DE2716164C2 - Regelsystem zur Einstellung eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Brennstoff-Ansauggemisches - Google Patents
Regelsystem zur Einstellung eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Brennstoff-AnsauggemischesInfo
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- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1482—Integrator, i.e. variable slope
Description
Die Erfindung betrifft ein Regelsystem zur Einstellung eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses des einer
Brennkraftmaschine über einen in ihrer Ansaugleitung angeordneten Vergaser zugeführten Luft/Brennstoff-Ansauggemisches gemäß dem Oberbegriff des Patentansoruchs 1.
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Zur Erzielung eines maximalen Wirkungsgrades bei emissionsgeregelten Brennkraftmaschinen bzw. zur
Gewährleistung einer optimalen Reinigungswirkung der hierbei meist verwendeten Abgasreinigungskatalysatoren muß das Luft/Brennstoff-Verhältnis des einer
Brennkraftmaschine zugeführten Ansauggemisches stets korrekt eingestellt sein oder aber einem solchen
Abgasreinigungskatalysator eine in geeigneter Weise geregelte Zusatzluftmenge zugeführt werden.
Aus der DE-OS 22 04 192 ist ein derartiges Verfahren zur Abgasreinigung bei Vergaser-Brennkraftmaschinen
bekannt, bei dem der Sauerstoffgehalt der Abgase von einem O2-Meßfühler gemessen und sodann der Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine über einen Bypaßluftkanal und ein darin befindliches Bypaßventil eine in
Abhängigkeit von der Abgasmessung geregelte Zusatzluftmenge zugeführt wird. Bei dieser Regelung wird
über einen Stellmotor eine Grundverstellung des Bypaßventils in Abhängigkeit von der Drosselklappen-Stellung und/oder der Drehzahl der Brennkraftmaschine
vorgenommen, während eine Zusatzverstellung in alleiniger Abhängigkeit von dem ermittelten Sauerstoffgehalt der Abgase erfolgt Hierbei wird einem über
einen Nachlaufregler mit dem Stellmotor verbundenen und als Integralregler ausgebildeten Regelverstärker
über einen ersten Eingang ein einstellbarer Sollwert des Luft/Brennstoff-Verhältnisses, über einen zweiten Eingang das Ausgangssignal des Cb-Meßfühlers und Ober
einen dritten Eingang das Ausgangssignal eines mit dem Gaspedal verbundenen Weggebers bzw. Potentiometers und/oder eines Drehzahl-Meßfühlers zugeführt.
Das Ausgangssignal des O2-Meßfühlers bestimmt die
Änderungsrichtung des von dem Regelverstärker abgegebenen Integralsignals, während über den Gaspedal-Weggeber und/oder Drehzahl-Meßfühler die Änderungsgeschwindigkeit des Integralsignals beeinflußbar
ist Antriebsrichtung und Antriebszeitpunkt des.Stellmotors und damit Verstellrichtung und Verstellzeitpunkt des Bypaßventils hängen hierbei von einem
Vergleich des Ausgangssignals eines die Ist-Stellung des Bypaßventils ermittelnden Drehwinkelgebers mit dem
auf der Basis der Ausgangssignaie des O2-Meßfühlers
und des Gaspedal-Weggebers und/oder Drehzahlmeßfühlers bestimmten und die jeweilige Soll-Stellung
bezeichnenden Integralsignal des Regelverstärkers ab, wobei dieser Vergleich von dem mit dem Bypaßventil
verbundenen Nachlaufregler durchgeführt wird. Hierdurch soll die Verzögerungszeit bzw. Totzeit des
geschlossenen Regelkreises unabhängig vom Luftdurchsatz in der Ansaugleitung möglichst niedrig gehalten
werden.
Im wesentlichen wird durch eine solche Regelung jedoch nur erreicht, daß bei großem Luftdurchsatz bzw.
weit geöffnetem Drosselventil eine frühzeitigere Verstellung des Bypaßventils erfolgt, während bei geringer
Drosselklappenöffnung die Verstellung des Bypaßventils mit erheblicher Verzögerung erfolgt Insbesondere
im unteren Teillastbereich, in dem Drehzahl und Ansaugluftmenge gering sind, tritt aufgrund der
Eigenheiten eines Integral-Regelsystems eine erhebliche Totzeit auf, die in diesem Betriebsbereich zu
Regelschwankungen bei der Ansauggemischbildung führen kann, welche eine katalytische Abgasreinigung
nachteilig beeinflussen und darüberhinaus Fehlzündungen und einen Leistungsabfall der Brennkraftmaschine
mit der Folge eines unruhigen Laufs verursachen. Dies gilt insbesondere für die nach einem Kaltstart
erforderliche Warmlaufphase der Brennkraftmaschine,
die hier durch einfache Unterbrechung des Regelkreises für zumindest eine gewisse Zeitdauer berücksichtigt
wird, was zunächst aufgrund des dann sehr fetten Luft/Brennstoff-Ansauggemisches Abgasemissionen
mit einem hohen Anteil an unverbrannten Bestandteilen zur Folge hat und nach Einsetzen der Regelung zu
Beginn meist aufgrund des dann noch sehr geringen Ansprechvermögens des O^Meßfühlers und den damit
in Verbindung stehenden starken Regelschwankungen zu einer üben.iäßigen Gemischabmagerung mit den in
bekannten nachteiligen Erscheinungen, wie Fehlzündungen, Abwürgen der Brennkraftmaschine usvv, führt.
Weiterhin ist aus der DE-OS 23 60 621 ein Ansauggemisch-Regelsystem
für eine Vergaser-Brennkraftmaschine bekannt, bei dem einem üblichen Vergaser ein
Bypaßluftkanal zur Zuführung von Zusatzluft zugeordnet ist, in dem sich ein Luitregelventil und ein
Magnetventil befinden. Das Luftregelventil wird über einen Membranfühler in Abhängigkeit vom Ansaugunterdruck
verstellt, während das Magnetventil ein reines Schaltventil ist, dessen Schaltstellung von Impulsen
gesteuert wird, deren Dauer von dem Ausgangssignal eines den Abgasen der Brennkraftmaschine ausgesetzten
OrMeßfühlers und deren Periode von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängen. Hierdurch soll eine
von Umgebungsbedingungen, Brennstoffzusammensetzung und dergl. weitgehend unabhängige Ansauggemischregelung
bei Vergaser-Brennkraftmaschinen erreicht werden. Aufgrund der Verwendung eines derartigen Schaltventils erfolgt die Zusatzluftzufuhr
jedoch mit Unterbrechungen, was eine ungleichmäßige Regelung und damit einen unruhigen, in der Praxis
unzufriedenstellenden Lauf der Brennkraftmaschine zur Folge hat Darüberhinaus läßt sich aufgrund der hierbei
entstehenden Regelschwankungen keine wirksame katalytische Abgasreinigung erzielen, die nur innerhalb
eines recht engen Regelbereichs mit hohem Wirkungsgrad durchführbar ist
Insbesondere während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart beginnt der
OrMeßfühlfci erst bei Abgastemperaturen im Bereich
von 400 bis 450° C zu arbeiten, weist jedoch auch dann zunächst nur ein unzureichendes Ansprechvermögen
auf. Dies hat wie bei dem vorstehend genannten Regelsystem zur Folge, daß zunächst bei der anfänglichen
Unterbrechung der Steuerung des Schaltventils ein übermäßig fettes Luft/Brennstoff-Ansauggemisch verbrannt
wird, was zu starken Emissionen unvollständig verbrannter Gemischbestandteile, wie CO und MC in
den Abgasen führt, während in der Anfangsphase der danach einsetzenden Regelung bis zum Erreichen einer
ausreichenden Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine bzw. des OrMeßfOhlers aufgrund des dann noch
geringen Ansprechvermögens des 02-Meßfühlers starke Nacheilerscheimingen im Regelkreis auftreten, die zu
einer übermäßigen Gemischabmagerung mit der Folge von Fehlzündungen oder gar einem Abwürgen der
Brennkraftmaschine führen können
Ferner ist aus der DE-AS 10 17 852 sowie der DE-PS 9 57 799 eine Regeleinrichtung für gemischverdichtende
Einspritzbrennkraftmaschinen bekannt, bei der bei Änderungen der Verbrennungslufttemperatur das Luft/
Brennstoff-Ansauggemischverhältnis durch Änderung der Ansaugluftmenge mit Hilfe eines Thermostaten
einstellbar ist Hierzu ist einem in der Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine angeordneten Haupt-Luftmenreneinstelljglied
ein Korrektur-Luftmengeneinstellgliedin
Form eines in ein; .n BypaßluFtkanal angeordneten Bypaßventils zugeordnet, das von dem Thermostaten
entsprechend verstellbar ist Hierbei handelt es sich jedoch nicht um eine im Rahmen eines geschlossenen
Regelkreises erfolgende betriebsparameterabhängige Öffnungsverstellung des Bypaßventils, sondern um eine
einfache temperaturabhängige Steuerung, bei der keine besonderen Maximalöffnungswerte des Bypaßventils
außer der völlig geöffneten bzw. völlig geschlossenen Ventilstellung vorgegeben sind.
Da insbesondere bei extremen Witterungs-, Fahroder Verkehrsbedingungen die Temperatur der Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs auch im Leerlauf außerordentlich stark ansteigen kann, was zu Perkolationserscheinungen
im Brennstoff und damit zur Bildung eines äußerst fetten Ansauggemisches führt, das nicht
nur den Wirkungsgrad einer katalytischen Abgasreinigung nachteilig beeinflußt, sondern auch einen unruhigen
Leerlauf der Brennkraftmaschine mit einem möglichen Aussetzen zur Folge hat ist darüber hinaus
bei einem Regelsystem der eingangs genannten Art auch bereits die Verwendung eines >'erkolationsmeßfühiers
vorgeschlagen worden, der bei Frststeilung von
Perkolationserscheinungen des Brennstoffs im Vergaser ein Ausgangssignal abgibt, das einer Steuerschaltung
zugeführt wird (DE-PS 26 19 874). Hierdurch kann die
dem B/paßventil zugeordnete Antriebseinrichtung unabhängig vom Ausgangssignal eines Abgas-Meßfühlers
zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Stellung des Bypaßventils betätigt werden, wenn von der
Steuerschaltung aufgrund eines von einem Drehzahl-Meßfühler abgegebenen Signals das Erreichen des
Leedaufzustandes der Brennkraftmaschine und gleichzeitig aufgrund des von dem Perkolationsmeßfühlers
abgegebenen Signals keine Perkolationserscheinungen im Brennstoff festgestellt werden. Dies ermöglicht zwar
die Einbeziehung von Perkolationserscheinungen im Brennstoff in eine Leerlauf-Regelung, verhindert jedoch
nicht eine zu starke Gemischabmagerung durch übermäßige Öffnung des Bypaßventils während der
Warmlaufphase der Brennkraftmaschine.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Regelsystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
genannten Art derart auszugestalten, daß insbesondere während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine
nach einem Kaltstart sowie bei niedrigen Drehzahlen im Teillastbereich ein ruhiges, gleichmäßiges Arbeiten der
Brennkraftmaschine ohne erhöhte Schadstoffemission in den Abgasen durch überfette Gemischbildung
gewährleistet ist
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst
Erfindungsgemäß wird somit nach einem Kaltstart die Ansauggemischregelung sofort aufgenommen, wobei in
einem sehr einfach aufgebauten Regelkreis die Verstellung des Bypaßventils zur Regelung einer Zusatzluftzufuhr
grundsätzlich hi alleiniger Abhängigkeit von den
Ausgangssignalen eines Abgas-Meßfühlers erfolgt und allein der maximale Öffnungsbetrag des Bypaßventils in
Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie Kühlwasser- bzw. Maschinentemperatur
und Ansaugluftmenge, auf vorgegebene Werte beschränkt wird, so daß ein übermäßiges öffnen des
Bypaßventils und damit eine zu magere Ansauggemischbildung während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine
wie auch in Teillastbereichen mit niedriger Drehzahl verhindert wird.
Hierdurch lassen sich einerseits starke HC- und CO-Emissionen im Abgas während der Warmlaufphase
verhindern, wobei andererseits jedoch stets gewährleistet ist, daß kein unruhiger fehlzündungsbehafteter Lauf
oder gar ein Stehenbleiben der Brennkraftmaschine aufgrund übermäßiger Gemischabmagerung in solchen
Betriebsbereichen auftritt.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fi g. 1 eine schematische Schnittansicht des Gesamtaufbaus eines Ausführungsbeispiels des Regelsystems,
F i g. 2 ein Blockschaltbild der Steuerschaltung gemäß Fig. 1.
F i g. 3 ein detailliertes Schaltbild der Steuerschaltung gemäß F ig. 2,
Fig.4 den Zusammenhang zwischen der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine und der
Maximalöffnung des Bypaßventils gemäß Fig. 1,
F i g. 5 eine Kennlinie, die die Funktion des BypaUventils gemäß Fig. 1 während einer Warmlaufphase der
Brennkraftmaschine veranschaulicht,
F i g. 6 ein Schaltbild, das die wesentlichen Bauelemente eines zweiten Ausführungsbeispiels des Regelsystems veranschaulicht,
Fig. 7 ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels des Regelsystems,
F i g. 8 den Zusammenhang zwischen der Drosselventilöffnung und der Maximalöffnung des Bypaßventils bei
dem dritten Ausführungsbeispie! des Regelsystems gemäß Fig. 7,
F i g. 9 eine Kennlinie, die die Funktion des Bypaßventils veranschaulicht.
Fig. tO ein Schaltbild, das die wesentlichen Bauelemente eines vierten Ausführungsbeispiels des Regelsystems veranschaulicht,
F i g. 11 den Zusammenhang zwischen dem Ansaugunterdruck der Brennkraftmaschine und der Maximalöffnung des Bypaßventils bei dem vierten Ausführungsbeispiel des Regelsystems gemäß Fig. 10,
Fig. 12 ein Schaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels des Regelsystems und
Fig. 13 den Zusammenhang zwischen der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine und der Maximalöffnung des Bypaßventils bei dem fünften Ausführungsbeispiel des Regelsystems gemäß Fig. 12.
In Fig. 1. die ein erstes Ausführungsbeispiel des
Regelsystems zeigt, bezeichnet 1 einen Vergaser, der
einen Hauptgemisch-Durchlaß 2 mit einem Drosselventil 10 aufweist, das mit einem nicht gezeigten Gaspedal
verbunden ist, wobei über den Vergaser 1 ein Luftfilter 9 mit einer Ansaugleitung 4 einer Brennkraftmaschine 3 in
Verbindung steht. Der Vergaser 1 weist ferner einen Bypaßluftkanal 11, der das Luftfilter 9 mit dem
Hauptgemisch-Durchlaß 2 stromab des Drosselventils 10 verbindet, ein Bypaßventil 12 zur Steuerung des
Durchlaßbereichs des Bypaßluftkanals 11, eine beispielsweise von einem Schrittmotor gebildete Antriebseinrichtung 8 zur Betätigung des Bypaßventils 12 und
Einstellen der Öffnung desselben sowie einen beispielsweise von einem Potentiometer gebildeten Stellungsfühler 13 zum Ermitteln der Öffnung des Bypaßventils
12 auf. Bezugszahl 5 bezeichnet eine Abgassammelleitung, 6 über die die Abgase der Brennkraftmaschine 3
über einen katalytischen Dreifach-Umsetzer 6 und einen nicht gezeigten Auspufftopf abgeführt werden. Bezugszahl 7 bezeichnet einen Abgas-Meßfühler, der in der
Abgassammelleitung 5 angeordnet ist und einen
Sauerstoff-Meßfühler unter Verwendung von Zirkon
dioxid oder dergl. bildet, wobei seine Ausgangsspanniingskennlinie derart ist, daß die erzeugte EMK dem
Sauerstoffgehalt der Abgase entspricht und sich insbesondere bei ungefähr dem stöchiometrischen
Luft/Brennstoff-Verhältnis stufenartig ändert. Obwohl in der Figur der Abgas-Meßfühler 7 in der Abgassammelleitung 5 stromauf des katalytischen Dreifach-Umsetzers 6 angeordnet ist, kann er natürlich auch stromab
in des katalytischen Umsetzers 6 eingebaut werden.
Bezugszahl 14 bezeichnet einen Warmlauffühler zur Ermittlung des Frwärmungszustands der Brennkraftmaschine 3, der aus einem Temperaturfühler beispielsweise
einem Thermistor mit negativer Charakteristik besteht
ι -, und die Kühlwassertemperatur oder die Motorblocktemperatur der Brennkraftmaschine 3 erfaßt. Eine
Steuerschaltung 15 spricht auf die Ausgangssignale des Abgas-Meßfühlers 7, des Stellungsfühlers 13 und des
Warmlauffühlers 14 derart an, daß während des
jii Norniaibe'.riebs der Brennkraftmaschine 3 der Reiativbetrag des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des der
Brennkraftmaschine 3 zugeführten Ansauggemisches in Übereinstimmung mit dem Sauerstoffgehalt der Abgase
festgelegt und die öffnung des Bypaßventils 12
:ϊ dementsprechend mittels des Schrittmotors zur Einregelung eines stöchiometrischen Verhältnisses eingestellt
wird, während für die Zeitdauer von einem Kaltstart bis zum Warmlaufen der Brennkraftmaschine das Bypaßventii i2 nicht weiter als bis zu einer Maximalöffnung
jri gesteuert wird.
Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils ein Blockschaltbild
bzw. ein Schaltbild der Steuerschaltung 15. Die Steuerschaltung 15 besitzt eine Luft/Brennstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung 15a zum Bestimmen des
η Relativbetrages des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des
Ansauggemisches, eine Impulsgeneratorschaltung 156 zur Erzeugung von Impulsen einer vorgegebenen
Frequenz, eine Maximalöffnungsdetektorschaltung 15c zum Ermitteln der Maximalöffnung des Bypaßventils 12,
4i ι eine Vollschließstellungsdetektorschaltung 15c zum
Erfassen der vollständig geschlossenen Stellung des Bypaßventils 12, eine Verknüpfungsschaltung 15e zum
Durchführen logischer Rechenoperationen an den Signalen der vorstehenden Schaltungen 15a bis i5d, ein
i\ Zweirichtungs-Schieberegister i5f, dessen Ausgangssignal entsprechend dem Ausgangssignal der Verknüpfungsschaltung 15e verschoben wird, und eine Schaltstufe 15^ zur Durchführung eines Schaltvorgangs in Abhängigkeit von der Verschiebung des Ausgangssignals
vi des Zweirichtungsschieberegisters 15/
Nachstehend wird näher auf die Betriebsweise des ersten Ausführungsbeispiels mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau unter Bezugnahme auf das
Schaltbild nach Fig.3 eingegangen. Der Vergaser 1
unterscheidet sich in keiner Weise von einem Vergaser bekannter Art mit der Ausnahme, daß er zur Erzeugung
eines Ansauggemisches eingestellt ist, das geringfügig reich an Brennstoff ist brw. ein Luft/Brennstoff-Verhältnis aufweist, das im Vergleich zum gewünschten
einzuregelnden Luft/Brennstoff-Verhältnis geringfügig
kleiner ist. Ober den Vergaser 1 wird normale Hauptluft mit der entsprechenden Brennstoffmenge gemischt und
der Brennkraftmaschine 3 zugeführt Nach Beendigung der Verbrennung, in der Brennkraftmaschine 3 werden
die Abgase über die Abgassammelleitung 5 und den katalytischen Dreifach-Umsetzer 6 an die AuBenluft
abgegeben. Hierbei wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis
des Ansauggemisches mittels des Abgas-Meßfühlers 7
erfaßt, der in einen Teilbereich der Abgassnmmelleitung
5 eingebaut ist. Das Ausgangssignal des Abgas-Meßfühlers 7 wird an die Steuerschaltung 15 angelegt, die
wiederum unterscheidet, ob das erfaßte Luft/Brennstoff-Verhältnis unter- oder überstöchiometrisch ist,
wobei bei einem unterstöchiometrisdien Verhältnis der
Schrittmotor 8 das in dem Bypaßluftkanal 11 eingebaute
Bypaßventil 12 in seiner Offnungsrichüing betätigt,
watend bei einem überstöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis
das Bypaßventil 12 in seiner Schließrichtung angetrieben wird, wodurch das Luft/Brenn-Moff-Verhältnis
des Ansauggemisches tnit Hilfe vnn
Zusatzluft auf das stöchiomelrische I .uf t/Brennstoff-Verhältnis
eingeregelt wird. Das Ausgangssignal des
Abgas-Meßfühlers 7 liegt an der Luft/Brennstoff-Vcr- !laltnis-Diskriminatorschaltting 15;i an. die Widerstünde
101, 102 und 103 und einen Differenz Operationsverstärker 104 aufweist Hierbei wird das Eingangssignal
mit einer durch die Widerstände 102 und 103
Clic
nc IA h
gleich der KMK ist. die von dem Abgas-Meßfühler 7 bei
ungefähr dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff·Verhältnis
erzeugt wird) so verglichen, daß das Ausgangssignal dc>
Operationsverstärkers 104 den Pegel »0« annimmt, wenn das Eingangssignal höher als die
Sollspannung ist bzw. das erfaßte Luft/Brennstoff -Verhältnis
untersiöchiometrhcri ist. während das Ausgangssignal
des Operationsverstärkers 104 den Pegel »I« annimmt, wenn die Eingangsspannung niedriger als die
Sollspannung ist bzw. das erfaßte Luft/Brennstoff-Verhältnis
überstöchiometrisch ist. Die Impulsgeneratorscr
'hung 15ί> weist !inerter 105 und 107. einen
Kondensator 106 und einen Widerstand 108 auf, die eine astabile Kippstufe bilden, wobei die Frequenz der
Aiisgangsimpulse der Impulsgeneratorschaltung zur
Erzielung ein.?r optimalen Regelung gewählt ist. Der als Potentiometer ausgeführte .Stellungsfühler 13 ist mit
dem Bypaßventil 12 zum Erfassen der Öffnung desselben verbunden. Hierbei ist an das Potentiometer
Π eine Spannung angelegt, wobei der bewegbare
Abgriff des Potentiometers 13 in Abhängigkeit von der Drehung des Bypaßventils 12 verstellt wird, so daß sich
der Widersiandswert zwischen dem Abgriff und Masse ändert und dies in eine Spannungsänderung umgesetzt
wird, wobei das sich ergebende Ausgangssignal an die Maximalöffnungsdetektorschaltung 15c und die VoII-schließstellungsdetektorschaltung
15t/ angelegt wird. Das Ausgangssignal des Warmlauffühlers 14. der den
Erwärmungszustand der Brennkraftmaschine 3 erfaßt. liegt gleichfalls an der Maximalöffnungsdetektorschaltung
läcan.
Die Maximalöffnungsdetcktorschaltung 15c weist Widerstände 109, 110 und 111 sowie einen Operationsverstärker
112 auf, während die Vollschließstellungsdetektorschahung
15c/ Widerstände 113, 114 und 115,
einen Operationsverstärker 116 und einen Inverter 117
aufweist. Jede dieser Schaltungen bildet eine Spannungsvergleicherschaltung.
In der Maximalöffnungsdetektorschaltung 15c wird zur Erzeugung eines Ausgangssignals
die Ausgangsspannung des Potentiometers 13 mit der durch den Warmlauffühler 14 und den
Widerstand 109 festgelegten Spannung verglichen, während die Vollschließstellungsdetektorschaltung 15c/
zur Erzeugung eines Ausgangssignals die Ausgangsspannung des Potentiometers 13 mit einer durch die
Widerstände 113 und 114 festgelegten Spannung vergleicht Wenn das BypaBventi! 12 vollständig
geschlossen ist nimmt nur das Ausgangssignal der
Vollschließstellungsdetektorschaltung 15t/ den Pegel
»0« an, während bei maximaler Öffnung des Bypaßventils 12 nur das Ausgangssignal der Maximalöffnungsdetektorschaltung
ISc den Pegel »0« annimmt. Die Ausgangssignale dieser Detektorschaltungen nehmen
beide den Pegel »1<< an. wenn das Bypaßventil 12 eine
andere Stellung einnimmt.
Die Steilercharakteristik der Maximalöffnungsdetektorschaltung
15c zur Steuerung der Öffnung des Bypaßventils 12 in Verbindung mit der Kühlwassertemperatur
wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Wenn die Temperatur (Kühlwassertemperatur)
der Brennkraftmaschine 3 niedrig ist. ist der Widerstandswert des Thermistors des Warmlauffühlers
14 hoch, so daß der .Spannungspegel am Teilungspunkt
des Warmlauffühlers 14 und des Widerstands 109 niedrig ist. Wenn die Brennkraftmaschine 3 allmählich
wannläuft, fällt der Widerstandswert des Thermistors
ab, so daß der Spanmingspegel ansteigt. Bei dem
Bypaßventils 12 ist der Widerstand zwischen dem bewegbaren Abgriff und Masse niedrig, wenn das
Bypaßventil 12 vollständig geschlossen ist. während dieser Widerstand ansteigt, wenn das Bypaßventi! 12
geöffnet wird. Somit ist der Ausgangsspannungspegel des Potentiometers 13 am niedrigsten, wenn das
Bypaßventil 12 vollständig geschlossen ist. und am höchsten, wenn das Bypaßventil 12 vollständig geöffnet
ist. Die sich ergebenden Ausgangsspannungen werden miteinander mittels des Operationsverstärkers 112
derart verglichen, daß die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 vergrößert wird, wenn die Kühlwassertemperatur
ansteigt bzw. die Brennkraftmaschine warmläuft, wie es in Fi g. 4 durch die ausgezogene Linie a gezeigt
ist. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 112 nimmt in dem Bereich rechts von der ausgezogenen
Linie a in Fig. 4 den Pegel »I« an. während es in dem
Bereich links von der ausgezogenen Linie a den Pegel »0« annimmt. Die durch die ausgezogene Linie a
dargestellte Kennlinie kann auch nach Belieben in Übereinstimmung mit der Charakteristik des Kühlwassertemperaturfühlers,
der Form des Bypaßventils 12, der Charakteristik des Stellungsfühlers 13 usw. festgestellt
werden und sollte vorzugsweise derart vorgegeben werden, daß sie der Warmlaufbetriebscharakteristik der
Brennkraftmaschine 3 angepaßt ist.
Das Ausgangssignal der Luft/Brennstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung
15a. die Ausgangssignale der Maximalöffnungsdetektorschaltung 15c und der VoIlschließstellungsdetektorschaltung
15c/ und die Impulssignale der Impulsgeneratorschaltung 15i>
liegen an der Verknüpfungsschaltung 15e an, welche wiederum die ;rforderlichen Vorlauf-. Rücklauf- und Halte-Signale für
den Schrittmotor 8 erzeugt und einen Inverter 118 sowie NAND-Glieder 119 und 120 aufweist die eine
logische Steuerschaltung bilden. Wenn das Ansauggemisch im fetten Bereich liegt ist das NAND-Glied 119
durchgeschaltet so daß die von der Impulsgeneratorschaltung 15/j erzeugten Impulssignale an einem
Eingang ρ des Zweirichtungsschieberegisters 15/* anliegen, während bei einem Ansauggemisch im
mageren Bereich die gleichen Impulssignale an einem Eingang cdes Zweirichtungsschieberegisters \5f anliegen.
Wenn die Impulssignale an dem Eingang ρ des Zweirichtungsschieberegisters 15/" anliegen, werden
aufeinanderfolgend dessen Ausgänge Q1, Q2, Q3 und Qi
verschoben. Wenn dagegen die Impulssignale an dem Eingang c anliegen, werden aufeinanderfolgend die
Ausgänge Qa, Qi, Q2 und (?i in dieser Reihenfolge
verschoben. Die Ausgänge Q\, Qi, (?) und Qt sind an die
Schaltstufe \5g angeschlossen, die Widerstände 121, !22, 123 und 124, Transistoren 125, 126, 127 und 128
sowie Gegenspannungssperrdioden 129, 130, 131 und 132 aufweist und wiederum an Feldspulen Ci, C2, Cs
und G des Schrittmotors 8 angeschlossen ist.
Wenn die 'mpulssignale an den Eingang ρ des
Zweirichtungrschieberegisters 15/" angelegt werden,
werden daher die Transistoren 125, 126, 127 und 128 aufeinanderfolgend durchgeschaltet und auf gleiche
Weise die Feldspulen Ci, Q, d und G des Schrittmotors
8 in zwei Phasen zugleich eingeschaltet, wodurch sich der Rotor des Schrittmotors 8 in Richtung des Pfeils
gemäß Fig. 3 dreht. Das heißt, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis
des Ansauggemisches klein ist, wird das Bypaßventil 12 in Öffnungsrichtung gedreht. Wenn die
Impulssignale an dem Eingang c anliegen, wird der Schrittmotor 8 in Gegenrichtung zu dem Pfeil in F i g. 3
gedreht und das BypaUventil 12 in Schiieürichtung
verstellt. Damit bei diesem Vorgang vermieden wird, daß das Bypaßventil 12 nach Erreichen der vollständig
geschlossenen Stellung oder der Maximalöffnungsstellung weiter in eine Übersteuerungsstellung gedreht
wird, schließt beispielsweise dann, wenn das Potentiometer 13 die Vollschließstellung des Bypaßventils 12
erfaßt, die Vollschließstellungsdetektorschaltung 15c/ das NAND-Glied 120, so daß die Zuführung von
Impulssignalen zu dem Zweirichtungsschieberegister 15/ unterbrochen und der Schrittmotor 8 daran
gehindert wird, das Bypaßventil 12 weiter in Schließrichtung zu drehen. Wenn dagegen das Bypaßventil 12
in der Maximalöffnungsstellung ist, die während der Warmlaufperiode in Abhängigkeit von der Kühlwassertempertatur
oder den Maschinenbetriebsbedingungen gesteuert wird, sperrt die Maximalöffnung'sdetektorschaltung
15c das NAND-Glied 119, so daß die Zuführung der Impulssignale zu dem Zweirichtungsschieberegister
15/unterbrochen und der Schrittmotor 8 daran gehindert wird, das Bypaßventil 12 weiter in
Öffnungsrichtung zu drehen. Auf diese Weise wird das Problem einer Störung der normalen Funktion aufgrund
eines Übersteuerungszustands des Bypaßventils 12 gelöst.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf F i g. 5 die Wirkungsweise des Bypaßventils 12 während der Zeit
beschrieben, während der die Brennkraftmaschine 3 im Warmlaufbetrieb ist und die Kühlwassertemperatur
beispielsweise bei Tj nach F i g. 4 liegt Wenn die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 nicht gesteuert
wird, wird mittels des Signals der Luft/Brennstoff-Verhäitnis-Diskriminatorschaltung
15a die Drehrichtung des Bypaßventils 12 zu den Zeitpunkten fi, tj ... h
umgesteuert, so daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis des
Ansauggemisches auf dem stöchiometrischen Verhältniswert gehalten wird, was es unmöglich macht, das
erforderliche fette Ansauggemisch für den Maschinenwarmlaufbetrieb
zuzuführen. Wird dagegen die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 auf & gesteuert, wenn
die Kühlwassertemperatur bei Ti liegt, wie aus F i g. 4 zu
ersehen ist, so nimmt das Bypaßventil 12 Stellungen ein, die kleiner als S2 sind, da die öffnung des Bypaßventils
12 entsprechend der geneigten Linie in F i g. 4 gesteuert
wird. Während des Warmlaufbetriebs wird somit das erforderliche fette Ansauggemisch zugeführt, wobei die
Maximalöffnung des Bypaßventils 12 mit dem Warmlaufen der Brennkraftmaschine 3 vergrößer? und das
Luft/Brennstoff-Verhältnis allmählich auf den stöchiometrischen
Verhältniswert eingeregelt wird.
Da auf diese V'eise ein Ausganggemisch, das fetter als
das für den Normalbetrieb erforderliche ist, während der Warmlaufphase zugeführt und hierbei mit dem
-, Warmlaufen der Brennkraftmaschine allmählich auf das
vorgegebene Luft/Brennstoff-Verhältnis abgemagert wird, werden die CO-Emission und die HC-Emission
verringert und eine verbesserte Abgasemissionssteuerung sichergestellt.
ίο Fig.6 zeigt die wesentlichen Teile eines zweiten
Ausführungsbeispiels des Regelsystems. Während bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Stcllungsfühler 13
von einem Potentiometer gebildet wird, dessen Widerstandswert sich stufenlos ändert, und der Warni-
ii lauffühler 14 einen Thermistor aufweist, dessen
Widerstandswert sich gleichfalls stufenlos ändert, weist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Stellungsfü!.·
ler 13' einen Schalterfühler zur Ermittlung der in F i g. 4
gezeigten Stellungen 5h, Si, S2 und 5) des Bypaßventils
jo \2 auf, während ein Waniiiauifüiiier 14' Tiiei iiiuSC-i'iuiici
aufweist, in welchen ein Reed-Schalter in Abhängigkeit von der magnetischen Permeabilität eines Thermo-Ferrits
ein-und ausschaltet.
Gemäß der Figur weist der Stellungsfühler 13'
_>ϊ Festkontakte 13a bis 13c/auf, die in den den Stellungen
5o bis S3 des Bypaßventils 12 entsprechenden Lagen angeordnet sind, einen bewegbaren Kontakt, der an die
Stromversorgung angeschlossen ist und mit dem Bypaßventil 12 in Wirkverbindung steht, sowie Widerstände
13/bis 13Ä die jeweils mit einem Anschluß an die
Festkontakte 13a bis 13c/und mit dem zweiten Anschluß an Masse geschaltet sind. Der Warmlauffühler 14' weist
Thermoschalter 14a, 14/) und 14c auf, deren Reed-Schalter jeweils von der Ausschaltstellung in die Einschalt-
)> stellung wechseln, wenn die Kühlwassertemperatur die
in F i g. 4 gezeigten Temperaturen Ti, Ti und Tj
übersteigt, sowie Widerstände 14t/mit 14/idie mit einem
Anschluß an die Stromversorgung und mit dem zweiten Anschluß jeweils an die Thermoschalter 14a bis 14c
4« angeschlossen sind.
Eine Maximalöffnungsdetektorschaltung 15c' weist Inverter 150, 152 und 154, UND-Glieder 1*1, 153, 155,
156 und 157 und ein NOR-Glied 158 auf, während eine Vollschließstellungsdetektorschaltung 15c/'einen Inverter
159 aufweist. Die Ausgänge dieser Detektorschaltungen sind jeweils an einen Eingang A des NAND-Glieds
119bzw. einen Eingangs des NAND-Glieds 120
angeschlossen, die in Fig.3 gezeigt sind. Der übrige
Schaltungsaufbau ist mit dem entsprechenden Teil des in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel identisch.
Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau das Bypaßventil 12 vollständig geschlossen ist, kommt der
bewegbare Kontakt 13e in Berührung mit dem Festkontakt 13a, so daß das Ausgangssignal des
Inverters 159 bzw. der Vollschließstellungsdetektorschaltung
15c/' den Pegel »0« annimmt Dieses »0«-Pegelsignal liegt an dem NAND-Glied 120 der
Verknüpfungsschaltung 15e an und sperrt das NAND-Glied 120, wodurch ein weiteres Drehen des Bypaßventils
12 in Schließrichtung unterbunden wird.
Wenn die Kühlwassertemperatur niedriger als die in Fig.4 gezeigte Temperatur T\ ist, sind alle Thermoschalter
14a, 146 und 14c des Warmlauffühlers 14' offen,
so daß das Ausgangssignal des NOR-Glieds 158 (bzw. das Ausgangssignal der Maximalöffnungsdetektorschaltung
15C) den Pegel »0« annimmt und das NAND-Glied 119 der Verknüpfungsschaltung 15e gesperrt
wird. Hierdurch wird eine Verstettuhg des Bypaßventils
12 in Offn'ingsrichtung verhindert und das Bypaßventii
12 solange in der vollständig geschlossenen Stellung gehalten, wie die Kühlwassertemperatur unterhalb von
Ti liegt.
Wenn die Brennkraftmaschine 3 warmzulaufen beginnt, so daß die Kühlwassertemperatur höher als Ti,
jedoch niedriger als T2 in Fig.4 wird, schließt der
Thermoschalter 14a und das Ausgangssignal des UND-Glieds 151 nimmt den Pegel »1« an. Zugleich
nimmt das Ausgangssignal des NOR-Glieds 158 den Pegel »1« an und dieses »!«-Pegel-Signal liegt an dem
NAND-Glied 119 der Verknüpfungsschaltung 15e an. Wenn die Luft/Brennstoff- Verhältnis-Diskriminatorschaltung
15a erfaßt, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Ansajggemisches klein ist, so daß sie ein
»O«-Pegel-Signal erzeugt, wird dieses über den Inverter {18 in ein »!«-Pegel-Signal invertiert und an das
NAND-Glied 119 angelegt. Folglich wird das NAND-Glied
119 durchgeschaltet, und über das NAND-Glied
niiUrinnAln Jn.
ipUUJlgir
Schaltung 156 an das Zweirichtungsschieberegister I5f
angelegt, so naß das Bypaßventii 12 in Öffnungsrichtung gedreht wird.
Wenn das Bypaßventii 12 in Öffnungsrichtung derart verstellt wird, daß es schließlich die Stellung Si nach
F i g. 4 einnimmt, kommt der bewegbare Kontakt 13e in Berührung mit dem Festkontakt 13b und das Ausgangssignal
des UND-Glieds 155 der Maximalöffnungsdetektorschaltung 15c'nimmt den Pegel »I« an, wodurch das
Ausgangssignaides NOR-Glieds 158 von dem Pegel »!« auf den Pegel »0« übergeht. Dieses
>O«-Pegel-Signal des NOR-Glieds 158 liegt an dem NAND-Glied 119 an. so
daß dieses sperrt und die weitere Drehung des Bypaßventils 12 in Öffnungsrichtung beendet wird.
Auf diese Weise ist die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 auf die Stellung Si eingestellt, wenn die
Kühlwassertemperatur oberhalb von ΤΊ, jedoch unterhalb von Ti liegt.
Wenn die Kühlwassertemperatur höher als Tj wird, jedoch niedriger als T3 ist, wird die Maximalöffnung des
Bypaßventils 12 auf die Stellung S2 gesteuert, die durch den Festkontakt 13c festgelegt ist. Wenn die Kühlwassertemperatur
Ti übersteigt, wird die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 auf die Stellung S3 gesteuert, die
durch den Festkontakt 13c festgelegt ist Auf diese Weise nimmt die Beziehung zwischen der Kühlwassertemperatur
und der Maximalöffnung des Bypaßventils 12 eine Stufenform an, wie sie durch die gestrichelte
Linie in F i g. 4 gezeigt ist Im übrigen sind Aufbau und Wirkungsweise bei diesem Ausführungsbeispiel gleich
dem in F i g. 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel.
Natürlich besteht auch die Möglichkeit, die vorstehend genannten Schalter-Fühler in Verbindung mit den
stufenlos veränderbaren Widerstandsfühlern des ersten Ausführungsbeispiels zu verwenden. Ferner kann
anstelle des bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendeten Schrittmotors eine ähnliche
Wirkung auch mit Hilfe eines mechanischen Bypaßventils erzielt werden, das durch Steuerung eines
Drucks, wie beispielsweise des Unterdrucks mit Hilfe einer Membran betätigt wird. Weiterhin können bei
dem Abgas-MeßfühlerT anstelle von Zirkondioxid als hauptsächliches Element auch andere Metalloxide wie
Titandioxid (ΤΪΟ2) verwendet werden.
Während bei dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausfuhrungsbeispiel des Regelsystems die
Maximaiöfmung des Bypaßventiis 12 entsprechend der
Maschinentemperatur (KüHwassertemperatur) festgelegt
wird, wird bei einem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Regelsystems die Maximalöffnung
des Bypaßventils 12 in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge und insbesondere der Öffnung des
Drosselventils festgelegt. Das Regelsystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist mit dem in F i g. 1
gezeigten mit Ausnahme dessen identisch, daß der Warmlauffühler 14 durch einen Drosselstellungsfühler
214 ersetzt ist, der in F i g. 1 durch die gestrichelte Linie dargestellt und zum Ermitteln der Öffnung des
Drosselventils 10 ausgelegt ist.
Die Steuerschaltung 15 bei diesem Ausführungsbeispiel ist in Einzelheiten in Fig. 7 gezeigt. Der
Drosselstellungsfühler 214 weist ein Potentiometer auf, r*n das eine Spannung angelegt ist und dessen
bewegbarer Abgriff in Abhängigkeit von der Bewegung des Drosselventils 10 verstellbar ist, wodurch sich (It
Widerstandswert zwischen dem Abgriff und Masse ändert und in eine Spannungsänderung umgesetzt wird
ciph prtjphpnrlp Λπςσ3ησςςίση3ΐ an eine
"-ο — - -ο- ο t»
Maximalöffnungsdetektorschaltung 215c angelegt wird.
Die Maxiaialöffnungsdetektorschaltung 215c weist
Widerstände 210 und 211 und einen Operationsverstärker 212 auf, welcher an seinem nichtinvertierenden
Eingang das Ausgangssignal des Drosselstellungsfühlers 214 und an seinem invertierenden Eingang das Signal
des als Potentiometers ausgebildeten Stellungsfühlers 13 aufnimmt, welches die Öffnung des Bypaßventils 12
erfaßt. Der Operationsverstärker 212 vergleicht seine beiden Eingangssignal und erzeugt auf die gleiche
Weise, wie in Verbindung mit dem in Fi g. 3 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, ein Signal mit dem Pegel »0«, wenn das Bypaßventii 12 in der
Maximalöffnungssteliung steht. Im übrigen sind Aufbau und Funktionsweise bei diesem Ausführungsbeispiel
gleich dem in Fig. 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel.
Der Zusammenhang zwischen der mittels der Maximaroffnungsdetektorschaltung 215c bestimmten
Maximalöffnung des Bypaßventils 12 und der Drosselöffnung wird nun unter Bezugnahme auf F i g. 8 beschrieben.
Wenn das Regelsystem derart ausgelegt ist. daß der Widerstandswert zwischen Masse und dem Abgriff des
Potentiometers 13 bzw. des Drosselstellungsfühler 214 jeweils mit einer Vergrößerung der öffnung des
Bypaßventils 12 bzw. des Drosselventils 10 höher wird, ist der Ausgangsspannungspegel des Drosselstellungsfühlers
214 niedrig, wenn die Öffnung des Drosselventils 10 ungefähr bei der Vollschließstellung liegt, während
dieser Ausgangsspannungspegel ansteigt wenn das Drosselventil 10 aus der Vollschließstellung geöffnet
wird. In gleicher Weise ist der Ausgangsspannungspegel des Potentiometers 13 am niedrigsten, wenn das
Bypaßventii 12 vollständig geschlossen ist, und erreich: sein Maximum, wenn das Bypaßventii 12 vollständig
geöffnet ist Diese Ausgangsspannungen werden mittels des Operationsverstärkers 212 mit dem Ergebnis
verglichen, daß gemäß der ausgezogenen Linie a in F i g. 8 die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 mit der
Vergrößerung der Drosselöffnung oder der Ansaugluftmenge vergrößert wird. Das Ausgangssignal des
Operationsverstärkers 212 nimmt in dem Bereich rechts der ausgezogenen Linie a in Fig.8 den Pegel »1« an,
während es in dem Bereich links der ausgezogenen Linie a den Pegel »0« annimmt Die durch die
ausgezogenene Linie a dargestellte Kennlinie kann beispielsweise nach Belieben entsprechend der Kennlinie
des für den Drosselstellungsfühler 214 verwendeten
Fühlpotentiometers, der Form des Bypaßventils 12 und der Kennlinie des Potentiometers 13 festgelegt werden
und sollte vorzugsweise der Betriebscharakteristik der Brennkraftmaschine 3 angepaßt sein.
Die Arbeitsweise des Bypaßventils 12 bei einer Öffnung des Drosselventils 10 zwischen den Werten θ ι
und θτ gemäß F i g. 8 wird nun unter Bezugnahme auf
F i g. 9 beschrieben. Wenn die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 nicht gesteuert wird, wird die
Drehrichtung des Bypaßventils 12 zu den Zeitpunkten fi, ti,... ts mittels des Signals der Luft/Brennstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung
15a umgesteuert, so daß die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 unvermeidbar
größer als £> wird und bei niedriger Drehzahl im Teillastbereich das Ansauggemisch übermäßig mager
wird. Demgegenüber wird bei dem Regelsystem bei einer öffnung des Drosselventils zwischen θι und Θ2
gemäß Fig.8 die Maximalöffnung des Bypaßventils 12
auf S2 festgelegt und die Verstellung des Bypaßventils 12 auf eine öffnung begrenzt, die kleiner als Sz ist Folglich
wird bei niedriger Drehzahl im Teillastbereich die
Zusatzluftmenge verringert und der Brennkraftmaschine 3 das erforderliche Ansauggemisch ugeführt.
wodurch Erscheinungen wie Zündstörungen und Maschinendrosselung vermieden werden.
Wenn dagegen die Öffnung des Drosselventils 10 beispielsweise auf Θ3 in F i g. 8 vergrößert wird, so daß
die Brennkraftmaschine 3 in den Betriebsbereich hoher Drehzahl und Belastung gelangt, wird die Festlegung
der Maximalöffnung des Bypaßventils 12 gemäß F i g. 8 auf 53 gesteigert, was zur Folge hat, daß die
Zusatzluftmenge passend zum Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine 3 eingestellt und das Luft/Brennstoff-Verhältnis
des Ansauggemisches korrekt auf den gewünschten Verhältniswert eingeregelt wird.
Fig. 10 zeigt die wesentlichen Teile eines vierten
Ausführungsbeispiels des Regelsystems, das sich von dem dritten Ausführungsbeispiel darin unterscheidet,
daß, während bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Bypaßventil-Stellungsfühler 13 ein Potentiometer aufweist,
dessen Widerstandswert sich stufenlos ändert, und der Drosselstellungsfühler 214 zum Ermitteln der
Drosselöffnung oder eines zur Ansaugluftmenge proportionalen Parameters gleichfalls ein Potentiometer
aufweist, dessen Widerstandswert sich stufenlos ändert, bei diesem vierten Ausführungsbeispiel ein Bypaßventil-Stellungsfühler
13' einen Schalter-Fühler zur Ermittlung der in F i g. 8 gezeigten Stellungen 5b, Si, S2 und 53 des
Bypaßventils 12 aufweist und ein Ansaugluftdurchflußfühler 214' einen Unterdruckfühler aufweist, in welchem
ein Schalter entsprechend dem Ansaugleitungsunterdruck oder einem mit dem Ansaugluft-Durchfluß in
Zusammenhang stehenden Parameter öffnet und schließt.
Gemäß der Figur weist der Bypaßventil-Stellungsfühler 13' Festkontakte 13a bis 13c/, die jeweils zur
Festlegung der Stellungen 5b bis S3 des Bypaßventils 12
angeordnet sind, einen bewegbaren Kontakt 13e, der an die Stromversorgung angeschlossen ist und mit dem
Bypaßventil 12 in Wirkverbindung steht, sowie Widerstände 13/"bis 13eauf, die mit einem Anschluß jeweils an
die Festkontakte 13a bis 13c/ und mit dem znderen Anschluß an Masse geschaltet sind. Der Unterdruckfühler
oder Ansaugluftdurchflußfühler 214' weist Unterdruckschalter 214a und 2146 bekannter Art auf, deren
Kontakte im Ansprechen auf Unterdrücke Pi bzw. Pi
gemäß der Darstellung in Fig. 11 öffnen und schließen,
sowie Widerstände 214cund 214c/, die jeweils mit einem
Anschluß an die Stromversorgung und mit dem anderen Anschluß an den Unterdruckschalter 214a bzw. 214t
angeschlossen sind.
Eine Maximalöffnungsdetektorschaltung 215c' weist
Inverter 250 und 252, UND-Glieder 251, 253, 254 und 256 und ein NOR-Glied 257 auf, während die
Vollschließstellungsdetektorschaltung 15c/'einen Inverter
258 aufweist Die Ausgänge dieser Detektorschaltungen sind jeweils an den Eingang A ^es NAND-Glieds
w 119 bzw. den Eingang 5 des NAND-Glieds 120 angeschlossen, die in F i g. 7 gezeigt sind.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau arbeitet das vierte Ausführungsbeispiel wie folgt Wenn das
Bypaßventil 12 voll geschlossen ist, kommt der bewegbare Kontakt 13e in Berührung mit dem
Festkontakt 13a, so daß das Ausgangssignal des Inverters 258 bzw. der Vollschließstellungsdetektorschaltung
15c/' den Pegel »0« annimmt Dieses »Ort-Pegel-Signal liegt an dem NAND-Glied 120 der
Verknüpfungsschaltung 15e an und sperrt dieses, wodurch verhindert wird, daß das Bypaßventil 12 in
Schließrichtung gedreht wird.
Wenn der Ansaugleitungsunterdruck den in F i g. 11
gezeigten Unterdruck P\ übersteigt d.h. wenn der
2λ Absolutdruck niedrig und der Ansaugluftdurchfluß klein
ist, sind beide Unterdruckschalter 214a und 214Z» des Ansaugluftdurchflußfühlers 214' offen, so daß die
Ausgangssignale der UND-Glieder 254 und 256 den Pegel »0« annehmen und an einem Eingang des
UND-Glieds 251 ein »!«-Pegel-Signal liegt
Wenn gemäß der vorstehenden Beschreibung das Bypaßventil 12 in die Schließstellung bewegt ist, wird an
den anderen Eingang des UND-Glieds 251 ein »O«-Pegel-Signal angelegt, so daß das Ausgangssignal
r des UND-Glieds 251 den Pegel »0« und das Ausgangssignal des NOR-Glieds 257 den Pegel »1«
annehmen. Dieses »1 «-Pegel-Signal liegt an dem NAND-Glied 119 der Verknüpfungsschaltung 15ean,so
daß das NAND-Glied 119 durchgeschaltet wird, wenn :<· die Luft/Brennstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung
15a ermittelt daß das L,uft/Brennstoff-Verhältnis des
Ansauggemisches klein ist, und ein »O«-Pegel-Signal erzeugt, das über den Inverter 118 in ein »!«-Pegel-Signal
invertiert und an das NAND-Glied 119 angelegt Ji wird. Folglich werden die Impulssignale der Impulsgeneratorschaltung
15fȟber das NAND-Glied 119 an das Zweirichtungsschieberegister \5f angelegt und das
Bypaßventil 12 wird in Öffnungsrichtung gedreht.
Wenn das Bypaßventil 12 in Öffnungsrichtung
in gedreht wird, so daß es schließlich die in F i g. 11
gezeigte Stellung Si einnimmt, kommt der bewegbare Kontakt 13e mit dem Festkontakt 136 in Berührung und
an das UND-Glied 251 wird ein »!«-Pegel-Signa angelegt. Zu diesem Zeitpunkt geht das Ausgangssigna
v-, des NOR-Glieds 257 der Maximalöffnungsdetektor
schaltung 215c'vom Pegel »I« auf den Pegel »0« übei
und das NAND-Glied 119 wird gesperrt, wodurcr verhindert wird, daß das Bypaßventil 12 weiter ir
Öffnungsrichtung gedreht wird. Auf diese Weise ist die
wi Maximalöffnung des Bypaßventils 12 auf Si festgelegt
wenn der Ansaugleitungsunterdruek größer als P\ ist,
In gleicher Weise wird bei einem Ansaugleitungsun terdruck zwischen P\ und P) die Maximalöffnung dei
Bypaßventils 12 auf die Stellung Si gesteuert, die durcl
h-, den Festkontakt 13c festgelegt ist, während bei einen
Ansaugleitungsunterdruck von weniger als Pi dii
Maximalöffnung des Bypaßventils 12 auf die Stellung 5 gesteuert wird, die durch den Festkontakt 13c/festgeleg
ist Auf diese Weise nimmt gemäß der ausgezogenen Linie b in F i g. 11 die Beziehung zwischen dem
Ansaugleitungsunterdruck und der Maximalöffnung des Bypaßventils 12 eine abgestufte Form an. Im übrigen
sind Aufbau und Funktionsweise gleich dem im Zusammenhang mit F i g. 3 beschriebenen AusführungsbeispieL
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Drosselventilöffmmg oder der Ansaugleitungsunterdruck als mit dem Ansaugluftdurchfluß
zusammenhängender Parameter verwendet, jedoch können gleichartige Wirkungen auch durch Verwendung eines anderen Betriebsparameiers erzielt werden,
wie z. B. der Maschinendrehzahl oder des Venturi-Unterdrucks, der mit dem Ansaugluftdurchfluß in Beziehung steht, sowie auch der Getriebestellung oder der
Fahrzeuggeschwindigkeit im Falle von Kraftfahrzeugmotoren.
Anstelle des bei diesen Ausführungsbeispielen als Antriebseinrichtung verwendeten Schrittmotors, können gleichartige Wirkungen auch durch Verwendung
eines mechanischen Bypaßventils erzielt werden, das durch Steuern eines Drucks wie beispielsweise des
Unterdrucks mittels einer Membran betätigt wird. Diese Vorrichtung ist gleichfalls bei dem Zusatzluft-Zufuhrsystem verwendbar.
Nachstehend wird ein fünftes Ausführungsbeispiel des Regelsystems beschrieben, das weitgehend dem in
F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht, wobei jedoch die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 in
Abhängigkeit von sowohl den Ausgangssignalen eines Warmlauffühlers 14 als auch eines Drosselstellungsfühlers 214 festgelegt werden.
Dkr Schaltung und Funktion dieses fünften Ausführungsbeispiels werden unter Bezugnahme auf die
Fig. 12 und 13 beschrieben. Wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels ist das Ausgangssignal des Abgas-Meßfühlers 7 an eine Luft/Brennstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung 15a der Steuerschaltung IS angelegt
wo das Signal mit der durch die Widerstände 102 und 103 festgelegten Sollspannung (der Spannung, die gleich
der EMK ist, die von dem Abgas-Meßfühler 7 bei ungefähr dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis erzeugt wird) in der Weise verglichen wird, daß
bei einer Eingangsspannung Ober der Sollspannung bzw. bei einem unterstöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis das Ausgangssignal den Pegel »0« annimmt,
während bei einer Eingangsspannung unter der Sollspannung bzw. einem überstöchiometrischen Luft/
Brennstoff-Verhältnis das Ausgangssignal den Pegel »1« annimmt. Eine Impulsgeneratorschaltung 15b weist
Inverter 105 und 107, einen Kondensator 106 und einen Widerstand 108 auf, die eine astabile Kippstufe bilden,
wobei die Ausgangsimpulsfrequenz der Impulsgeneratorschaltung derart gewählt ist, daß eine optimale
Regelung sichergestellt ist.
Ein Stellungsfühler 13 zur Ermittlung der öffnung des
Bypaßventils 12 weist Festkontakte 13a bis 134 die in
verschiedenen Stellungen des Bypaßventils 12 entsprechenden Stellungen 5b bis 5} angeordnet sind (wobei So
die vollständig geschlossene und 5) die vollständig geöffnete Stellung sind), einen bewegbaren Kontakt
13c der in Wirkverbindung mit dem Bypaßventil 12 steht und an die Stromversorgung angeschlossen ist, und
Widerstände 13Λ bis 13/ auf, die jeweils mit einem
Anschluß an einen der Festkontakte 13a bis I3dund mit dem anderen Anschluß an Masse angeschlossen sind.
Wenn der bewegbare Kontakt 13e jeweils mit einem
der Festkontakte 13a bis 13d'm Berührung tritt, wird ein
Signal mit dem Pegel »1« erzeugt
Ein Warmlauf fühler 14 weist Thermoschalter 14a und 146 bekannter Art, bei denen ein Reed-Schalter
aufgrund der Temperatur-Magnetpermeabilitätskennlinie eines Thenno-Ferrits ein- und ausgeschaltet wird,
und Widerstände 14c und 14c/auf, die jeweils mit einem
Anschluß an einen der Thermoschalter 14a und 146 und mit dem anderen Anschluß an die Stromversorgung
angeschlossen sind. Die Thermoschalter 14a und 146
sind im Kühlwasserdurchlauf der Brennkraftmaschine 3 angeordnet und derart eingestellt, daß der Thermoschalter 14a eingeschaltet wird, wenn die Kühlwassertemperatur 7Ί übersteigt, und der Thermoschalter 146
eingeschaltet wird, wenn die Kühlwassertemperatur Ti
übersteigt Wenn die Thermoschalter ausgeschaltet sind, wird ein Signal mit dem Pegel »1« erzugt
Ein Drosselstellungsfühler 214 für die Ermiulung der
Öffnung des Drosselventils 10 ist im Aufbau im
wesentlichen gleich dem Stellungsfühler 13 und weist
Festkontakte 215a bis 215a die in jeweils unterschiedlichen Offnungen des Drosselventils 10 entsprechenden
Stellungen 0 bis θι, θι bis Θ2 und θ2 bis Θ3 angeordnet
sind, einen bewegbaren Kontakt 2154 der in Wirkver
bindung mit dem Drosselventil 10 steht und an die
Stromversorgung angeschlossen ist, und Widerstände 215e bis 215g- auf, die jeweils mit einem Anschluß an
einen der Festkontakte 215a bis 215c und mit dem anderen Anschluß an Masse angeschlossen sind, wobei
ein Signal mit dem Pegel »1« erzeugt wird, wenn der bewegbare Kontakt 215c/ mit einem der Festkontakte
215a bis 215c in Berührung tritt
Die Festkontakte 13a und 13rfdes Stellungsfühlers 13,
die jeweils der vollständig geschlossenen bzw. der
vollständig geöffneten Stellung des Bypaßventils 12
entsprechen, sind an eine Verknüpfungsschaltung 15e angeschlossen, während sowohl die weiteren Festkontakte 136 und 13c als auch der Festkontakt 13a an eine
Maximalöffnungsdetektorschaltung 15c angeschlossen
sind, mit der auch der Warmlauffühler 14 und der
Drosselstellungsfühler 214 verbunden sind.
Die Maximalöffnungsdetektorschaltung 15c weist UND-Glieder 309, 310, 311, 314, 315, 317 und 318
Inverter 312 und 313 und ein ODER-Glied 319 auf und
bildet eine Steuerlogik zur Festlegung der optimalen
Maximalöffnung des Bypaßventils IZ
Das Ausgangssignal der Luft/Brennstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung 15a, das Ausgangssignal der
Maximalöffnungsdeiektorsdialtung 15c und die Impuls-
v signale der Impulsgeneratorschaltung iOb werden der
Verknüpfungsschaltung 15e zugeführt, die wiederum die notwf ndigen Vorwärts-, Rückwärts- und Halte-Signale
für den Schrittmotor 8 erzeugt Die Verknüpfungsschaltung I5e weist einen Inverter 118 und ODER-Glieder
320 und 321 auf und bildet eine Steuerlogik.
Wenn im Betrieb das Ansauggemisch im fetten Bereich liegt, ist das ODER-Glied 320 durchgeschaltet
und die Impulssignale der Impulsgeneratorschaltung 156 werden an einen Eingang P eines Zweirichtungs-
w) Schieberegisters 15/ angelegt, während bei einem
Ansauggemisch im mageren Bereich die gleichen ImpuUsignale an einen Eingang C des Zweirichtungsschieberegisters 15/" angelegt werden. Wenn die
Impulssignale an den Eingang P des Zweirichtungs-
»>i Schieberegisters \5f angelegt werden, werden die
Ausgangssignale an den Ausgängen Q\, Qi, Q\ und Qa
aufeinanderfolgend in dieser Reihenfolge verschoben. Wenn die Impulssignale an den Eingang C angelegt
werden, werden dagegen die Ausgangssignale der Ausgänge Q4, Q3, Q2 und <?i aufeinanderfolgend in dieser
Reihenfolge verschoben. Die Ausgänge Q\, Qi, Qi und
Qt sind an eine Schaltstufe i5g angeschlossen, die
Widerstände 121, 122, 123 und 124, Transistoren 125, 126,127 und 128 und Gegenspannungssperrdioden 129,
130,131 und 132 aufweist und wiederum an Feldspulen Q, C2, G* und Q des Schrittmotors 8 angeschlossen ist
Wenn die Impulssignale an den Eingang P des Zweirichtungsschieberegisters 15/" angelegt werden,
werden folglich die Transistoren 125,126, 127 und 128 aufeinanderfolgend durchgeschaltet und auf gleiche
Weise die Feldspulen Q, Ci, C3 und Q des Schrittmotors
8 mit zwei Phasen gleichzeitig erregt, so daß der Rotor des Schrittmotors 8 in Richtung des Pfeils gemäß
F i g. 12 dreht, d. h, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis
des Ausganggemisches kleiner ist wird das Bypaßventil 12 in Öffnungsrichtung gedreht Wenn dagegen die
Impulssignale an den Eingang C angelegt werden, dreht der Rotor des Schrittmotors 8 in Gegenrichtung zum
Pfeil in Fig. 12 und das Bypaßventil 12 wird in
Schließrichtung gedreht Damit während dieses Vorgangs in dem Fall, daß das Ausganggemisch nicht das
gewünschte Luft/Brennstoff-Verhältnis annimmt, wenn
das Bjrpaßventil 12 in der voll geschlossenen oder der Maximalöffnungsstellung steht die Luft/Brennstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung 15a das Bypaßventil
12 nicht weiter dreht und in eine Übersteuerungsstellung bewegt tritt beispielsweise dann, wenn der
Stellungsfühler 13 die vollständig geschlossene Stellung 5ό des Bypaßventils 12 ermittelt der bewegbare
Kontakt 13e in berührung mit dem Festkontakt 13a, so daß das ODER-Glied 321 -und dar- Jt die Zuführung von
Impulssignalen zu dem Ziveirichtungsschieberegister 15/gesperrt wird, wodurch wieders -a die Drehung des
Schrittmotors 8 in Schließrichtung des BypaßVentils 12 beendet wird. Wenn dagegen das Bypaßventil 12 die
vollständig geöffnete oder die Maximalöffnungsstellung einnimmt die später beschrieben wird, sperrt die
Maximalöffnungsdetektorschaltung 15c das ODER-Glied 320 und damit die Zuführung von Impulssignalen
zu dem Zweirichtungsschieberegistern 15/wodurch die Drehung des Schrittmotors 8 in der Öffnungsrichtung
des BypaBventils 12 beendet wird. Auf diese Weise wird
das Problem gelöst, daß der normale Betrieb des BypaBventils 12 aufgrund einer Übersteuerung unmöglich wird. Bei der Maximalöffnungsdetektorschaltung
15c die die Maximalöffnung des BypaBventils 12 festlegt, kann das Ausgangssignal des ODER-Glieds 312
unter Verwendung von Boole'scher Algebra wie folgt ausgedrückt werden:
0| ' Tj · So + θ\ · T2 ■ 5|
+ O2 · Tx ■ S0 + θ2 · T1 · T2 ■ S1
+ θ2 T2 ■ S2 + θ, ■ Γ, · S1
+ 0, T1 · T2 ■ S2
Es ist anzumerken, daß eine »1« erzeugt wird, wenn ein Zustand Θ, (7= 1,2,3) besteht, daß eine »0« erzeugt
wird, wenn die Temperatur höher als Tn (n-1,2) ist, und
daß eine »1« erzeugt wird, wenn ein Zustand Sm (m~0,
I, 2) besteht. Somit wird das ODER-Glied 320 gesperrt und die Drehung des Schrittmotors 8 des BypaBventils
12 in Öffnungsrichtung beendet, wenn dieses Ausgangssignal den Pegel »1« annimmt.
Fi g, 13 graphisch dargestellt In der Figur zeigt (a) den
Fall, daß die öffnung des Drosselventils 10 zwischen 0 (voll geschlossen) und B1 liegt wobei dargestellt ist, daß
das Bypaßventil 12 vollständig geschlossen (Stellung 5b) gehalten wird, wenn die Kühlwassertemperatur unterhalb T2 liegt und daß dann, wenn die Kühlwassertemperatur Ti übersteigt die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 auf Si festgesetzt ist so daß das Bypaßventil 12
mittels des Schrittmotors 8 in Abhängigkeit vrm dem Signal des Abgas-Meßfühlers 7 auf irgendeine Öffnung
eingestellt wird, die kleiner als Si ist Bei (b) in F i g. 13 ist
der Fall gezeigt daß die Öffnung des Drosselventils 10 zwischen θι und Θ2 liegt wobei dargestellt ist daß das
Bypaßventil 12 vollständig geschlossen (der Stellung 5b) gehalten wird, wenn die Kühlwassertemperatur unterhalb von Ti liegt daß die Maximalöffnung des
Bypaßventils 12 auf 5Ί festgelegt ist wenn die Kühlwassertemperatur oberhalb 71, aber unterhalb T2
liegt und daß die Maximalöffnung auf S2 festgelegt ist
wenn die Kühlwassertemperatur oberhalb T2 liegt Ferner ist bei (c) in Fig. 13 der Fall gezeigt daß die
Öffnung des Drosselventils 10 zwischen Θ2 und Θ3 liegt
(Θ3 = vollständig offen), wobei dargestellt ist daß auf ähnliche Weise die Maximalöffnung des Bypaßventils 12
auf Si festgelegt ist wenn die Kühlwassertemperatur unterhalb T1 liegt daß die Maximalöffnung auf S2
festgelegt ist, wenn die Kühlwassertemperatur oberhalb
71, aber unterhalb T2 liegt und daß die Maximalöffnung
auf S3 festgelegt ist wenn die Kühlwassertemperatur
oberhalb T2 liegt
Auf diese Weise wird die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 vergrößert, wenn die Kühlwassertemperatur ansteigt bzw. die Brennkraftmaschine 3
warmläuft und wenn die Öffnung des Drosselventils 10 vergrößert wird. Folglich wird die Maximalöffnung des
Bypaßventils 12 fortschreitend derart verändert wie es in Fig. 13 durch die ausgezogenen Linien a, b und c
dargestellt ist Der Arbeitsbereich des BypaBventils 12 ist in Fig. 13 durch die schraffierten Teilbereiche
dargestellt
Wenn die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 nicht gesteuert wird, wird das Bypaßventil 12 über den
ganzen Öffnungsbereich betrieben und damit das Ansauggemisch auf das stöchiometrische Luft/Brenn
stoff·Verhältnis eingeregelt, während durch die Steue
rung die Maximalöffnung des BypaBventils 12 auf Öffnungen einstellbar ist die kleiner als die Vollöffnungssteliung sind, so daß auf diese Weise das
Ansauggemisch auf unterstöchiometrische Luft/Brenn-
5p stoff-Verhältniswerte einregelbar ist
Somit wird ein Ansauggemisch, das fetter als für den Normalbetrieb erforderlich ist während der Maschinenwarmlaufphase zugeführt so daß ein wirkungsvoller
Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt ist
Darüber hinaus wird während des Warmlaufens der
Brennkraftmaschine das Ansauggemisch zum Erzielen des vorgewählten Luft/Brennstoff-Verhältnisses allmählich abgemagert, so daß auf diese Weise die
CO-Emission und die HC-Emission verringert werden
und dadurch eine wirksame Abgasemissionssteuerung sichergestellt ist.
Da ferner die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 in Abhängigkeit von der Öffnung des Drosselventils 10
oder der Ansaugluftmenge gesteuert wird, besteht
während der Perioden mit niedriger Drehzahl und
Belastung nicht die Gefahr einer übermäßigen Zusatzluftzufuhr über den Bypaßluftkanal U, so daß eine
übermäßige Abmagerung des Ansauggemisches verhin-
den und dadurch das Auftreten von Erscheinungen wie Fehlzündungen und Abwürgen der Brennkraftmaschine
unterbunden wird. Dies verhindert auch eine Pendelerscheinung bei dem Luft/Brennstoff-Verhältnis des
Ansauggemisches aufgrund einer solchen übermäßigen Zufuhr von Zusatzluft, was ein besseres Fahrverhalten
sicherstellt, wobei auch ein hoher Abgasreinigungswirkungsgrad des katalytischer! Umsetzers aufrechterhalten
werden kann. Da ferner die Maximalöffnung des Bypaßventils 12 vergrößert wird, wenn die Brennkraftmaschine
aus dem Normalbetrieb in den Betriebsbereich hoher Drehzahl und Belastung gelangt, wird keine
übermäßige Anreicherung des Ansauggemisches hervorgerufen, sondern das geeignete Luft/Brennstoffverhältnis
sowohl während des Normalbetriebs als auch während des Betriebs mit hoher Drehzahl und
Belastung aufrechterhalten.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird die Drosselöffnung als Ansaugluftdurchfluß-Parameter verwendet Es ist jedoch auch möglich,
sowohl den Ansaugluftdurchfluß selbst als auch einen anderen Maschinenparameter mit funktione'lem Zusammenhang
zur Ansaugluftmenge zu verwenden, wie zum Beispiel die Maschinendrehzahl oder den Venturi-Unterdruck.
Im Falle von Kraftfahrzeugmaschinen können ähnliche Wirkungen durch Verwendung der
Getriebe- oder Gangstellung, der Fahrzeuggeschwindigkeit od. dgl. als Parameter erzielt werden.
Während ferner der Warmlauffühler einen Kühlwassertemperaturfühler aufweist, können auch die Maschinenblocktemperatur, die Maschinenumgebungstemperatur oder die Schmieröltemperatur herangezogen werden. Ferner können mehrere Parameter gemeinsam als Eingangssignale verwendet werden. Während
Während ferner der Warmlauffühler einen Kühlwassertemperaturfühler aufweist, können auch die Maschinenblocktemperatur, die Maschinenumgebungstemperatur oder die Schmieröltemperatur herangezogen werden. Ferner können mehrere Parameter gemeinsam als Eingangssignale verwendet werden. Während
ίο weiterhin bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Maximalöffnung des Bypaßventils stufenweise gesteuert wird, kann die Maximalöffnung
mit Hilfe von Potentiometern oder Spannungsvergleicherschaltungen auch stufenlos gesteuert werden
oder es können abwechselnd der Warmlaufzustand und die Ansaugluftmenge in geeigneter Weise bewertet
werden.
Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeisplel
die Antriebseinrichtung einen Schrittmotor aufweise können gleichartige Wirkungen auch mit
Hilfe eines mechanischen Bypaßvenüs erzielt werden, das durch Steuerung eines Drucks wie jeispielsweise
des Unterdrucks mittels einer Membran betätigt wird. Dies gilt auch für das Zusatzluftzufuhrsystem.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Regelsystem zur Einstellung eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses des einer Brennkraftmaschine
über einen in ihrer Ansaugleitung angeordneten Vergaser zugeführten Luft/Brennstoff-Ansauggemisches, mit einem dem Vergaser zugeordneten
Bypaßluftkanal und einem darin befindlichen Bypaßventil, dessen Stellung in Abhängigkeit von mittels ι ο
mehrerer Meßfühler ermittelten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, die das das Luft/
Brennstoff-Verhältnis des Ansauggemisches bezeichnende Ausgangssignal eines Abgas-Meßfühlers
einschließen, zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Luft/Brennstoff-Verhältniswertes des Ansauggemisches durch kompensierende Änderung
einer durch den Bypaßluftkanal strömenden Zusatzluftmenge über eine mit den Meßfühlern verbundene
Steuerschaltung und eine Antriebseinrichtung steuerbar ät, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (15) eine betriebsparameterabhängig gesteuerte Maximalöffnungsdetektorschaltung (15c; 15c'; 215c; 2\5c') aufweist, über
die der Verstellbereich der Antriebseinrichtung (8) auf der Basis des Ausgangssignals des Abgas-Meßfühlers (7) begrenzbar ist
2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximalöffnungsdetektorschaltung (15c; 15c^ eine Temperaturfühlervorrich-
tung (14; 14') zur Ermittlung der Temperatur der Brennkraftn-jschine (3) aufweist, über die ein
vorgegebener Maximalöffnunj^swert des Bypaßventils (12) in Abhängigkeit vom Temperaturanstieg der
Brennkraftmaschine (3) vergrößert wird, wodurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Ansauggemisches der Brennkraftmaschine (3) auf unterstöchiometrische Verhältniswerte einregelbar ist
3. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximalöffnungsdetektorschaltung (215c,) einen Drosselstellungsfühler (214)
zur Ermittlung der Stellung eines Drosselventils (10) und Vergrößerung des vorgegebenen Maximalöffnungswertes des Bypaßventils (12) in Abhängigkeit
von einer Vergrößerung der Öffnung des Drossel' ventils (10) aufweist
4. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximalöffnungsdetektorschaltung (2\5c') einen Ansaugluftmengenfühler
(214') zur Ermittlung der Ansaugluftmenge und Vergrößerung des vorgegebenen Maximalöffnungswertes des Bypaßventils (12) in Abhängigkeit von
einer Steigerung der Ansaugluftmenge aufweist
5. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene
MaximalöFmungswert des Bypaßventils (12) in gemeinsamer Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Drosselstellungsfühlers (214) und der
Temperaturfühlervorrichtung (14) festlegbar ist
60
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