterie 108 ist mit Masse verbunden, während das Kontaktglied 106 mit dem Eingang einer Differenzierungsschaltung
110 in Verbindung steht. Der Ausgang der Diffcrenzierungsschaltung 110 ist über eine
invertierende Schaltung 111 mit einer Ausgangsklemme 112 der Kompensationsschaltung 28c verbunden.
Die Funktion und Arbeitsweise der Kompensationsschaltung 28c der F i g. 9 ergibt sich in weiteren Einzelheiten
aus den Wellendiagrammen der Fig. 10a und 10b. Wenn das Kontaktglied 106 in Uhrzeigerrichtung
auf den Widerstand 104 geschwenkt wird, nimmt die Spannung N am Eingang der Differenzierungsschaltung
zum Zeitpunkt tb zu. Beim Schließen der Drosselklappe
13 wird das Kontaktglied 106 in Gegenuhrzeigerrichtung geschwenkt, so daß die Spannung N zum Zeitpunkt
fr abnimmt. Die Differenzierungsschaltung 110 erzeugt ein differenziertes Signal P entsprechend den vorauslaufenden
Flanken und nachlaufenden Flanken der Spannung N. Das differenzierte Signal P wird sodann
Kondensator 86. Zugleich wird die Impulsreihe G, die in ω invertiert, so daß ein invertiertes Ausgangssignal Q an
dem ersten monostabilen Multivibrator 78 erzeugt wird, der Ausgangsklemme 112 entsteht. Das Ausgangssignal
an den zweiten monostabilen Multivibrator 90 abgegeben, so daß dieser ein Impulssignal //entsprechend den
vorauslaufenden Flanken des ersten der Impulssignale G erzeugt, die an den Multivibrator 90 gelangen. Die 65
Impulsdauer des Impulses //ist mit r bezeichnet. Da der
Schalter 88 entsprechend dem Impulssignal H geöffnet
wird, ist die Integrationsschaltung nur in Betrieb, wenn
0 wird als Kompensationssignal S4 gemäß F i g. 1 verwendet,
indem die Ausgangsklemme 112 mit der Addierschaltung 32 verbunden wird. Daher wird das Luftdurchsalz-Signal
Si durch das Kompensationssignal S4, d. h. das Signal Q, auf dieselbe Weise wie bei den zuvor
beschriebenen Schaltungen modifiziert. F i g. 10b veranschaulicht dieselben Signale wie
Fi g. 10a, wobei jedoch die Änderung der Spannung N
durch das Potentiometer 102 pro Zeiteinheit kleiner als m Fig. SOa ist Dies bedeutet daß die Drosselklappe 13
relativ langsam geöffnet oder geschlossen wird. Da die Zunahme- oder Abnahmegeschwindigkeit des Signals N
relativ klein ist ist die Größe des differenzierten Signals P' relativ gering. Auf diese Weise wird der Wert des
Kompensationssignals bestimmt durch die Drehgeschwindigkeit der Drosselklappe 13. Diese Anordnung
ist vorteilhaft da sich das Überschwingungsverhalten der Klappe 20/ des Luftdurchsatzmessers 20 entsprechend
der Geschwindigkeit ändert mit der die Drosselklappe 13 geöffnet oder geschlossen wird. Wenn die
Drosselklappe 13 nach und nach oder schrittweise ge-
io Gassensors durch Vergleichen des Wertes des Signals
Sj mit dem Vergleichssignal Sr abgibt Der Proportional-Signalgenerator
182 und der Integrations-Signalgenerator 184 sind beide mit dem Ausgang des Komparators
180 verbunden und bilden einen sogenannten i>-/-Regler.
Die Ausgänge des Proportional-Signalgenerators 182 und des Integrations-Signalgenerators 184 sind mit
der Addierschaltung 186 verbunden. Dieses Rückkopplungssystem ist als solches bekannt wobei das Ausgangssignal
der Addierschaltung zur Modifizierung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses verwendet wird. Bei der
vorliegenden Erfindung wird jedoch das Kompensationssignal S4 (D. J oder Q) weiterhin an die Addierschaltung
186 abgegeben, so daß ein Signal durch Addition
öffnet wird, sind die Überschwingungscharakteristika ts der Ausgangssignale des Proportional-Signalgenerators
der Klappe 20/ vernachlässigbar. Bei schnellen Bewe- 182 und des Integration-Signalgenerators 184 durch das
gungen jedoch ist die Überschwingung der Klappe 20/ Kompensationssignal S4 modifiziert wird. Bei dieser Anerheblich.
Ordnung erzeugt die Addierschaltung 186 ein Ausgangs-F i g. 11 veranschaulicht eine zweite Ausführungs- signal S8, das an den Signalgenerator 202 abgegeben
form des erfindungsgemäßen Regelsystems für das 20 wird, so daß der SignaJgenerator 202 ein Steuersignal S5
liefert, das nicht beeinflußt ist von den Überschwingungseigenschaften
der Klappe 20/ des Luftdurchsatzmessers 20.
Nunmehr soll auf Fig. 13a, 13b und 13c Bezug ge-25 nommen werden, die die Beziehung zwischen dem Signal
S4 und dem Signal S8 wiedergeben. F i g. 13a veranschaulicht
das Signal D der Schaltung Xb der F i g. 3,
welches als Signal S4 in der Schaltung der Fi g. 12 verwendet
wird, und ein Signal S8-I, das durch die Addierrungen
der Winkelstellung der Drosselklappe 13 auf 30 schaltung 186 als Signal S8 abgegeben wird. Der Wert
dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform. des Signals D unterschreitet den Normalwert zum Zeit
punkt t2, der der öffnung der Drosselklappe 13 entspricht
wie bereits erwähnt, wurde, so daß das Ausgangssignal S8-I der Addierschaltung 186 zum Zeitpunkt
i2 entsprechend dem Signal D abfällt. Dies bedeutet,
daß der Signalgenerator 202 Ausgangsimpulse erzeugt, deren Impulsdauer geringer L., als es ohne ein
Kompensationssignal S4 der Fall wäre. Daher werden die Fehler des Signals S7 aufgrund der Überschwingung
Luft/Brennstoff-Verhältnis mit offener oder geschlossener
Regelschleife. F i g. 11 stimmt weitgehend mit F i g. 1 überein, ausgenommen, daß der Luftdurchsatz-Signalgenerator
22 und die Kompensationsschaltung 28 direkt mit der Regelschaltung 24 verbunden sind. Als Kompensationsschaltung
28 kann eine der zuvor im Zusammenhang mit Fig.3, 5 und 9 beschriebenen Schaltungen
verwendet werden. Die Kompensationsschaltung 28 erzeugt das Ausgangssignal S4 entsprechend den Ände-
F i g. 12a veranschaulicht eine erste Ausführungsform 24a einer Regelschaltung gemäß Fig. 11. Die Regelschaltung
24a erzeugt ein Steuersignal Ss in der Form einer Impulsreihe. Die Regelschaltung 24a umfaßt einen
Impulsgenerator 200 und einen Signalgenerator 202 zur Impulsdauer-Modulation. Der Impulsgenerator 200 erzeugt
eine Reihe von Impulsen S7 entsprechend den Signalen S1 und S2. Da das Signal Si aufgrund von Über
schwingungen der Klappe 20/fehlerbehafiet sein kann, 40 der Klappe 20/in gewünschter Weise kompensiert. Auf
kann die Impulsdauer der Impulse S7 ebenfalls fehlerbehaftet
sein. Die Impulse S7 gelangen an den Signalgenerator 202, der eine Reihe von Impulsen erzeugt, deren
Impulsdauer entsprechend dem Signal S4 der Kompensationsschaltung
28 modifiziert ist. Daher wird der Fehler der Signale S7 in gewünschter Weise durch das Signal
S4 korrigiert, so daß die Ausgangsimpulse des Signalgenerators
202 als Steuersignal Ss verwendet werden, durch das die Zufuhreinrichtung 26 für Brennstoff
gesteuert wird, d. h. beispielsweise der Brennstoffdurchsatz proportional zu der Impulsdauer eingestellt wird.
Fig. 12b veranschaulicht eine andere Ausführungsform 24b der Regelschaltung 24 der F i g. 11. Die Ausführungsform
246 umfaßt einen Impulsgenerator 200, einen Modulations-Signalgenerator 202, einen Komparator
180, einen Proportional-Signalgenerator 182, einen Integrations-Signalgenerator 184 und eine Addierschaltung
186. Die Verbindung des Impulsgenerators 200 und des Modulations-Signalgenerators 202 ist die
gleiche wie bei der Schaltung 24a gemäß F i g. 12a aus- bo
genommen daß die Impulsdauer des Impulses S7 entsprechend
dem Ausgangssignal Ss der Addierschaltung 186 modifiziert wird.
Ein Eingang des Komparators 180 ist mit dem Gassensor 30 gemäß F i g. 11 verbunden, während der andc- br>
re Eingang des Komparators 180 ein Verglcichssignal S,
aufnimmt, so daß der Komparator ein Ausgangssignal entsprechend der Änderung des Ausgangssignals S) des
die gleiche Weise werden die Fehler zu einem Zeitpunkt (3 kompensiert, zu dem die Impulsdauer des Impulses Ss
beim Schließen der Drosselklappe 13 länger wird.
Fig. 13b und 13c veranschaulichen die Beziehung zwischen dem Signal S4 (J und Q)und dem Signal S8 (Se-2
und So-3), wenn die Schaltung gemäß F i g. 5 oder 91 als
Kompensationsschaltung verwendet wird.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Regelvorrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis
von Brennkraftmaschinen mit einem Luft- s durchsatzmesser, der eine Klappe im Ansaugrohr
der Brennkraftmaschine aufweist, einem Luftdurchsatz-Signalgenerator
zur Erzeugung eines Luftdurchsatz-Signals entsprechend dem anhand der Bewegung der Klappe gemessenen Luftdurchsatz, einer
Regelschaltung zur Erzeugung eines Regelsignals entsprechend dem Luftdurchsatz-Signal und
anderen Maschinenparametern, einer Zufuhreinrichtung für Brennstoff in Verbindung mit dem Ansaugrohr
der Maschine, die entsprechend dem Regelsignal steuerbar ist, und einer elektronischen
Kompensationsschaltung für das Luftdurchsatz-Sigiial,
die ein Kompensationssignal zur Modifizierung des Luftdurchsatz-Signals oder des Regelsignals im
Sinne einer Kompensation von Oberschwingungen der Klappe des Luftdurchsatzmessers bei Luftdurchsatzänderungen
erzeugt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompensationsschaltung (28a; 28i>; Xc) einen Drosselklappen-Sensor (44; 68, 68';
102) zur Erzeugung eines in Abhängigkeit von Bewegungen der Drosselklappe veränderlichen Signals
(A; E, E'; N) und eine das Signal des Drosselklappen-Sensors
aufnehmende Differenzierschaltung (52,54; 76,76', 78,78', 84,84'; 110) zur Erzeugung des Kompensationssignals
(Sa) umfaßt
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit dem Ausgang des Luftdurchsatz-Signalgenerators
(22) und der Kompensationsschaltung (28a; 28fc; 28ς} verbundenen Addierschaltung
(32) zur Erzeugung eines Additionssignals (St) durch Addition des Luftdurchsatz-Signals (S[) mit dem
Kompensationssignal (Sa), welches Additionssignal (St,) an die Regelschaltung(24) gelangt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselklappen-Sensor ein
Ein-Aus-Schalter (44) ist, der bei zunehmender Winkelposition der Drosselklappe aus der jeweiligen
Ausgangsstellung einschaltet und bei Verringerung der Winkelposition gegenüber der Ausgangsstellung
öffnet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Gleichrichter (Diode 56) zur selektiven
Unterdrückung eines positiven oder negativen Anteils des Ausgangssignals C der Differenzierschaltung
(52,54).
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen mit dem Ausgang der Differenzierschaltung
(52,54) verbundenen Inverter (60).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltung
(28a,) eine Klemme (66) zum Anlegen einer vorgegebenen Spannung an den Ausgang der Differenzierschaltung
(52,54) zum Abschalten der Kompensationsschaltung umfaßt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch t>o
gekennzeichnet, daß der Drosselklappen-Sensor (68, 68') als Impulsgenerator zur Erzeugung einer ersten
Impulsreihe entsprechend einer ersten Bewegungsrichtung der Drosselklappe und einer zweiten Impulsreihe
entsprechend einer zweiten Bewegungs- t>r>
richtung der Drosselklappe ausgebildet ist, wobei die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit die Änderungsgeschwindigkeit
der Winkelstellung der Dros
selklappe wiedergibt
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselklappen-Sensor erste und
zweite Impulsgeber (68, 68') in Verbindung mit der Drosselklappe (13) und erste und zweite Schalter
(172) in Verbindung mit den Impulsgebern (08, 68') umfaßt, welcher erste Schalter einschaltet und welcher
zweite Schalter ausschaltet bei einer ersten Bewegungsrichtung der Drosselklappe (13) und umgekehrt
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselklappen-Sensor einen Impulsgeber
(68) in Verbindung mit der Drosselklappe (13) und erste und zweite Schalter (172) in Verbindung
mit dem Impulsgeber umfaßt, welcher erste Schalter einschaltet und welcher zweite Schalter
ausschaltet bei einer ersten Bewegungsrichtung der Drosselklappe und umgekehrt
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drosselklappen-Sensor eine Anzahl von Leitern (72) auf einem halbkreisförmigen
isolierenden Träger (74) sowie ein bewegliches Kontaktglied (70) umfaßt, das entsprechend der Bewegung
der Drosselklappe (13) über die Leiter gleitet, die an eine vorgegebene Spannung angeschlossen
sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Differenzierschaltung (76,76', 78, 78', 84,84') erste und zweite Differenzierglieder
(76, 76') zur Erzeugung erster und zweiter differenzierter Signale (F, F') entsprechend den ersten und
zweiten Impulsreihen (E, E') sowie erste und zweite monostabile Multivibratoren (78,78') in Verbindung
mit den Differenziergliedern (76,76') zur Erzeugung dritter und vierter Impulsreihen (G, C) entsprechend
den ersten und zweiten differenzierten Signalen CF. F') umfaßt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierschaltung (76,76',
78, 78', 84,84') eine erste Integrationsschaltung (84, 86) in Verbindung mit dem ersten monostabilen
Multivibrator (78), einen ersten Ein-Aus-Schalter (88), der die Integrationsschaltung überbrückt, und
einen dritten monostabilen Multivibrator (78) mit größerer Impulsdauer als der erste monostabile
Multivibrator umfaßt, welcher den ersten Ein-Aus-Schalter (88) entsprechend einem Impuls des dritten
monostabilen Multivibrators (90) öffnet, sowie eine zweite Integrationsschaltung (84', 86') in Verbindung
mit dem zweiten monostabilen Multivibrator (78'), einen zweiten Ein-Aus-Schalter (88'), der die
zweite Integrationsschaltung überbrückt, einen vierten monostabilen Multivibrator (90') in Verbindung
mit dem zweiten monostabilen Multivibrator (78') mit größerer Impulsdauer als dieser, welcher den
zweiten Ein-Aus-Schalter (88') öffnet, wenn ein Impuls durch den vierten monostabilen Multivibrator
(90') erzeugt wird, eine invertierende Schaltung (94, 96) in Verbindung mit der zweiten Integrationsschaltung
(84', 86') und eine Addierschaltung in Verbindung mit dem Ausgang der ersten Integrationsschaltung
(84, 86) und dem Ausgang der invertierenden Schaltung (94,96) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselklappen-Sensor ein
Potentiometer (102) umfaßt, dessen beweglicher Kontakt (104) entsprechend Änderungen der Winkelstellung
der Drosselklappe (13) verschiebbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompensationsschaltung (2Sc) eine invertierende Schaltung (111) in Verbindung
mit der Differenzierschaltung (1 Ki) umfaßt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (24a) einen
Impulsgenerator (200) zur Erzeugung eines Impulssignals (Si) entsprechend dem Luftdurchsatz-Signal
(S\) und den anderen Maschinenparametern sowie einen Modulations-Signalgenerator (202) zur Erzeugung
des Regelsignals (Ss) umfaßt, welcher Modulations-Signalgenerator (202) die Impulsdauer des Impulssignals
(Sj) entsprechend dem Kompensationssignal (St) moduliert
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Modulations-Signalgenerator (202) auf das Ausgangssignal einer Addierschaltung
(186) anspricht, die zu dem Kompensationssignal (S<)
das Ausgangssignal einer Rückkopplungssteuerschaltung (180,182,184) hinzuaddiert, welche Rückkopplungssteuerschaltung
ein ROckkopplungssignal entsprechend einem für die Konzentration eines Bestandteils
in den Auspuffgasen repräsentatives Signal erzeugt.
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