DE3230211A1

DE3230211A1 - Luft/kraftstoff-verhaeltnis-rueckkopplungssteuersystem zur verwendung in einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3230211A1
Application number: DE19823230211
Authority: DE
Inventors: Shumpei Niiza Saitama Hasegawa; Shin Yono Saitama Narasaka; Kazuo Higashikurume Saitama Otsuka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1981-08-13
Filing date: 1982-08-13
Publication date: 1983-03-03
Also published as: US4434764A; FR2511431A1; JPS6254982B2; JPS5830446A; DE3230211C2; GB2103845A; FR2511431B1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H;^vä'etckm-ann, Dipx-.-Piiys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

D/80

13 Au·. 1982

HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA sooo München 86, den

POSTFACH 860 820

27-8, Jingumae 6-chome, Shibuya-ku ,_MÖHLstrasse 22, rufnummer 983921/22 Tokyo, Japan

Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersysteme für Brennkraftmaschinen, insbesondere auf eine Einrichtung, die in einem derartigen Steuersy stern zum Unterbrechen des Betriebes einer ausfal 1 sicheren Einrichtung für einen 0_?-Sensor zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in den Maschinenauspuffgasen bei einem niedrigen atmosphärischen Druck vorgesehen ist.

Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem für Brennkraftmaschinen wurde bereits durch die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagen, beispielsweise in US-Serial No. 281 ,118 , eingereicht am 7. Juli 1981, das einen 0_?-Sensor zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration, die in den Auspuffgasen vorhanden ist, welche von der Brenn· kraftmaschine abgegeben werden, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Ventil, das einen Ventilkörper hat, welcher vorgesehen ist, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Luft/Kraftstoff-Gemisches, das der Brennkraftmaschine zugeführt wird, zu bestimmen, und ein Betätigungsmittel, das dazu bestimmt ist, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerventi1 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des O^-Sensors zu treiben, um auf diese Weise eine Rückkopplungssteuerung des Luft/-Kraftstoff-Verhältnisses in Abhängkeit von Änderungen in der oben genannten Sauerstoffkonzentration auszuführen, um so das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einem vorbestimmten Wert zu halten, enthält.

Der Op-Sensor, der in dem oben erläuterten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem benutzt wird, besteht aus einem Sensorelement, das aus stabilisiertem Zirkoniumoxid oder einem gleichartigen Material besteht. Der O„-Sensor ist dazu bestimmt, die Sauerstoffkonzentration in den Maschinenabgasen auf eine Weise zu erfassen, daß sich die Ausgangsspannung des Op-Sensors korrespondierend mit einer Änderung in der Leitfähigkeit von Sauerstoffionen durch das Innere des Zirkoniumoxids oder eines gleichwertigen Materials ändert, was mit einer Änderung in der Differenz zwi-

sehen dem Sauerstofftei!druck der Luft und dem gleichbedeutenden Teildruck des Sauerstoffs in den Maschinenauspuffgasen korrespondiert.

Der Innenwiderstand des 0_?-Sensors, der die Ausgangsspannung des 0,,-Sensors bestimmt, wird ebenfalls mit einer Änderung in dem Grad der Aktivierung des Sensors variiert. Auf diese Weise kann die Aktivierung des 0_?-Sensors durch Messen des Innenwiderstandes des Sensors bestimmt werden. Wenn der 0_?-Sensor inaktiv ist, ist seine Ausgangsspannung innerhalb eines kleinen Bereiches variabel, und er ist unfähig, schnell auf Änderungen in der Sauerstoffkonzentration in den Maschinenauspuffgasen anzusprechen und demzufolge seine Ausgangsspannung zu ändern. Deshalb wird ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorgang nicht inganggesetzt, bis der O^-Sensor vollständig aktiviert worden ist. Während des Rückkopplungssteuervorgangs, der auf dieses Weise nach der vollständigen Aktivierung des O^-Sensors inganggesetzt worden ist, wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf Werte geregelt, die für die Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine, welche eine Funktion der Maschinendrehzahl, der Maschinenlast usw. ist) geeignet sind, und zwar mittels des zuvor erwähnten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerventils, das durch ein Betätigungselement, beispielsweise durch einen Impulsmotor, in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung des 0_?-Sensors getrieben wird.

Es ist daher verständlich, daß ein Fehler in dem O^-Sensor es unmöglich machen würde, einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-RegelVorgang einwandfrei durchzuführen. Wenn in einem Fall, in dem eine Fehlfunktion des 0,,-Sensors bei dem Luft/· Kraftstoff-Verhältnis-RückkopplungsregelVorgang ohne Aufnehmen irgendwelcher Fehlermessungen fortgesetzt wird, könnte das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf anomale Werte eingestellt werden, was die Fahrtüchtigkeit und die Abgas emissions-Charakteristika der Brennkraftmaschine ungünstig beeinflussen würde. Aus diesem Grunde sind, um ständig eine

genaue Luft/Kjaftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung sicherstellen zu können, Messungen zum unmittelbaren Erfassen eines Fehlers in dem 0_?-Sensor und der mit diesem zusam menarbeitenden Teile sowie das Durchführen geeigneter Maßnahmen aufgrund der Erfassung eines solchen Fehlers unerläß lich.

Es wurden bereits Mittel zum Erfassen eines Fehlers in dem 0_?-Sensor durch die Anmelderin der vorliegenden Efindung vorgeschlagen, die einen Typ, der dazu bestimmt ist, zu erfassen, ob keine Inversion in dem Ausgangspegel des CL·- Sensors über eine vorbestimmte Zeitperiode während der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung auftritt, wenn der O^-Sensor aktiviert ist, wie dies in US-Serial No.

299,382, angemeldet am 4. September 1981, offenbart ist, und einen Typ, der dazu bestimmt ist, zu erfassen, ob der 0_?-Sensor innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode aktiviert wird, nachdem die Maschinenkühlwassertemperatur über einen vorbestimmten Wert während des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuervorgangs angestiegen ist, wie dies in US-Serial No. 299,675, angemeldet am 8. September 1981, offenbart ist, enthalten. Diese vorgeschlagenen Fehlererfassungsmittel sind beide dazu bestimmt, eine Kraftstoffmeßeinrichtung zu steuern, um so die Einstellung eines vorbestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses , das den atmosphärischen Druck kompensiert, aufgrund der Erfassung eines Fehlers in dem O^-Sensor durchzuführen.

Andererseits wird das Gemisch, das der Brennkraftmaschine zugeführt wird, beim Regeln des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durch Verwendung eines gewöhnlichen Kraftstoff Versorgungssystems während eines Maschinenbetriebes in großer Höhe, wo ein niedriger atmosphärischer Druck vorliegt, über mäßig fett. Um dies zu verhindern, wird die Rückkopplungssteuerung gemäß dem zuvor erläuterten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem, das durch die Anmelderin vorgeschlagen wurde, derart bewirkt, daß sich ein Betäti-

gungselement in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Op-Sensors in Richtung auf ein Abmagern des Gemisches bewegt, um so das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einem theoretischen Wert zu halten. Indessen fällt der umgebende atmosphärisehe Druck sogar mit dieser Rückkopplungs-Luft/ Kraftstoff-Verhältnis-Korrektur so stark ab, daß das Gemisch in dem Fall zu fett bleibt, in dem übermäßig fettes Gemisch ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis , das außerhalb eines Grenzwertbereiches liegt, innerhalb dessen eine Rückkopp-1ungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrektur möglich ist, hat. Wenn der Maschinenbetrieb unter einer solchen Bedingung fortgeführt wird, verbleibt der Ausgangssignalpegel des 0_?-Sensors hoch oberhalb eines vorbestimmten Referenzpegels, d. h. es tritt keine Inversion in dem Ausgangssignalpegel des O^-Sensors über eine vorbestimmte Zeitperiode auf. Außerdem fällt manchmal die Ausgangsspannung des 0_?- Sensors dann, wenn die Brennkraftmaschine unter niedrigem atmosphärischen Druck in einer großen Höhe angelassen wird, nicht unter eine vorbestimmte Referenzspannung ab, welche als Kriterium für die Aktivierung des 0_?-Sensors vorgesehen ist, sogar dann nicht, wenn eine vorbestimmte Zeitperiode vom Anlassen der Brennkraftmaschine ab verstrichen ist. In diesen Fällen arbeitet die 0_?-Sensor-Ausfal 1 sicherheitseinrichtung unerwünschterweise, um eine Fehlerausfal 1 sicherheitsfunktion, beispielsweise eine Warnung und eine Diagnoseanzeige, auszuführen, obwohl der Op-Sensor und die mit ihm zusammenwirkenden Teile nicht fehlerhaft arbeiten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem für Brennkraftmaschinen zu schaffen, das dazu bestimmt ist, die Op-Sensor-Fehlersicherheitseinrichtung bei einem niedrigen atmosphärischen Druck zur Verhinderung der Ausführung von Fehlersicherheitsfunktionen unwirksam zu belassen, und dieselbe Einrichtung in ihren Betriebszustand für einwandfreie Fehlersicherheitsfunktionen zurückzuführen, wenn der atmosphärische Druck wieder einen normalen Wert

/to

annimmt.

Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthalt eine elektronische Steuereinrichtung zum Einstellen des Luft/Kraft stoff-Verhältnisses eines Luft/Kraftstoff-Gemisches , das der betreffenden Brennkraftmaschine zugeführt wird, auf einen vorbestimmten Wert in einem Rückkopplungsverfahren abhängig von einem Ausgangssignal des 0_?-Sensors, Mittel, die dazu bestimmt sind, ein erstes Signal zu erzeugen, solange eine vorbest i min te Bedingung zum Bewirken der oben genannten Rückkopplungssteuerung erfüllt ist, Mittel, die dazu bestimmt sind, ein zweites Signal zu erzeugen, solange der 0_?-Sensor aktiviert ist, Mittel, die wirksam sind, um ein aktuelles Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches aus dem Wert des Ausgangssignals des 0_?-Sensors zu bestimmen und zum Erzeugen eines dritten Signals, das einen Binärwert hat, der invertierbar abhängig davon ist, ob das Luft/Kraft stoff-Verhältnis, welches auf diese Weise bestimmt ist, größer oder kleiner als der oben genannte vorbestimmte Wert ist, Sicherheitsmittel, die so angeordnet sind, daß sie mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Signal versorgt werden können, um eine vorbestimmte Sicherheitsmaßnahme dann durchzuführen, wenn keine Inversion in dem dritten Signal auf-5 tritt, welches diesen für eine vorbestimmte Zeitperiode eingegeben wird, während diesen gleichzeitig das erste und das zweite Signal eingegeben werden, Sensormittel zum Erfassen des umgebenden atmosphärischen Drucks und Mittel, die dazu bestimmt sind, die oben genannten Sicherheitsmittel unwirksam.zu belassen, wenn ein Wert des atmosphärischen Drucks, der durch einen Atnisophärendruck-Sensor erfaßt wird, niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.

Das Luft/Kraftstoff-Verhältni s-Rückkopplungs Steuer sy stem kann ferner einen zweiten Sensor zum Erfassen der Temperatur der Brennkraftmaschine, Mittel, die dazu bestimmt sind, ein viertes Signal zu erzeugen, wenn ein Wert der Brenn-

kraftmaschinentemperatur, der durch den zweiten Sensor erfaßt wird, höher als ein vorbestimmter Wert ist, und zweite Sicherheitsmittel, die so angeordnet sind, daß sie mit dem ersten, dem zweiten und dem vierten Signal versorgt werden können, um einen vorbestimmten Sicherheitsvorgang durchzuführen, wenn ihnen das zweite Signal nicht innerhalb einer zweiten vorbestimmten Zeitperiode, nachdem ihnen das zweite und das vierte Signal eingegeben worden sind, enthalten. In diesem Ausführungsbeispiel ist nun das Mittel zum Beibehalten des unwirksamen Zustandes der zuerst genannten Sicherheitsmittel dazu bestimmt, beide, nämlich die ersten erwähnten Sicherheitsmittel und die zweiten Sicherheitsmittel unwirksam zu halten, wenn ein Wert des atmosphärischen Drucks, der durch den zweiten Sensor erfaßt worden ist, niedriger als der zuvor erwähnte vorbestimmte Wert ist.

Die oben genannte und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden in einzelnen anhand von Figuren gegebenen Beschreibung ersi chtlich .

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das die gesamte Anordnung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystems für Brennkraftmaschinen gemäß einem Aus-5 führungsbeispiel für die vorliegende Erfindung darstellt.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild, das eine elektrische Schaltungsanordnung darstellt, die in der elektronischen Steuereinheit gemäß Fig. 1 vorgesehen ist, mit einer 0~-SensorAusfallsicherheitseinrichtung und mit Mitteln zum Unwirksamhalten derselben, die insbesondere im einzelnen gezeigt sind.

Fig. 3 zeigt Impuls/Zeit-Diagramme, die die Betriebsweise eines ersten ausfal 1 sicheren Erfassungsmittels, welches einen Teil der 0„-Sensor-Ausfallsicherheitsein-

-y\- ■-- ■-■"-' '■ -^:- 3 23021 T /Il

richtung in Fig. 2 bildet, verdeutlichen.

Fig. 4 zeigt Impu1s/Zeit-Diagramme, die die Arbeitsweise eines zweiten ausfal 1 sicheren Erfassungsmittels, das einen weiteren Teil der Op-Sensor-Ausfal 1 sicherheitseinrichtung in Fig. 2 bildet, verdeutlichen.

Fig. 5 zeigt weitere Impuls/Zeit-Diagramme, die die Betriebsweise des zweiten ausfal 1 sicheren Erfassungsmittels verdeutlichen.

Fig. 6 zeigt Impuls/Zeitdiagramme, die die Art und Weise

aufzeigen, mit welcher das erste ausfal 1 sichere Erfassungsmittel unwirksam gehalten wird. 15

Fig. 7 zeigt Impuls/Zeit-Diagramme, die die Art und Weise des Unwirksamhaltens des zweiten Fehlererfassungsmittels darstellen.

Im folgenden werden nun die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren, die ein Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung darstellen, beschrieben.

Wie bereits erläutert, zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die gesamte Anordnung eines Luft/Kraftstoff-Verhaitnis-RUckkopplungssteuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung darstellt.

In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Brennkraftmaschine. Mit der Brennkraftmaschine 1 ist eine Ansaugleitung 2 verbunden, die mit einem Vergaser versehen ist, der allgemeine mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist. Der Vergaser 3 hat Haupt- und Niedriggeschwindigkeits-Kraft stoffkanäTe (nicht gezeigt), die mit einer Schwimmerkammer (nicht gezeigt) des Vergasers 3 über eine erste und eine zweite Bohrung (nicht gezeigt) in Verbindung stehen. Diese Kraftstoff kanale kommunizieren mit der Atmosphäre mittels

kleiner Luftöffnungskanäle (nicht gezeigt). Die kleinen Luftöffnungskanäle führen atmosphärische Luft in die Kraftstoffkanäle zur Mischung mit dem Kraftstoff in dem Vergaser 3 ein. Die Kraftstoffmenge, die der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, ändert sich im wesentlichen umgekehrt proportional zu der Luftmenge, die in die Kraftstoff kanale eingeführt wird.

Zumindest einer dieser kleinen Luftöffnungskanäle ist mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerventil 4 verbunden. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerventi1 4 besteht aus einer erforderlichen Anzahl von Strömungsraten-Steuerventilen (nicht gezeigt), wovon jedes durch einen Impulsmotor 5 getrieben wird, um so die Öffnung von zumindest einem der oben genannten Kanäle zu variieren. Der Impulsmotor 5 ist elektrisch mit einer elektronischen Steuereinheit (im folgenden "ECU" genannt) 6 verbunden, von der aus sein Rotor durch Treiberimpulse gedreht wird, die zugeführt werden, so daß die Strömungsraten-Steuerventile ausgelenkt werden, um die Strömungsrate der Zuführungsluft zu variieren, um so die Kraftstoffmenge, die der Brennkraftmaschine 1 durch zumindest einen der Kanäle zugeführt wird, zu steuern. Obgleich die Kraftstoffmenge oder das Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch dieses Variieren der Strömungsrate der zu der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luft gesteuert werden kann, kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerventi1 4 so angeordnet sein, daß es die Öffnung von zumindest einem der zuvor genannten Kraftstoff kanale variiert, um die Strömungsrate des Kraftstoffs, der der Brennkraftmaschine 1 zuge- führt wird, in direkter Weise zu steuern, anstatt die Öffnung von zumindest einem der Luftzuführungskanäle zum Steuern der Strömungsrate der zugeführten Luft zu variieren.

Der Impulsmotor 5 ist mit einem Schutzgasschalter 7 ausgestattet, der derart angeordnet ist, daß er abhängig von der Bewegungsrichtung des Venti1 körpers des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerventils 4 jedesmal dann, wenn dieser Ven-

tilkörper eine Referenz-Position durchläuft, ein- oder ausschaltet, um ein korrespondierendes Binärsignal an die ECU 6 zu 1iefern.

Andererseits ist ein O^-Sensor 9, der aus einem stabilisierten Zirkoniumoxid oder dergl., gebildet ist, an der äußeren Wandung eines Auspuffrohres 8, das von der Brennkraftmaschine 1 wegführt, in einer Weise montiert, daß er in das Auspuffrohr 8 hineinragt. Der O^-Sensor 9 ist elektrisch mit der ECU 6 verbunden, um dieser seine Ausgangssignale zuführen zu können. Ein Atmosphärendruck-Sensor 10 ist vorgesehen, um den umgebenden atmosphärischen Druck, der um das betreffende Fahrzeug (nicht gezeigt) herum herrscht, zu erfassen, in welchem Fahrzeug die Brennkraftmaschine 1 installiert ist. Dieser Atmosphärendruck-Sensor 10 ist elektrisch mit der ECU 6 verbunden, um ihr sein Ausgangssignal liefern zu können.

Beiläufig bemerkt bezeichnet in Fig. 1 das Bezugszeichen 11 einen Dreiweg-Beschleuniger, das Bezugszeichen 12 einen Druck-Sensor, der so angeordnet ist, daß er den absoluten Druck in der Ansaugleitung 2 über einen Kanal 13 erfassen kann, und der elektrisch mit der ECU 6 verbunden ist, um dieser sein Ausgangssignal liefern zu können, und das Bezugszeichen 14 einen Thermistor, der derart angeordnet ist, daß er die Temperatur des Brennkraftmaschinen-Kühl wassers erfassen kann, und der außerdem elektrisch mit der ECU 6 verbunden ist, um dieser sein Ausgangssignal liefern zu können. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet allgemein einen Maschinendrehzah1-Sensor, der aus einem Verteiler und einer Zündspule besteht und derart angeordnet ist, daß Impulse, die in der Zündspule erzeugt werden, an die ECU 6 geliefert werden können .

Einzelheiten der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung, die von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystern gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es zuvor erläutert worden ist,

durchgeführt werden kann, werden nun im folgenden anhand von Fig. 1 beschrieben.

Ingangsetzen
5

Wenn der Zündschalter für die Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) eingeschaltet wird, wird die ECU 6 inganggesetzt, um die Referenz-Position des Betätigungselements oder des Impulsmotors 5 mittels des Schutzgasschalters 7 zu erfassen und demzufolge den Impulsmotor 5 zu treiben, um seinen Rotor in die bestmögliche Position (eine voreingestellte Rotorposition) zum Anlassen der Brennkraftmaschine einzustellen, d. h. um das Ingangsetzungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einen vorbestimmten genauen Wert einzustellen. Der Rotor und eine Rotorposition werden im folgenden lediglich als der Impulsmotor bzw. eine Impulsmotor-Position bezeichnet. Die zuvor genannte voreingestellte Position des Impulsmotors 5 wird im folgenden " P S ~ _R" genannt. Das zuvor genannte Einstellen des Ingangsetzungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird unter der Bedingung vorgenommen, daß die Maschinendrehzahl Ne geringer als ein vorbestimmter Wert Np_R (z. B. 400 U/min) und sich die Brennkraftmaschine in dem Zustand vor der Zündung befindet. Der vorbestimmte Wert Np_R wird auf einen Wert eingestellt, der höher als die Anlaßdrehzahl und niedriger als die Leerlaufdrehzahl ist.

Die oben genannte Referenz-Position des Impulsmotors 5 wird als die Position erfaßt, bei der der Schutzgasschalter 7 ein- oder ausschaltet, wie dies zuvor anhand von Fig. 1 erläutert worden ist.

Dann überwacht die ECU 6 den Zustand der Aktivierung des Op-Sensors 9 und die Kühlmitteltemperatur L, die durch den Thermistor 14 erfaßt wird, um zu bestimmen, ob sich die Maschine in einem Zustand zur Ingangsetzung der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung befindet oder nicht. Für eine genaue Luft/Krafstoff-Verhältnis-Rückkopp-1ungssteuerung ist es notwendig, daß der 0„-Sensor 9 voll-

ständig aktiviert ist und sich die Maschine in einem aufgewärmten Zustand befindet. Der 0,,-Sensor der aus stabilisiertem Zirkoniumdioxid oder dergl . hergestellt ist, hat eine derartige Charakteristik, daß sein Innenwiderstand in dem Maße sinkt, wie seine Temperatur ansteigt. Wenn der 0_?-Sensor mit elektrischem Strom über einen Widerstand, der einen geeigneten Widerstandswert hat, aus einer Konstantspannungsquel1e versorgt wird, die innerhalb der ECU 6 vorgesehen ist, zeigt das elektrische Klemmenpotential oder die Ausgangsspannung des Sensors anfänglich einen Wert nahe der Stromversorgungsspannung (z. B. 5V), wenn der Sensor nicht aktiviert ist, und dann verringert sich das elektrische Klemmenpotential mit dem Ansteigen der Temperatur des Thermistors. Deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung nicht inganggesetzt, bis die Bedingungen erfüllt worden sind, aufgrund derer der Sensor ein Aktivierungs-Anzeigesignal erzeugt, wenn seine Ausgangsspannung auf einen vorbestimmten Spannungswert Vw (z. B. 0.5V) herabgesetzt wird. Ein zugeordneter Zeitgeber beendet das Abzählen einer vorbestimmten Zeitperiode t (z. B. eine Minute), die vom Auftreten des oben genannten Aktivierungs-Anzeigesignals an startet, und die Kühlmitteltemperatur Tw steigt bis zu einem vorbestimmten Wert T (z. B. 35⁰C) an, bei welcher eine automatische Starterklappe (nicht gezeigt), die in dem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, auf zum Ermöglichen der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung geöffnet wird.

Während der oben erläuterten Stufe der Erfassung der Aktivierung des 0„-Sensors und der Erfassung der Kühlmitteltemperatur Ty wird der Impulsmotor 5 in seiner vorbestimmten Position P S ρ _R gehalten. Der Impulsmotor 5 wird in geeignete Positionen in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine nach der Ingangsetzung der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung gebracht, wie dies später beschrieben wird.

Grundsatz!iehe Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung

Auf die Ingangsetzung folgend geht das Programm in der ECU 6 zu der grundsätzlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung über.

Die ECU 6 spricht auf die unterschiedlichen erfaßten Wertsignale an, die die Ausgangsspannung V des O^-Sensors 9, den absoluten Druck P_ß in der Ansaugleitung 2, welcher durch den Druck-Sensor 12 erfaßt wird, die Maschinendrehzahl Ne, die durch den Maschinendrehzahl-Sensor 15 erfaßt wird, und den atmosphärischen Druck P., der durch den Atmosphärendruck-Sensor 10 erfaßt wird, repräsentieren, um den Impulsmotor 5 als eine Funktion der Werte dieser Signa-Ie zu treiben, um so das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einzustellen. Im einzelnen ist festzustellen, daß die grundsätzliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung aus einer Offenschleifen-Steuerung, welche bei einer weitgeöffneten Drosselklappe im Leerlauf, bei einer Maschinenverzögerung und bei einer Maschinenbeschleunigung beim Anfahren aus dem Stand der Maschine durchgeführt wird, und aus einer Geschlossenschleifen-Steuerung die bei einer Maschinenteillast durchgeführt wird, besteht. Die gesamte Steuerung wird nach Vollendung der Aufwärmung der Brennkraftmaschine inganggesetzt.

Zuerst besteht der Zustand der Offenschleifen-Steuerung bei weitgeöffneter Drosselklappe, wenn der Differenzdruck P.-P_ß (Meßdruck) zwischen dem Absolutdruck P_D, der durch den

Druck-Sensor 12 erfaßt wird, und dem Atmosphärendruck P. (absoluter Druck), der durch den Atmosphärendruck-Sensor erfaßt wird, niedriger als ein vorbestimmter Wert Δ Py₀₁-ist. Die ECU 6 vergleicht die Wertedifferenz zwischen den Ausgangssignalen des Atmosphärendruck-Sensors 10 und des Druck-Sensors 12 mit dem vorbestimmten WertAP_W0T, der in ihr gespeichert ist,, und wenn die Beziehung P_ft-P_B ^< P_W0T

besteht, treibt sie den Impulsmotor 5 in eine vorbestimmte Position (Voreinstellungsposition) PSuqt und hält ihn dort fest.

Der Zustand der Offenschleifen-Steuerung beim Maschinenleerlauf besteht, wenn die Maschinendrehzahl Ne niedriger als eine vorbestimmte Leerl aufdrehzahl N₁₀. (z. B. 1000 U/min) ist. Die ECU 6 vergleicht den Ausgangssignalwert Ne des Maschinendrehzahl-Sensors 15 mit dem vorbestimmten Leer-1 aufdrehzahl wert N₁₀., der in ihr gespeichert ist, und wenn die Beziehung Ne < N₁₀. besteht, treibt sie den Impulsmotor 5 in eine vorbestimmte Leerlaufpositi on (Voreinstellungsposition) PSj₀₁ und hält ihn dort fest.

Der oben genannte vorbestimmte Leerlaufdrehzahl wert N₁₀. wird auf einen Wert, geringfügig höher als die aktuelle Leer 1 aufdrehzahl, auf die die betrachtete Brennkraftmaschine eingestellt ist, eingestellt.

Die Bedingung für die Offenschleifen-Steuerung bei einer Maschinenverzögerung ist erfüllt, wenn der Absolutdruck P _R in der Ansaugleitung 2 niedriger als ein vorbestimmter Wert PB_nrr ist. Die ECU 6 vergleicht den Ausgangssignal wert P_R

U L. \j D

des Druck-Sensors 12 mit dem vorbestimmten Wert PB^p, der in ihr gespeichert ist, und wenn die Beziehung P_R < PB_nr_r besteht, treibt sie den Impulsmotor 5 in eine vorbestimmte Verzögerungsposition (Voreinstellungsposition) P S _D r _c ^uncl hait i hn dari η fest.

Die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung bei einer Maschinenbeschleunigung (d. h. Anlaufen aus dem Stand oder Beschleunigung ohne vorherigen Leerlauf) wird ausgeführt, wenn die Maschinendrehzahl Ne den vorbestimmten Leerlaufdrehzahlwert Nj_D| (z. B. 1000 U/min) übersteigt, während die Drehzahl des Maschinenlaufs aus einem niedrigen Drehzahlbereich in einen hohen Drehzahlbereich ansteigt, d. h. wenn die Maschinendrehzahl sich von einer Beziehung Ne

<Ν_ΤΓ). zu einer Beziehung Ne ä N _{T n}. ändert. Bei einer derartigen Gelegenheit bewegt die ECU 6 den Impulsmotor 5 schnell in eine vorbestimmte Beschleunigungsposition (Voreinstellungsposition} PSßpp, was unmittelbar gefolgt wird von der Ingangsetzung der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung, die später beschrieben wird.

Während der Operationen der oben erläuterten Offenschleifen-Steuerung bei weit geöffneter Drosselklappe, bei einem Maschinenleerlauf, bei einer Maschinenverzögerung und bei einer Beschleunigung ohne vorherigen Leerlauf werden die betreffenden vorbestimmten Positionen P ^WO T * ^P^

IDL' ^P und PSflpp für den Impulsmotor 5 für den Atmosphärendruck P.

kompensiert, wie dies später beschrieben wird.

Andererseits besteht der Zustand der Geschlossenschleifen-Steuerung bei Maschinentei11ast, wenn sich die Maschine in einem Betriebszustand befindet, der anders als die oben erläuterten Zustände für die Offenschleifen-Steuerung ist.

Während der Geschlossenschleifen-Steuerung führt die ECU 6 selektiv die Rückkopplungs-Steuerung auf der Grundlage proportionaler Bestimmungskorrekturen (im folgenden "P-Bestimmungssteuerung" genannt) und eine Rückkopplungssteuerung, die auf einer integralen Bestimmungskorrektur (im folgenden "I-Bestimmungssteuerung" genannt) in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl Ne, die durch den Maschinendrehzahl-Sensor 15 erfaßt wird, und von dem Ausgangssignal V des Op-Sensors 9 durch. Konkret ausgedrückt heißt dies, daß dann, wenn sich die Ausgangsspannung V des O^-Sensors 9 nur auf der Seite der höheren Werte oder nur auf der Seite der niedrigeren Werte in bezug auf eine Referenzspannung Vref ändert, die Position des Impulsmotors 5 durch einen integralen Wert korrigiert wird, der durch Integrieren des Wertes eines Binärsignals erhalten wird, der sich in Abhängigkeit davon ändert, ob sich die Ausgangssignalspannung des 0_?- Sensors 9 auf einem höheren Wert oder auf einem niedrigeren Wert mit Bezug auf die vorbestimmte Referenzspannung Vref

(I-Bestimmungssteuerung) ändert. Andererseits wird, wenn sich die Ausgangssignalspannung V des Op-Sensors von der Seite der höheren Werte zu der Seite der niedrigeren Werte oder umgekehrt ändert, die Position des Impulsmotors durch einen Wert, der direkt proportional einer Änderung in der Ausgangssignalspannung V des 0_?-Sensors ist, korrigiert (P-Bestimmungssteurung).

Entsprechend der oben erwähnten I-Bestimmungssteuerung wird die Anzahl von Schritten, über die der Impulsmotor pro Sekunde weiterbewegt wird, mit einer Erhöhung der Maschinendrehzahl erhöht, so daß sie in einem höheren Maschinendrehzahlbereich größer ist.

Währenddessen wird entsprechend der P-Bestimmungssteuerung die Anzahl von Schritten, über die der Impulsmotor pro Sekunde weiterbewegt wird, bei einem einzigen vorbestimmten Wert (z. B. sechs Schritte) ohne Rücksicht auf die Maschinendrehzahl eingestellt.

Beim Übergang von der oben erläuterten verschiedenartigen Offenschlei fen-Steuerung zu der Geschlossenschleifen-Steuerung bei einer Maschinenteillast oder umgekehrt wird die Umschaltung zwischen der Offenschleifen-Betriebsweise und der Geschlossenschleifen-Betriebsweise auf die folgende Art bewi rkt:

Zuerst bewegt die ECU 6 beim Wechseln von der Geschlossenschleifen-Betriebsweise zu der Offenschleifen-Betriebsweise den Impulsmotor 5 zu einer vorbestimmten Position PS_CR, ^PSW0T' ^P^IDL' ^PSDEC ^{oder PS}ACC ^{und nält} ^^{nn dort} fest, und zwar ohne Rücksicht auf die Position, bei der der Impulsmotor unmittelbar vor Eintritt in jede Offenschleifen-Steuerung gestanden hat. Diese vorbestimmte Position wird in Abhängikeit von dem aktuellen Atmosphärendruck, worauf später zurückzukommen sein wird, korrigiert.

Andererseits befiehlt die ECU 6 dem Impulsmotor 5 beim Wechseln von der Offenschleifen-Betriebsweise zu der Geschlossenschleifen-Betriebsweise, eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-RUckkopplungssteuerungsbewegung mit der I -Bestimmungskorrektur ingangzusetzen.

Um optimale Auspuffgas-Emissionseigenschaften ohne Rücksicht auf die Änderungen in dem aktuellen Atmosphärendruck während der Offenschleifen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung oder zur Zeit des Wechselns von der Offenschleifen-Betriebsweise zu der Geschlossenschleifen-Betriebsweise, muß die Position des Impulsmotors 5 für den Atmosphärendruck kompensiert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die oben erläuterten vorbestimmten oder voreingestellten Positionen PS_CR, ^ps^qT' ^PSIDL' ^PSDEC ^{und PS}ACC ^{in denen} der Impulsmotor 5 während der betreffenden Offenschleifen-Steuervorgänge gehalten wird, auf lineare Weise als ein Funktion der Änderungen des atmosphärischen Drucks P. durch Verwendung der folgenden Gleichung korrigiert: 20

PSi(P_A) - PSi + (760 - P_ft) X Ci,

wobei i irgendeinen der Indizes CR, WOT, IDL, DEC und ACC repräsentiert. Dementsprechend repräsentiert PSi irgendeinen der Ausdrücke PS_CR, ^pswot' ^PSIDL' ^PSDEC ^{und PS}ACC ^bei einem Atmosphärendruck 1 (=760 mmHg) und Ci einen Korrekturkoeffizienten der Ausdrücke Vrp, C_WQT, C_IQ., C_QEC und

Die Werte von PSi und Ci werden vorab in der ECU 6 gespei chert.

Die ECU 6 wendet die oben angegebene Gleichung auf die Koef fizienten PSi, Ci an, die bei genauen Differenzwerten gemäß den Arten der Offenschleifen-Steuerung, die auszuführen sind, bestimmt werden, um durch die oben genannte Gleichung die Position PSi [P^) für den Impulsmotor 5 zu berechnen, der bei einer erforderlichen Art der Offenschleifen-Steuerung einzustellen ist, und bewegt den Impulsmotor 5 zu der

berechneten Position PSi

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das die innere Anordnung der ECU 6 zeigt, die in dem Luft/Kraftstoff-Vernhältnis-Steurungssystern benutzt wird, das die oben erläuterten Funktionen gemäß der vorliegenden Erfindung hat. In der ECU 6 bezeichnet das Bezugszeichen 61 eine 0«-Sensor-Aktivierungs-Erfassungsschaltung gemäß Fig. 1, die an ihrem Eingang mit einem Ausgangssignal V aus dem 0„-Sensor 9 versorgt wird. Aufgrund des Verstreichens einer vorbestimmten Zeitperiode tx, nachdem die Spannung des oben genannten Ausgangssignals V unter den vorbestimmten Wert Vx gefallen ist, gibt die oben genannte 0_?-Sensor-Aktivierungs-Erfassungsschaltung 61 ein Aktivierungs-Anzeigesignal S, an eine Aktivierungs-Bestimmungsschaltung 62 ab. Diese Aktivierungs-Schaltung 62 wird an ihrem Eingang außerdem mit einem Maschinenkühlmittel-Temperatursignal T^ aus dem Thermistor 14 in Fig. 1 versorgt. Wenn sie sowohl mit dem oben genannten Aktivierungs-Anzeigesignal S, als auch mit dem Maschinenkühlmittel-Temperatursignal T_w, das einen Wert anzeigt, der den vorbestimmten Wert Τ,,χ übersteigt, versorgt wird, liefert die Aktivierungs-Bestimmungsschaltung 62 ein Luft/ Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungs-Ingangsetzungsbefehlssignal S„ an eine P I-Steuerschaltung 63, um dieselbe betriebs- bereit zu machen. Das Bezugszeichen 64 bezeichnet eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Bestimmungsschaltung, die den aktuellen Wert des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches abhängig davon bestimmt, ob die Ausgangsspannung des Op-Sensors 9 größer als der vorbestimmte Wert Vref ist oder nicht, d. h. ob die Sauerstoffkonzentration in den Maschinenauspuffgasen einen Wert hat, der größer als ein Wert ist, welcher mit dem theoretischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis korrespondiert, oder nicht, um ein binäres Signal S₃, das den Wert des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses anzeigt, das auf diese Weise gewonnen wird, an die PI-Steuerschaltung 63 zu liefern. Andererseits ist eine Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 in der ECU 6 vorgesehen, die

mit einem Maschinendrehzahlsignal Ne aus dem Maschinendrehzahl-Sensor 15, einem Absolutdrucksignal P_R aus dem Druck-Sensor 12 und einem Atmosphärendruck signal PA aus dem Atmosphärendruck-Sensor 10 beliefert wird. Diese Sensoren sind alle in Fig. 1 gezeigt, und das oben erwähnte Steuerungsingangsetzungs-Befehlssignal S„ aus der Aktivierungs-Bestimmungsschaltung 62 ist in Fig. 2 gezeigt. Die Maschinenbetriebszustand-Erfassungsschaltung 65 liefert ein Steuersignal S-, das den Wert anzeigt, der mit den Werten der oben genannten Eingangssignale für die PI-Steuerschaltung 63 korrespondiert. Die PI-Steuerschaltung 63 beliefert dementsprechend eine Umschalteinrichtung 69, auf die später zurückzukommen sein wird, mit einem Impulsmotorsteuerimpulssignal S₅, das einen Wert hat, der mit dem Wert des Luft/ Kraftstoff-Verhältnissignals S₃ korrespondiert, welches von der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Bestimmungsschaltung 64 ausgegeben wird, und einer Signalkomponente, die mit der Maschinendrehzahl Ne in dem Steuersignal S. korrespondiert, welches von der Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 geliefert wird. Die Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 beliefert außerdem die PI-Steuerschal tung 63 mit dem oben genannten Steuersignal S-, das eine Signalkomponente enthält, die mit der Maschinendrehzahl Ne, dem Absolutdruck P„ in dem Ansaugrohr, dem Atmosphärendruck PA und dem Wert des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungs-Ingangsetzungsbefehlssignals S_? korrespondiert. Wenn sie mit der oben genannten Signalkomponente aus der Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 versorgt wird, unterbricht die PI-Steuerschaltung 63 ihren eigenen Betrieb.

Aufgrund der Unterbrechung der Zufuhr der oben genannten Signal komponente zu der PI-Steuerschaltung 63 wird ein Steueriinpulssignal S,- von der PI-Steuerschaltung 63 an die Umschalteinrichtung 69 ausgegeben, welches Signal die Luft/ Kraftstoff-Verhältnissteuerung innerhalb der integralen Bestimmungskorrektur startet.

In der ECU 6 ist außerdem ein Voreinstellungswertregister

66 vorgesehen, das aus einem Grundwertregister-Bereich 66a, in dem die Grundwerte der Voreinstellungswerte PSp_R, Ρ^υητ' PS_Tri| , PSr,pp und PS»pp für die Impuls motor-Position gespeichert sind, welche auf die verschiedenartigen Maschinenbetriebszustände anwendbar sind, und aus einem Korrekturkoeffizientenregister-Bereich 66b, in dem die Atmosphärendruck-Korrekturkoeffizienten Cp_R, C_W0T, C_IDLa, C_dec und C-_cc für diese Grundwerte gespeichert sind, gebildet ist. Die Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 erfaßt den Betriebszustand der Maschine aufgrund der Aktivierung des Op-Sensors und der Werte für die Maschinendrehzahl Ne, des Absolutdrucks P_R in dem Ansaugrohr und des Atmosphärendrucks P., um aus dem Voreinstellungswertregister 66 den Grundwert eines Voreinstellungswertes korrespondierend mit dem erfaßten Betriebszustand der Maschine und ihren korrespondierenden Korrekturkoeffizienten auszulesen und dieselben an eine Berechnungsschaltung 67 abzugeben. Die Berechungsschaltung 67 führt arithmetische Operationen in Abhängigkeit von dem Atmosphärendrucksignal P. aus, wozu sie die Gleichung

PSi (P_A) = PSi + (760 - P^) X Ci

benutzt. Der sich ergebende Voreinstellungswert wird einem Vergleicher 70 zugeführt.

Andererseits ist in der ECU 6 eine Referenzpositionssignal-Verarbeitungsschaltung 68 vorgesehen, die auf das Ausgangssignal des eine Referenzpositions-Erfassungseinrichtung darstellenden Schutzgasschalters 7, welches den Schaltzustand desselbenanzeigt, anspricht, um ein binäres Signal S_g zu erzeugen, das einen bestimmten Pegel vom Start der Maschine an hat, bis der Umstand erfaßt wird, daß der Impulsmotor die Referenzposition erreicht. Dieses binäre Signal S₆ wird der Unischalteinrichtung 69 zugeführt, welche daraufhin das Steuerimpulssignal S₅ daran hindert, daß es von der PI-Steuerschaltung 63 an einen Impulsmotor-Treibersignalge-

nerator 71 geliefert wird, solange sie mit dem binären Signal S₆ versorgt wird, auf welche Weise eine Interferenz der Operation der Einstellung des Impulsmotors auf die Ingangsetzungsposition mit der Operation der P-Bestimmungs-/ I-Bestimmungs-Steuerung verhindert wird. Die Referenzpositionssignal-Verarbeitungsschaltung 68 erzeugt außerdem ein Impulssignal S₇ in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des eine Referenpositions-Erfassungseinrichtung darstellenden Schutzgasschalter 7, welches Signal den Impulsmotor 5 veranlaßt, sich schrittweise in Richtung zu höheren Schrittzahlen hin oder in Richtung auf niedrigere Schrittzahlen hin zu bewegen, um so die Referenzposition des Impulsmotors 5 zu erfassen. Dieses Impulssignal S₇ wird direkt dem Impul smotor-Treibersignal generator 71 zugeführt, um denselben zu veranlassen, den Impulsmotor 5 zu treiben, bis die Referenzposition erfaßt wird. Die Referenzpositionssignal-Verarbeitungsschal tung 68 erzeugt außerdem ein weiteres Impulssignal Sn jedesmal dann, wenn die Referenzposition erfaßt wird. Dieses Impulssignal S₈ wird einem Referenzposi tionsregister 72 zugeführt, in welchem der Wert der Referenzposition (z. B. 50 Schritte) gespeichert wird. Dieses Referenzpositionsregister 72 spricht auf das oben genannte Impulssignal Sg an, um seinen gespeicherten Wert an eine Eingangsklemme des Vergleichers 70 und an den Eingang eines umkehrbaren Zählers 73 zu legen. Der umkehrbare Zähler 73 wird außerdem mit einem Ausgangsimpulssignal S_q beliefert, das durch den Impulsmotor-Treibersignalgenerator 71 erzeugt wird, um die Impulse des Ausgangsimpulssignals Sg, die mit der aktuellen Position des Impulsmotors 5 korrespondieren, zu zählen. Wenn er mit dem gespeicherten Wert aus dem Referenzpositionsregister 72 versorgt wird, hat der umkehrbare Zähler 73 seinen gezählten Wert durch den Wert der Referenzposition des Impulsmotors ersetzt.

Der gezählte Wert, der auf diese Weise erneuert ist, wird einer anderen Eingangsklemme des Vergleichers 70 zugeführt. Da der anderen Eingangsklemme des Vergleichers 70 der glei-

ehe Wert für die Impulsmotor-Referenzposition, wie zuvor erwähnt, zugeführt wird, wird kein Ausgangssignal aus dem Vergleicher 70 an den Impulsmotor-Treibersignalgenerator 71 geliefert, um dadurch den Impulsmotor mit Sicherheit in seiner gerade eingestellten Referenpositi on zu halten. Ein atmosphä'rendruck-kompensi erter Voreinstellungswert PS-p (Pn) wird, wenn der 0_?-Sensor 9 deaktiviert bleibt, aufeinanderfolgend von der Berechnungsschaltung 70 ausgegeben und der einen Eingangsklemme des Vergleichers 70 zugeführt, der daraufhin ein Ausgangssignal S,_Q korrespondierend mit der Differenz zwischen dem Voreinstellungswert PSp_R (P/\) ^unc^ einem gezählten Wert, der von dem umkehrbaren Zähler 73 geliefert wird, an den Impulsmotor-Treibersignalgenerator 71 liefert, um dadurch eine genaue Steuerung der Position des Impulsmotors 5 zu erreichen. Außerdem werden, wenn die anderen Offenschleifen-Steuerungszustände durch die Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 erfaßt werden, ähnliche Operationen wie die gerade beschriebene durchgeführt.

In Fig. 2 bezeichnet das Symbol A allgemein eine erste Fehlererfassungsanordnung für den 0_?-Sensor 9, welche aus einer Op-Sensor-Ausgangssignal-Anderungserfassungsschaltung 74 und einer Zeitauswertungs-Schaltung 75 besteht. Die 0^- Sensor-Ausgangssignal-Änderungserfassungsschaltung 74 besteht aus einer Exklusiv-ODER-Schaltung 74a, welche mit einer ihrer Eingangsklemmen direkt mit dem Ausgang der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Bestimmungsschaltung 64 und mit ihrer anderen Eingangsklemme mit dem Ausgang derselben Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Bestimmungsschaltung 64 mittels einer Verzögerungsschaltung, die aus einem Widerstand R und einem Kondensator C gebildet ist, verbunden ist. Die Exklusiv-ODER-Schaltung 74a ist über ihre Augangsk1emme mit einer Eingangsklemme eines ODER-Gliedes 75a verbunden, das einen Teil der Zeitauswertungs-Schaltung 75 bildet. Das ODER-Glied 75a hat eine weitere Eingangsklemme, die mit dem Ausgang der Aktivierungs-Bestimmungsschaltung 62 verbunden

ist, um mit dem Aktivierungssignal S_? versorgt zu werden, das die Aktivierung des 0„-Sensors 9 anzeigt. Das ODER-Glied 75a hat eine weitere Eingangsklemme, die mit dem Ausgang der Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 verbunden ist, um mit dem Steuersignal S. versorgt zu werden, das selektiv die Offenschleifen-Steuerung bzw. die Geschlossensch!eifen-Steuerung abhängig von dem Betriebszustand der Maschine befiehlt.

Das ODER-Glied 75a hat noch eine weiter Eingangsklemme, die mit dem Ausgang eines Atmosphärendruck-Vergleichers 78 verbunden ist, der dazu bestimmt ist, das ODER-Glied 75a mit einem binären Signal S-, ₃ zu versorgen, welches einen Pegel hat, der unumkehrbar abhängig davon ist, ob der umgebende Atmosphärendruck, der durch den Atmosphärendruck-Sensor 10 erfaßt wird, einen Wert hat, der niedriger als ein vorbestimmter Wert P_AMIm "i^st· Dieser vorbestimmte Wert P_AMIN ist ein Wert, unterhalb dessen das Luft/Kraftstoff-Verhäl tnis des Gemisches als ein Wert angenommen werden kann, der zu klein für die Maschine ist, als daß sie sauber arbeiten könnte, und zwar selbst dann nicht, wenn die Rückkopplungssteuerung durch die oben genannte Rückkopplungssteuerungsschaltung ausgeführt wird. Das ODER-Glied 75a ist über seinen Ausgang mit dem Rücksetzimpulseingang R eines Zählers 75b verbunden, der seinerseits über seinen Zählimpulseingang mit dem Ausgang eines Oszillators 75c verbunden ist, der dazu bestimmt ist, Impulse mit einer konstanten Periode zu erzeugen. Der Zähler 75b ist über seinen Ausgang mittels eines weiteren ODER-Gliedes 76 mit dem Eingang einer Warneinrichtung 77 verbunden, die ebenfalls mit der Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 verbunden ist.

Der Betrieb der ersten Fehlererfassungsanordnung A wird nun anhand von Fig. 2 und Fig. 3 beschrieben. Die Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 versorgt das ODER-Glied 75a der Zeitauswertungsschaltung 75 (auch Anomalzustands-Erfassungsschaltung genannt) mit dem binären Signal

S₄, das einen hohen Pegel "1" während der Offenschleifen-Steuerung bzw. einen niedrigen Pegel "0" während der Geschlossenschleifen-Steuerung (Fig. 3 (a) ) hat. Die Aktivierungs-Bestimmungsschaltung 62 für den Op-Sensor beliefert das ODER-Glied 75a mit dem binären Signal S«, das einen hohen Pegel "1" hat, der die Deaktivierung des O^-Sensors anzeigt, wenn sie nicht gleichzeitig sowohl mit dem die Aktivierung des 0_?-Sensors anzeigenden Signal S, und dem Maschi nenkühlmi ttel -Temperatursi gnal T,,, welches die Maschi· nenkühlmitteltemperatur anzeigt, die einen Wert hat, der den vorbestimmten Wert T_wx übersteigt, versorgt wird, und das einen niedrigen Pegel "0" hat, der die Aktivierung des Op-Sensors 9 anzeigt, wenn sie gleichzeitig sowohl mit dem oben genannten Signal S, als auch mit dem Signal T,. (Fig.

(b), (c)) versorgt wird. Andererseits liefert die Luft/ Kraftstoff-Verhältnis-Bestimmungsschaltung 64 das binäre Signal S₃ korrespondierend im Wert mit der Ausgangsspannung des 0_?-Sensors 9 an die oben genannte Eingangsklemme der Exklusiv-ODER-Schaltung 74a der 0_?-Sensor-Ausgangssi gnal-Änderungserfassungsschaltung 74 (Fig. 3 (b), (d)). Dasselbe binäre Signal S- wird außerdem der oben erwähnten anderen Eingangsklemme der Exklusiv-ODER-Schaltung 74a mittels einer Verzögerungsschaltung RC mit einer Verzögerung, die mit der Zeitkonstante derselben Schaltung RC korrespondiert, zugeführt. Deshalb wird im Augenblick der Inversion des binären Signals S^ das binäre Signal S, mit dem Pegel "1" nur einer der Eingangsklemmen der Exklusiv-ODER-Schaltung 74a zugeführt. Die Exklusiv-ODER-Schaltung 74a erzeugt ein Ausgangssignal S,,, das einen hohen Pegel "1" (Fig.

3(e)) hat.

Der Zähler 75b der Zeitauswertungs-Schaltung 75 wird durch das Ausgangssignal mit dem Pegel "1" des ODER-Gliedes 75a zurückgestellt, um ein binäres Signal S,_? zu erzeugen, das einen hohen Pegel "1" als ein eine Abnormität anzeigendes Signal hat, wenn er bis zu einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen, die ihm von dem Oszillator 75c zugeführt werden,

hochzählt, welche Anzahl mit der vorbestimmten Zeitperiode t_ (z. B. 1 min) korrespondiert (Fig. 3 (g)).

Während der Offenschleifen-Steuerung oder dann, wenn der 0_?-Sensor 9 nicht aktiviert ist und gleichzeitig die Maschinenkühlmittel temperatur Ty nicht den vorbestimmten Wert Ty„ überschreitet, wird das ODER-Glied 75a mit dem binären Signal S. oder dem binären Signal S_? beliefert, wovon beide einen hohen Pegel "1" haben (Fig. 3 (a), (c)). Dementsprechend wird der Zähler 75b bei dieser Gelegenheit ständig in einem zurückgestellten Zustand durch das Ausgangssignal "1" des ODER-Glieds 75a gehalten, um seinen Zählstand auf Null zu halten, sogar dann, wenn das Signal S,, dem ODER-Glied 75a durch die 02-Sensor-Ausgangssignal-Änderungserfassungsschaltung 74 zugeführt wird (Fig. 3 (f)).

Während der Geschlossenschleifen-Steuerung und dann, wenn der Op-Sensor 9 aktiviert wird und gleichzeitig die Maschinenkühlmittel-Temperatur Tw den vorbestimmten Wert T,,.. überschreitet, sind die Signale S- und Sp, die dem ODER-Glied 75a zugeführt werden, beide in ihrem Pegel niedrig (Fig. 3 (a), (c)). Andererseits liefert die Op-Sensor-Ausgangssignal -Änderungserfassungsschaltung 74 das die Änderung anzeigende Signal S-,-, an das ODER-Glied 75a jedesmal dann, wenn eine Inversion des Signals S- korrespondierend mit der Ausgangsspannung des Op-Sensors 9 auftritt (Fig. 3 (d), (e)). Der Zähler 75b wird jedesmal, wenn er mit einem Impuls des Signals S-,-, über das ODER-Glied 75a beliefert wird, zurückgestellt. Indessen wird der Zähler 75b, wenn der 0_?-Sensor 9 normal in einer Weise arbeitet, daß sich seine Ausgangsspannung fortlaufend von ihrem höheren Pegel zu ihrem niedrigeren Pegel oder umgekehrt mit Bezug auf die Referenzspannung Vref ändert, nachdem er durch einen Impuls des Signals S,, zurückgestellt ist, mit dem nächsten Impuls desselben Signals S,-, erneut zurückgestellt, bevor er zu der vorbestimmten Anzahl von Impulsen korrespondierend mit der vorbestimmten Zeitperiode t, die von dem Oszillator 75c

ausgegeben wird, hochzählt. Auf diese Weise erzeugt der Zähler 75b nicht das einen anomalen Zustand anzeigende Signal S₁₂ mit dem Pegel "1" (Fig. 3 (e), (f)).

Wenn ein Fehler in einer der Einrichtungen , nämlich dem Op-Sensor 9, der ECU 6, dem Vergaser 3, dem Impulsmotor 5 bzw. der Verdrahtung zwischen diesen Einrichtungen auftritt, ändert sich die Ausgangsspannung des 0_?-Sensors 9 nicht, d. h. sie bleibt entweder auf dem höheren Pegel oder dem niedrigeren Pegel mit Bezug auf die Referenzspannung Vref stehen, dies sogar während der Geschlossenschleifen-Steuerung (Fig. 3 (b)). Als Folge davon wird kein Impuls des Signals S,, , das die Inversion des Signals S-, anzeigt, an die Rücksetzeingangsklemme R des Zählers 75b geliefert, so daß der Zähler 75b auf die vorbestimmte Anzahl von Impul· sen korrespondierend mit der vorbestimmten Zeitperiode t, die von dem Oszillator 75c ausgegeben wird, hochzählt, um das die Abnormität anzeigende Signal S,„ zu erzeugen, das einen hohen Pegel "1" hat (Fig. 3 (f), (g)). Dieses Signal S-|„ mit dem hohen Pegel wird der Warneinrichtung 77 über das weitere ODER-Glied 76 zugeführt, um dieselbe Einrichtung zu aktivieren. Desweiteren wird das Signal S_1? mit dem hohen Pegel außerdem der Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 zugeführt, die daraufhin aufgrund des Eingangssignals S, „ arbeitet, um das Steuersignal S₄, welches einen hohen Pegel "1" hat, an die PI-Steuerschaltung 63 zu liefern, um den Betrieb derselben zu unterbrechen und den Voreinstellungswert PSyr,, aus dem Grundwertregister-Bereich 66b des Voreinstellungswertregisters 66 bzw. den korrespondierenden Korrekturkoeffizienten Cj₀, aus dem Korrekturkoeffizientenregister-Bereich 66b in die Berechnungsschaltung 67 einzulesen. Auf diese Weise wird der Impulsmotor 5 zu der atmosphärendruck-kompensierten vorbestimmten Position PSj_n, (Pn) getrieben und darin in der zuvor b e schriebenen Art und Weise gehalten.

In Fig. 2 bezeichnet das Symbol B allgemein eine zweite

Fehlererfassungsanordnung für den 0„-Sensor, die aus einer Temperatur-Bestimmungsschaltung 79 zur Bestimmung der Tatsache, daß die Maschinenkühlmittel-Temperatur T_w den vorbestimmten Wert T_Wy erreicht hat oder nicht, und einer Regelwidrigkeits-Bestimmungsschaltung 80 zum Bestimmen des Auftretens eines Fehlers in dem 0_?-Sensor und in den mit ihm zusammenarbeitenden Teilen besteht. Die Temperatur-Bestimmungsschaltung 79 besteht aus einem Komparator COMP, dessen nichtinvertierende Eingangsklemme mit der Verbindung eines Endes des als Maschinenkühlmittel-Temperatursensor arbeitenden Thermistors 14 (Fig. 1), dessen anderes Ende geerdet ist, mit einem Ende eines Widerstandes R-,, dessen anderes Ende an eine geeignete Positivspannungs-Stromversorgungsquelie (nicht gezeigt) angeschlossen ist, verbunden ist.

Mit der invertierenden Eingangsklemme des Komparators COMP ist die Verbindung eines Widerstandes R₂ mit einem weiteren Widerstand R₃ verbunden, wobei die Widerstände R„ und R₃ in Reihe geschaltet und zwischen die oben genannte Positivspannungs-Stromversorgungsquel1e und Erde gelegt sind, um an deren Verbindungspunkt eine Referenzspannung vorzusehen, die mit dem zuvor erwähnten vorbestimmten Wert T,.., der Maschinenkühlmittel-Temperatur korrespondiert. Der Komparator COMP der Temperatur-Bestimmungsschaltung 79 ist über seine Ausgangsklemme mit einer Eingangsklemme eines UND-Gliedes 81 verbunden. Das UND-Glied 81 ist über seine Ausgangsklemme mit dem Zählimpu1 seingang eines Zählers 80a verbunden, der einen Teil der Regelwidrigkeits-Bestimmungsscha1tung 80 bildet. Die Regelwidrigkeits-Bestimmungsschaltung 80 hat außerdem einen Oszillator 80b, der über seinen Ausgang mit einem weiteren Eingang des UND-Gliedes 81 verbunden ist. Der Zähler 80a ist über seine Ausgangsklemme mit der Warneinrichtung 77 über das ODER-Glied 76 und ebenfalls mit der Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 verbunden.

Andererseits ist die Ausgangsklemme der O~-Sensor-Aktivierungs-Erfassungsschaltung 61 mit einer Eingangsklemme eines weiteren ODER-Gliedes 83 mittels einer Flipflop-Schaltung

82 verbunden. Die Ausgangsklemme des ODER-Gliedes 83 ist mit dem Rücksetzimpulseingang R des Zählers 80a verbunden. Das ODER-Glied 83 ist über eine andere Eingangsklemme mit der Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschal tung 65 verbunden, und ein weiterer Eingang davon ist mit dem Ausgang des Atmosphärendruck-Vergleichers 78 verbunden.

Im folgenden wird nun die Wirkungsweise der zweiten Op-Sensor-Fehlererfassungsanordnung B, die wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, erläutert. Wenn der 0„-Sensor beim Starten der Maschine normal arbeitet, erniedrigt sich die Ausgangsspannung V des 0_?-Sensors graduell in dem Maße, wie die Temperatur des Sensors ansteigt, und fällt unter die vorbestimmte Spannung Vw, wie dies in Fig. 4 (a) gezeigt ist.

Aufgrund des Kreuzens der Ausgangsspannung V mit der vorbestimmten Spannung V„ erzeugt die O^-Sensor-Aktivierungs-Erfassungsschaltung 61 einen einzigen Impuls, wie dies in Fig. 4 (b) gezeigt ist. Die Flipflop-Schaltung 82 wird durch diesen einzigen Impuls getriggert, um ein binäres Ausgangssignal "1" (Fig. 4 (c)) zu erzeugen, welches Ausgangssignal dem Rücksetzimpulseingang R des Zählers 80a der Regelwidrigkeits-Bestimmungsschaltung 80 mittels des ODER-Gliedes 83 zugeführt wird. Nach dem Erzeugen des einzigen Impulses erzeugt die 0_?-Sensor-Aktivierungs-Erfassungsschal■ tung 61 keinen weiteren Impuls, selbst dann nicht, wenn die Ausgangsspannung V des 0_?-Sensors über die vorbestimmte Spannung Vw ansteigt oder danach darunter fällt, so daß die Flipflop-Schaltung 82 fortfährt, das zuvor erwähnte Ausgangssignal "1" während des Betriebes der Maschine zu erzeugen. Daher wird der Zähler 80a ständig in einem rückgesetzten Zustand durch dieses Ausgangssignal "1" der Flipflop-Schaltung 82 während des Betriebes der Maschine gehalten. Das heißt, daß der Zähler 80a niemals ein eine Abnormität anzeigendes Signal S,«, auf das später zurückzukommen ist, erzeugt, sogar dann nicht, wenn er mit einem eine Hochtemperatur anzeigenden Signal, auf das ebenfalls später zurückzukommen ist, aus der Temperatur-Bestimmungsschaltung

79 und dem Steuersignal S., das die Offenschleifen-Steuerung befiehlt, aus der Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 beliefert wird.

In dem Fall, in dem kein Abfallen der Ausgangsspannung V des Op-Sensors auftritt, d. h. diese Spannung fällt nicht unter die vorbestimmte Spannung Vw gleich nach dem Anlassen der Maschine aufgrund eines Fehlers in dem 0_?-Sensor oder aufgrund eines gebrochenen Drahtes, der zu dem 0_?-Sensor führt, erzeugt die 0_?-Sensor-Aktivierungs-Erfassungsschaltung 61 niemals einen einzigen Impuls, so daß die Flipflop-Schaltung fortfährt, ein binäres Ausgangssignal "0" (Fig. (a)) zu erzeugen. Bei dieser Gelegenheit erzeugt der Komparator COMP der Temperatur-Bestimmungsschaltung 79 dann, wenn das Maschinenkühlmittel-Temperatursignal T_w in seiner Spannung über die Referenzspannung, welche mit dem vorbestimmten Wert Τ,.,, (z. B. 35⁰C) korrespondiert, ansteigt, wie die Aufwärmung der Maschine fortschreitet, ein Ausgangssignal "1" als das die hohe Temperatur anzeigende Signal (Fig. 5 (b)), welches der einen Eingangsklemme des UND-Gliedes 81 zugeführt wird. Da der andere Eingang des UND-Gliedes 81 mit einer Impulsfolge, die eine konstante Periode hat, aus dem Oszillator 80b versorgt wird, liefert es diese Impulsfolge an den Zählimpulseingang des Zählers 80a.

Andererseits erfaßt die Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschal tung 65 die Erfüllung der Geschlossenschleifensteuerungsbedingung und der Offenschleifen-Steuerungsbedingung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf der Basis der Maschinendrehzahl Ne, des Absolutdrucks P_ß in dem Ansaugrohr und des Atsmopharendrucksignals P,.. Aufgrund der Erfüllung der Geschlossenschleifen-Steuerungsbedingung erzeugt die Maschinenbetriebszustands-Erfassungsschaltung 65 das Steuersignal S., das einen niedrigen Pegel "0" hat, um die Geschlossenschleifen-Steuerungsoperation zu befehlen, und aufgrund der Erfüllung einer Offenschl eifen-Steuerungsbediη gung erzeugt es das Steuersignal S-, das einen hohen Pegel

"1" hat, um die Offenschleifen-Steuerungsoperation zu befehlen, wobei das Steuersignal S. in beiden Fällen dem Rücksetzimpulseingang R des Zählers 80a mittels des ODER-Gliedes zugeführt wird (Fig. 5 (c) ) . Wie zuvor erwähnt, wird die Offenschleifen-Steuerungsoperation beim Start der Maschine fortlaufend durchgeführt, wobei der Impulsmotor bei der vorbestimmten Position PS_CR gehalten wird, d. h. das Steuersignal S. wird fortlaufend mit dem hohen Pegel "1" erzeugt, um den Zähler 80a in einem rückgesetzten Zustand zu halten. Deshalb wird der Zähler 80a selbst dann, wenn er mit Impulsen aus dem Oszillator 80b über das UND-Glied 81 versorgt wird, mit seinem Zählstand auf Null gehalten (Fig. 5 (c), (d)).

Dann wird beim Übergang von der oben erläuterten Offenschleifen-Steuerungsoperation beim Start der Maschine zu einer fortlaufenden Geschlossenschleifen-Steuerungsoperation das Steuersignal S₄ in seinem Wert nach "0" geändert. Da bei dieser Gelegenheit das Ausgangssignal der Flipflop-Schaltung 82 auf "0" aufgrund eines Fehlers in dem O^-Sensor oder in einem der mit ihm zusammenarbeitenden Teile gehalten wird, erzeugt das ODER-Glied 83 ein Ausgangssignal "0", um den Zähler 80a aus seinem rückgesetzten Zustand zu lösen und ihn zu veranlassen, die Impulse aus dem Oszillator 80b abzuzählen. Der Zähler 80a erzeugt das die Abnormität anzeigende Signal S,., das einen hohen Pegel "1" aufgrund des Hochzählens bis zu einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen hat, die von dem Oszillator 80b ausgegeben werden, und zwar korrespondierend mit einer vorbestimmten Zeitperiode t_ (z. B. 10 min) (Fig. 5 (d), (e)), wobei das oben genannte, die Abnormität anzeigende Signal S,. der Warneinrichtung 77 über das ODER-Glied 76 zugeführt wird, um dieselbe zu aktivieren. Dieses Signal S-,- wird außerdem der Maschinenbetriebszustand-E rf assungsschaltung 65 zugeführt, die ihrerseits aufgrund dieses Signals S-,, arbeitet, um das Steuersignal S₄ zu erzeugen, um so die Arbeit der PI-Steuerschaltung 63 zu unterbrechen und aus dem Voreinstellungs-

wertregister 66 den gegenwärtigen Wert, nämlich den vorbestimmten Voreinstellungswert PSj₀, und seinen korrespondierenden Korrekturkoeffizienten Cj_n. in die Berechnungsschaltung 67 einzulesen, so daß der Impulsmotor 5 zu der atmosphärendruck-kompensierten vorbestimmten Position PS^_n. getrieben wird und dort in der zuvor erläuterten Art und Weise gehalten wird. Falls dies erforderlich ist, kann der Impulsmotor angetrieben werden, um eine andere vorbestimmte Voreinstellungsposition PSp₅ anstelle der Voreinstellungsposition PSj₀, zu halten.

Der zuvor erwähnte Atmosphärendruck-Vergleicher 78 besteht aus einem Komparator COMP₂, dessen invertierende Eingangsklemme mit dem Atmosphärendruck-Sensor 10 in Fig. 1 über einen Widerstand R_g und dessen nichtinvertierende Eingangsklemme mit dem Verbindungspunkt eines Widerstandes R₄ mit einem weiteren Widerstand R₅ verbunden ist, wobei die Widerstände R„ und R[- in Reihe geschaltet und zwischen die Positivspannungs-Stromversorgungsquel1e und Erde gelegt sind, um eine Referenzspannung an deren Verbindungspunkt bereitzustellen, die mit dem zuvor erwähnten vorbestimmten Atstnosphärendruck-Wert P_ÄMtm korrespondiert. Der Ausgang des Komparators COMP₂ ist mit den ODER-Gliedern 75a und 83 verbunden .

Bei einem Betrieb in großer Höhe, wo der Atmosphärendruck P. einen Wert hat, der niedriger als der vorbestimmte Wert ^PAMIN ^^st' ^βΓΖθυ9ΐ °*er Komparator C0MP„ ein binäres Ausgangssignal "1". Andererseits erzeugt der Komparator COMP₂ dann, wenn der Atmosphärendruck P, geringer als der vorbestimmte Druck PflMjM "ist, ein binäres Ausgangssignal "0". Es sei nun angenommen, daß die Signale S₂ und S-, die den Eingangsklemmen des ODER-Gliedes 75a der ersten 0₀-Sensor-Feh-1ererfassungsanordnung A zugeführt werden, beide einen niedrigen Pegel "0" haben, d. h. die Aktivierung des Op-Sensors ist durch die Aktivierungs-Bestimmungsschaltung 62 bestimmt worden, und es ist durch die Maschinenbetriebs-

zustands-Erfassungsschaltung 65 bestimmt worden, daß die
Steuerung des Maschinenbetriebs in einer Geschlossenschleifen-Betriebsweise bewirkt wird, dann wird das Gemisch, das der Maschine zugeführt wird, mit einem Abfallen des Atmo-Sphärendrucks P«, wie dies zuvor bemerkt wurde, fetter.
Wenn der Atmosphärendruck immer noch einen Wert hat, der
höher als der vorbestimmte Wert Ρ,,,,μ ist, kann das Rückkopplungssteuersystem eine einwandfreie Rückkopplungssteuerung in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal V des O^-Sensors durchführen, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des
Gemisches auf dem theoretischen Wert oder auf Werten in
dessen Nachbarschaft zu halten. Bei dieser Gelegenheit ändert sich die Ausgangsspannung V des O^-Sensors fortlaufend zur Seite höherer Werte und zur Seite niedrigerer Werte mit Rücksicht auf die Referenzspannung Vref (Fig. 6 (a) und
(b)), so daß der Zähler 75b durch aufeinanderfolgende Impulse des die Inversion anzeigenden Signals S,-,, die jeweils aufgrund der Inversion des Ausgangssign'als des 0,,-Sen· sors (Fig. 6 (c)) erzeugt werden, zurückgesetzt wird, bevor er wieder zu der vorbestimmten Anzahl von Impulsen, die ihm von dem Oszillator 75c zugeführt werden, hinaufzählt (d. h. bevor die vorbestimmteZeitperiode t_ verstreicht). Auf diese Weise wird kein eine Abnormität anzeigendes Signal S, _?, welches einen hohen Pegel "1" hat, erzeugt (Fig. 3 (e) und (f)). Wenn der Atmosphärendruck P. unter den vorbestimmten Druckwert Pamtm fällt, und zwar auf einen derartigen Pegel, daß eine Rückkopplungskorrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches, das dann zu fett ist, nicht mehr möglich ist, wird das angereicherte Gemisch der Maschine zugeführt, so daß das Ausgangssignal V des 0_?-Sensors auf einem hohen Pegel oberhalb des vorbestimmten Referenzwertes Vref verbleibt (Fig. 6 (b) ) . Auf diese Weise wird kein Impuls
des Signals S·,·, erzeugt, der den Zähler 75b veranlassen
würde, hinauf zu der vorbestimmten Anzahl von Impulsen, die von dem Oszillator 75b korrespondierend mit der vorbestimmten Zeitperiode t_ ausgegeben werden, zu zählen, um das eine Abnormität anzeigende Signal S,„, das einen hohen Pegel "1 "

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hat, wie dies zuvor festgestellt wurde, zu erzeugen, obwohl kein Fehler zu dieser Zeit in dem 0_?-Sensor und den mit ihm zusammenarbeitenden Teilen besteht. Wenn indessen gemäß der vorliegenden Erfindung der Atmosphärendruck P, unter den vorbestimmten Druckwert Ρλμτμ fällt, erzeugt der Atmosphärendruck-Vergleicher 78 ein Signal S₁₃, das einen hohen Pegel "1" (Fig. 6 (d)) hat, welches dem Rücksetzimpulseingang R des Zählers 75b über das ODER-Glied 75a zugeführt wird. Solange wie der Atmosphärendruck P. unterhalb des vorbestimmten Druckwertes P.^.j, bleibt, wird das zuvor erwähnte Signal S,., mit dem hohen Pegel fortwährend durch den Atmosphärendruck-Vergleicher 78 erzeugt, um den Zähler 75b in einem rückgesetzten Zustand zu halten. Das heißt, daß die erste 0_?-Sensor-Fehlererfassungsanordnung A solange inoperativ gehalten wird, wie das Signal S₁₃ mit dem hohen Pegel erzeugt wird. Auf diese Weise wird eine Erzeugung des eine Abnormität anzeigenden Signals S-,ρ unterdrückt, um ein Durchführen einer Sicherheitsfunktion, beispielsweise einer Warnung, zu verhindern.
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Wenn der Atmosphärendruck P. zu einem Pegel zurückkehrt, der höher als der vorbestimmte Wert Pamtw ist, erzeugt der Atmosphärendruck-Vergleicher 78 wieder das Signal S₁₃, das einen niedrigeren Pegel "0" hat, um der ersten O^-Sensor-Fehiererfassungsanordnung A zu gestatten, ihre Operation fortzuführen .

Es wird nun Bezug sowohl auf das Signal S-, das dem ODER-Glied 83 der zweiten Oo-Sensor-Fehlererfassungsanordnung B zugeführt wird, als auch auf das Ausgangssignal der Flipflop-Schaltung 82 derselben Anordnung genommen. Wenn die Maschine an einem Ort betrieben wird, bei dem ein Atmosphärendruck P. vorherrscht, der niedriger als der vorbestimmte Druckwert P,„,_N ist, wird das Gemisch zu fett, sogar nachdem die Aktivierung des 0p-Sensors vervollständigt worden ist, und zwar aufgrund des niedrigen Atmosphärendrucks P„, und als Folge davon tritt keinerlei Abfall in dem Ausgangs-

signalpegel des 0 -Sensors unterhalb der vorbestimmten, die Aktivierung bestimmenden Spannung ν_χ nach dem Start der
Maschine (Fig. 7 (a)) auf. In einen solchen Fall wird kein einzelner Impuls, der in Fig. 4 (b) gezeigt ist, von der
5 Op-Sensor-Aktivierungserfassungsschaltung 61 erzeugt, so
daß das Ausgangssignal der Flipflop-Schaltung 82 auf einem niedrigen Pegel "0" fortlaufend vom Start der Maschine weg verbleibt. Bei dieser Gelegenheit würde der Zähler 80a hinauf zu der vorbestimmten Anzahl von Impulsen, die ihm von

dem Oszillator 80b zugeführt werden, welche Anzahl mit einer vorbestimmten Zeitperiode t_ korrespondiert, zählen, um das eine Abnormität anzeigende Signal S,., obwohl kein Fehler zu diesem Zeitpunkt in den 0_?-Sensor und/oder in seinen ihm zugeordneten Teilen vorliegt, zu erzeugen.

Um dieses oben genannte Phänomen zu vermeiden, erzeugt der Atmosphärendruck-Vergleicher 78 sein Signal S₁₃, das einen hohen Pegel "1" hat, unmittelbar aufgrund des Starts der
Maschine, wenn der Atmosphärendruck P, niedriger als der

vorbestimmte Druckwert Ρλμτμ ist, und dieses Signal S-,₃

wird dem ODER-Glied 83 (Fig. 7 (c)) zugeführt, um die zweite Op-Sensor-Fehlererfassungsanordnung B inoperativ zu belassen. Andererseits wird, wenn der Atmosphärendruck P.
höher als der vorbestimmte Druckwert Ρλμτμ wird, der Pegel des oben erwähnten Signals S-,ο nach "0" invertiert, um die zweite Op-Sensor-Fehlererfassungsanordnung B aus ihrem inoperativen Zustand zu entlassen.

Obwohl das oben angegebene Ausführungsbeispiel, das mit
Bezug auf Fig. 2 bis Fig. 7 beschrieben wurde, gemäß der
vorliegenden Erfindung auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem angewendet ist, das zwei Fehlererfassungsanordnungen A und B enthält, kann die Erfindung
auch auf ein Steuersystem dieser Art angewendet werden, das eine einzige dieser Fehlererfassungsschaltungen hat.

Claims

Patentansprüche:

1. Luft/Krafstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Sensor zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration, die in den Auspuffgasen besteht, welche von der Brennkrafmaschine (1) abgegeben werden, vorgesehen ist, daß ein Ventil mit einem Ventilkörper vorgesehen ist, der angeordnet ist, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Luft/Kraftstoff-Gemisches, welches der Brennkraftmaschine (1) zugeführt wird, zu bestimmen, daß elektronische Steuermittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des ersten Sensors betätigbar sind, um das Ventil zu treiben, wodurch das Luft/ Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf einen vorbestimmten Wert in einem Rückkopplungsverfahren geregelt wird, das von Änderungen in der Sauerstoffkonzentration, welche in den Auspuffgasen, die von der Brennkraftmaschine (1) abgegeben werden, abhängig ist, daß Mittel vorgesehen sind, die dazu bestimmt sind, ein erstes Signal solange zu erzeugen, wie eine vorbestimmte Bedingung zum Bewirken der Rückkopplungssteuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches erfüllt ist, daß Mittel vorgesehen sind, die dazu bestimmt sind, ein zweites Signal zu erzeugen, solange der erste Sensor aktiviert ist, daß Mittel vorgesehen sind, die dazu bestimmt sind, ein aktuelles Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches aus dem Wert des Ausgangssignals des ersten Sensors zu bestimmen und ein drittes Signal zu erzeugen, das einen binären Wert hat, der abhängig davon, ob das Luft/ Kraftstoff-Verhältnis, welches auf diese Weise bestimmt wird, größer oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, invertierbar ist, daß Sicherungsmittel vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, daß sie mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Signal zur Durchführung einer vorbestimmten Sicherheitsmaßnahme versorgt werden können, wenn keine Invertierung des dritten Signals auftritt, welches diesen für eine vorbestimmte Zeitperiode eingegeben wird, während die-

Cs

sen gleichzeitig sowohl das erste als auch das zweite Signal eingegeben werden, daß ein zweiter Sensor zum Erfassen des umgebenden Atmosphärendrucks vorgesehen ist und daß ein Mittel vorgesehen ist, das dazu bestimmt ist, die Sicherungsmittel unwirksam zu belassen, wenn ein Wert des umgebenden Atmosphärendrucks, der durch den zweiten Sensor erfaßt wird, niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.

2 . Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß ein dritter Sensor vorgesehen ist, der dazu bestimmt ist, die Temperatur der Brennkraftmaschine (1) zu erfassen, daß ein Mittel vorgesehen ist, das dazu bestimmt ist, ein viertes Signal dann zu erzeugen, wenn ein Wert der Temperatur der Brennkraftmaschine (1), die durch den dritten Sensor erfaßt wird, höher als ein vorbestimmter Wert ist, daß zweite Sicherungsmittel vorgesehen sind, die so angeordnet sind, daß sie mit dem ersten, dem zweiten und dem vierten Signal zur Durchführung einer vorbestimmten Sicherheitsmaßnähme versorgt werden, wenn das zweite Signal nicht innerhalb einer zweiten vorbestimmten Zeitperiode eingegeben wird, nachdem sowohl das zweite als auch das vierte Signal eingegeben worden sind, und daß das Mittel zum Belassen der ersten Sicherungsmittel in einem unwirksamen Zustand dazu bestimmt ist, sowohl die ersten Sicherungsmittel als auch die zweiten Sicherungsmittel unwirksam zu halten, wenn ein Wert des umgebenden Atmosphärendrucks, der durch den zweiten Sensor erfaßt wird, niedriger als der vorbestimmte Wert des Atmosphärendrucks ist.

3. Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der dritte Sensor dazu bestimmt ist, die Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine (1) zu erfassen. 35

4. Luft/Kraftstoff-Verhältni s-Rückkopplungs steuersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e η η -

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zeichnet, daß der vorbestimmte Wert des Atmosphärendrucks ein Wert ist, unterhalb dessen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches einen Wert annehmen kann, der zu niedrig für die Brennkraftmaschine (1) ist, als daß sie einwandfrei arbeiten könnte, und zwar selbst dann, wenn die Rückkopplungssteuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches durch die elektronischen Steuermittel ausgeführt wird.

5. Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuersystem zur Kombination mit einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Sensor zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration, die in den Auspuffgasen vorhanden ist, welche von der Brennkraftmaschine (1) abgegeben werden, vorgesehen ist, daß ein Ventil vorgesehen ist, das einen Ventilkörper hat, der so angeordnet ist, daß er das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Luft/Kraftstoff-Gemisches, welches der Brennkraftmaschine (1) zugeführt wird, bestimmen kann, daß elektronische Steuermittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Sensors betrieben werden können, um das Ventil zu treiben, wodurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf einen vorbestimmten Wert in einem Rückkopplungsverfahren abhängig von Änderungen in der Sauerstoffkonzentration, die in den Auspuffgasen enthalten ist, welche von der Brennkraftmaschine (1) abgegeben werden, geregelt wird, daß Mittel vorgesehen sind, die dazu bestimmt sind, ein erstes Signal solange zu erzeugen, wie eine vorbestimmte Bedingung zum Bewirken der Rückkopplungssteuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses erfüllt ist, daß Mittel vorgesehen sind, die dazu bestimmt sind, ein zweites Signal solange zu erzeugen, wie der Sensor aktiviert ist, daß ein zweiter Sensor vorgesehen ist, der dazu bestimmt ist, die Temperatur der Brennkraftmaschine (1) zu erfassen, daß Mittel vorgesehen sind, die dazu bestimmt sind, ein drittes Signal dann zu erzeugen, wenn ein Wert der Temperatur der Brennkraftmaschine (11), welche durch den zweiten Sensor erfaßt

wird, höher als ein vorbestimmter Wert ist, daß Sicherungsmittel vorgesehen sind, die so angeordnet sind, daß sie mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Signal beliefert werden können, um eine vorbestimmte Sicherheitsmaßnahme durchführen zu können, wenn das zweite Signal nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode in diese eingegeben wird, nachdem sowohl das erste als auch das dritte Signal eingegeben worden sind, daß ein dritter Sensor zum Erfassen des umgebenden Atmosphärendrucks vorgesehen ist und daß Mittel vorgesehen sind, die dazu bestimmt sind, das Sicherungsmittel unwirksam zu belassen, wenn ein Wert des umgebenden Atmosphärendrucks, der durch den dritten Sensor erfaßt wird, niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.