DE2631482A1

DE2631482A1 - System zur einstellung eines luft-kraftstoff-verhaeltnisses

Info

Publication number: DE2631482A1
Application number: DE19762631482
Authority: DE
Inventors: Tadashi Hattori; Takamichi Nakase
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1976-07-13
Publication date: 1977-01-20
Also published as: GB1556191A; JPS529724A; DE2631482C2; US4094273A

Description

System zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses

Die Erfindung betrifft ein System zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für eine Brennkraftmaschine, bei der zur Erzielung einer gewünschten Abgasemissionssteuerung der Brennkraftmaschine der Wert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des in den Auspuffkrümmer oder das Auspuffrohr ausgestoßenen Gemisches rückgekoppelt wird, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches auf den korrekten Wert entsprechend den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eingestellt wird.

Bei bekannten Systemen dieser Art zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches z. B. aus dem Anteil oder der Konzentration von Sauerstoff in den Abgasen mittels eines in dem Auspuffkrümmer oder Auspuffrohr der Brennkraftmaschine angeordneten Meßfühlers oder Meßwertgebers ermittelt, und ein auf das Aus-.gangssignal dieses Meßfühlers ansprechendes Steuerventil zur Steuerung der Zuführung einer zusätzlichen Luft- oder Kraft-

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stoffmenge wird betätigt, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf dem korrekten Wert zu halten. Ein Nachteil' solcher bekannter Systeme zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses besteht darin, daß die Steuergeschwindigkeit des Steuerventils auf einen ziemlich hohen Wert eingestellt ist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches mit einem hohen Genauigkeitsgrad bei verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, insbesondere bei übergängen, wie bei Beschleunigungs- und Verzögerungsabschnitten einzustellen, und darüber hinaus nimmt die zeitliche Verzögerung des gesamten Systems der Brennkraftmaschine im Schnellaufzustand (lastfreier Betriebszustand) zu, wodurch im unbelasteten Zustand der Brennkraftmaschine der Schnellauf, insbesondere während des Warmlaufens der Brennkraftmaschine bzw. bis zum Erreichen der Betriebstemperatur instabil wird und gelegentlich ein Aussetzen oder Stehenbleiben der Brennkraftmaschine erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes System zur Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei dem die genannten Nachteile und Schwierigkeiten nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung kann somit das Steuerventil im Schnellauf— zustand der Brennkraftmaschine mit einer Geschwindigkeit gesteuert v/erden, die geringer als die übliche Steuergeschwindigkeit ist, wodurch ein stabiler Schnell aufbetrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt und dadurch ein Aussetzen oder Stehenbleiben der Brennkraftmaschine verhindert wird.

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Eine vorzugsweise verwendete Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses,

Figur 2 ein Schaubild, das das Ausgangssignal des in Figur dargestellten Meßfühlers zur Ermittlung des Luft-Kraftstoff -Verhältnisses veranschaulicht,

Figur 3 ein Schaltbild der in Figur 1 dargestellten Steuereinrichtung, und

Figuren

4A und

4B Impulspläne, die die Wirkungsweise des in Figur 1 dargestellten reversiblen Schieberegisters veranschaulichen.

In Figur 1 ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt, wobei mit der Bezugszahl 1 ein Vergaser bezeichnet ist, der mit einem Ansaugstutzen oder Ansaugkrümmer 2 einer Brennkraftmaschine. 3 verbunden ist und dem Ansaugkrümmer 2 über eine Kraftstoffdüse la Kraftstoff zuführt, wobei die Kraftstoffmenge proportional der .Durchflußrate von Luft ist, die durch die Öffnungsstellung einer Drosselklappe oder eines Drosselventils 10 bestimmt wird. Der Vergaser 1 weist außerdem einen Luftfilter 9 und einen Ausgleichsluftdurchlaß 11 auf, der mit dem Vergaser 1 unterhalb der Drosselklappe 10 in Verbindung steht, wobei ein Nebendurchlaßventil (Steuerventil) zur Steuerung der Durchflußrate

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(Luftmenge) der durch den Ausgleichsluftdurchlaß 11 strömenden Luft und eine Antriebseinrichtung 8 zur Betätigung des Nebendurchlaßventils 12, die z. B.ein impulsgesteuerter Schrittmotor sein kann, vorgesehen sind. Die Bezugszahl 13 bezeichnet einen. Positionsmeß.fühler oder -meßwertgeber zur Erfassung einer vorgegebenen Stellung des Nebendurchlaßventils 12, beider es sich um eine solche Stellung handelt, in der das Ventil 12 ein Luft-Kraftstoffgemisch mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zuführt, das unter Schnellaufbedingungen, insbesondere während des Warmlaufens bzw. des Erwärmens der Brennkraftmaschine 3 auf die Betriebstemperatur erforderlich ist. Diese vorgegebene Stellung entspricht normalerweise vorzugsweise der vollständig geschlossenen Stellung des Nebendurchlaßventils 12, so daß die Kontakte des Positionsmeßwertgebers 13 zur Erfassung dieses vollständig geschlossenen Zustands geschlossen sind, wenn sich das Nebendurchlaßventil 12 in der vollständig geschlossenen Stellung befindet. Die Bezugszahl 5 bezeichnet einen katalytischen Konverter, der im hinteren Teil einer Auslaßleitung oder eines Auspuffkrümmers 4 angeordnet ist, während mit der Bezugszahl 6 ein in dem Auspuffkrümmer 4 angeordneter Meßfühler zur Erfassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bezeichnet ist, der z. B. Zirkonoxyd zur Feststellung des Anteils oder der Konzentration an Sauerstoff in den Abgasen verwendet und dadurch, das Luft-.Kraftstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches ermittelt. Die Ausgangsspannung des das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermittelnden Meßfühlers 6 ändert sich stufenartig, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nahe dem stoechiometrischen Wert 1 (in Figur 2 durch den Punkt a bezeichnet) befindet, wie dies in Figur 2 veranschaulicht ist. Die Bezugszahl 14 bezeichnet eine Lastfrei—Detektor-Einrichtung oder einen Lastfrei-Meßwertgeber zur Feststellung des Schnellaufzustands bei unbelasteter Brennkraftmaschine 3 der z. B. ein Schalter sein kann, mit dessen Hilfe sich feststellen läßt, daß die Kupplung ausgekuppelt worden ist oder

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der Schalthebel des Schaltgetriebes sich in der neutralen Stellung befindet, wobei in diesem Falle der Schalter derart angebracht ist, daß er geschlossen ist, wenn sich die Brennkraftmaschine im unbelasteten Zustand befindet.

Die Bezugszahl 7 bezeichnet eine Steuereinrichtung, die an ihren Eingängen die Ausgangssignale des das Luft-Kraftstoff-Verhältnis feststellenden Meßfühlers 6, des die vorgegebene Stellung des Nebendurchlaßventils 12 feststellenden Meßfühlers 13 und der Lastfrei-Detektor-Einrichtung 14 erhält und die den impulsgesteuerten Schrittmotor 8 und das Nebendurchlaßventil 12'umfassende Einstelleinrichtung zur Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses entsprechend diesen Ausgangssignalen zur Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches steuert.

Die Einzelheiten der Steuereinrichtung 7 sollen unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben werden. In Figur 3 bezeichnet die Bezugszahl 7a eine Detektorschaltung zur Erfassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, die einen Widerstand 101, einen Vergleicher 104 sowie Spannungsteilerwiderstände 102 und 103 zur Zuführung einer vorgegebenen Spannung zu dem invertierenden Eingangsanschluß des Vergleichers 104 aufweist, dessen nichtinvertierender Eingangsanschluß wiederum mit dem in dem Auspuffkrümmer 4 angeordneten, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis dort erfassenden Meßfühler 6 verbunden ist. Die durch die Spannungsteilerwiderstände 102 und 103 festgelegte, vorgegebene Spannung wird auf einen Wert festgesetzt, der ein wenig geringer als die von dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis erfassenden Meßfühler 6 bei im wesentlichen dem stoechiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis abgegebene Ausgangsspannung ist. Wenn daher das von dem Meßfühler 6 ermittelte Luft-Kraftstoff-Verhältnis geringer als der stoechiometrische Wert 1 ist, was der Fall ist, wenn das Gemisch angereichert

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oder "fett" ist, wird ein Signal des Wertes "1" an einem Ausgangsanschluß 104a, der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermittelnden Detektorschaltung 7a erzeugt, während ein Signal des Wertes "0" am Ausgangsanschluß 104a abgegeben wird, wenn das ermittelte Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als der stoechiometrische Wert 1 ist.

Die Bezugszahl 7b bezeichnet eine Detektorschaltung zur Feststellung einer vorgegebenen Position oder Stellung, die Widerstände 105 und 106 sowie einen Transistor 107 aufweist, wobei die Basis des Transistors 107 mit dem die vorgegebene Stellung des Nebendurchlaßventils 12 feststellenden Meßfühler 13 und über den Widerstand 105 mit einer Stromquelle 15 verbunden ist. Da der Positionsmeßfühler 13 derart aufgebaut ist, daß seine Kontakte geschlossen sind, wenn sich das Nebendurchlaßventil 12 in der vorgegebenen Stellung (der vollständig geschlossenen Stellung) befindet, sperrt der Transistor 107, wenn die Kontakte geschlossen sind, und ein Signal des Wertes "1" wird am Ausgangsanschluß 107a der Positionsdetektorschaltung 7b abgegeben. Befindet sich dagegen das Nebendurchlaßventil 12 nicht in der vorgegebenen Position, so wird ein Signal des Wertes "0" am Ausgangsanschluß 107a erzeugt.

Die Bezugszahl 7c bezeichnet eine Lastfrei-Detektorschaltung, die Widerstände 108 und 109 sowie einen Transistor 110 aufweist, wobei die Basis des Transistors 110 mit der Lastfrei-Detektor-Einrichtung bzw.dem Lastfrex-Meßwertgeber 14 und über den Widerstand 108 mit der Stromquelle 15 verbunden ist. Da der Lastfrei-Meßwertgeber 14 derart ausgeführt ist, daß seine Kontakte geschlossen sind, wenn die Brennkraftmaschine 3 im unbelasteten Zustand im Schnellauf betrieben wird, sperrt der Transistor 110 bei geschlossenen Kontakten, und ein Signal des Wertes "1" wird an einem Ausgangsanschluß 110a der Lastfrei-Detektorschaltung 7c erzeugt, während unter anderen Arbeitsbedingungen der Brennkraftmaschine ein Signal des Wertes

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"O" am Ausgangsanschluß 110a abgegeben wird.

Die Bezugszahl 7d bezeichnet einen Impulsgenerator, der einen NAND-Glieder 111 und 112 mit Vervielfacheranschlüssen aufweisenden astabilen Multivibrator, Kondensatoren 113 und 114 sowie eine Flip-Flops 115 und 116 aufweisende Frequenzteilerschaltung umfaßt. Der Impulsgenerator 7d weist einen ersten Ausgangsanschluß 115a, an dem die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen Ausgangsimpulse des astabilen Multivibrators abgegeben werden,sowie einen zweiten Ausgangsanschluß 116a auf, an dem die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/4 unterworfenen Ausgangsimpulse des astabilen Multivibrators abgegeben werden.

Das Ausgangssignal der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis feststellenden Detektorschaltung 7a wird einem NOR-Glied 123 zugeführt und außerdem nach Inversion durch einen Inverter 117 einem NOR-Glied 122 zugeführt. Das Ausgangssignal der die vorgegebene Position des Nebendurchlaßventils 12 erfassenden Detektorschaltung 7b wird dem NOR-Glied 123 zugeführt, während das Ausgangssignal der Lastfrei-Detektorschaltung 7c einem NOR-Glied 120 zugeführt und außerdem nach Inversion durch einen Inverter 118 einem NOR-Glied 119 zugeführt wird. Die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen und am ersten Ausgangsanschluß 115a abgegebenen Ausgangsimpulse des astabilen Multivibrators werden den NOR-Gliedern 120 bzw. 123 zugeführt, während das NOR-Glied 119 die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/4 unterworfenen und am zweiten Ausgangsanschluß 116a abgegebenen Ausgangsimpulse des astabilen Multivibrators erhält. Die Ausgangssignale der NOR-Glieder 119 und 120 werden einem NOR-Glied 121 zugeführt, dessen Ausgangssignal wiederum dem NOR-Glied 122 zugeführt wird.

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Die Ausgangssignale der NOR-Glieder 122 und 123 werden jeweils Eingangsanschlüssen a und b eines reversiblen Schieberegisters 7f derart zugeführt, daß bei Anliegen der Impulssignale am Eingangsanschluß a die Ausgangsanschlüsse CL, ÖL, Q₃ und Q~, des Schieberegisters aufeinanderfolgend weitergeschaltet werden, wie dies in Figur 4A veranschaulicht ist. Liegen andererseits die Impulssignale an dem Eingangsanschluß b an, so werden die Ausgangsanschlüsse CL, Q₃, Q₂ und CL aufeinanderfolgend weitergeschaltet, wie dies in Fi.gur 4B veranschaulicht ist. Die Ausgangsanschlüsse (L·, Qp, Q₃ und Q₄ sind mit einem Schaltnetzwerk 7g verbunden, das Widerstände 145, 146, 147 und 148, Transistoren 149, 150, 151 und 152 sowie Gegenspannungen auffangende Dioden 153, 154, 155 und 156 aufweist und' mit Feldspulen c^, Cp, Co und c. eines Schrittmotors 8 verbunden ist. Wenn daher die Impulssignale am Eingangsanschluß a des reversiblen Schieberegisters 7f anliegen, werden die Transistoren 149, 150, 151 und 152 aufeinanderfolgend durchgeschaltet und leiten, so daß die Feldspulen c-, C₂, C₃ und c. des Schrittmotors 8 aufeinanderfolgend erregt werden, wodurch sich der Schrittmotor 8 in der durch den in Figur 3 dargestellten Pfeil bezeichneten Richtung dreht und hierdurch das Nebendur chlaßven til 12 in einer Richtung betätigt, in der es sich öffnet. Liegen andererseits die Impulssignale an dem anderen Eingangsanschluß b an, wird der Schrittmotor 8 in einer zu der Richtung des Pfeils entgegengesetzten Richtung gedreht, und das Nebendurchlaßventil 12 wird in einer Richtung gedreht, in der es sich schließt.

Im folgenden soll nun die Wirkungsweise des voraufgehend beschriebenen erfindungsgemäßen Systems .beschrieben werden.

Befindet sich das Nebendurchlaßventil 12 nicht in seiner vollständig geschlossenen Stellung (der vorgegebenen oder voreingestellten Stellung) und wird die Brennkraftmaschine unter Last betrieben, so sind die Kontakte des die vorgegebene

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Stellung feststellenden Meßfühlers 13 und des Lastfrei-Meßwertgebers 14 jeweils geöffnet, so daß Signale des Wertes "0" sowohl am Ausgangsanschluß 107a der die vorgegebene Stellung ermittelnden Detektorschaltung 7b als auch am Aus— gangsanschluß 110a der Lastfrei-Detektorschaltung 7c abgegeben werden. Ermittelt in diesem Zustand die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis feststellende Detektorschaltung 7a, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches kleiner als der sto echxometrische Wert 1 ist, d.. h., daß das Gemisch angereichert oder "fett" ist, und somit ein Signal des Wertes "1" an dem Ausgangsanschluß 104a abgegeben wird, so wird dieses Signal des Wertes "1" dem NOR-Glied 123 zugeführt, so daß das NOR-Glied 123 ein Signal des Wertes "0" abgibt und das reversible Schieberegister 7f nicht betätigt wird. Das am Ausgangsanschluß 104a erzeugte Signal des Wertes "1" wird außerdem von dem Inverter 117 invertiert, und das sich ergebende Signal des Wertes "0" wird dem NOR-Glied 122 zugeführt. Da, wie bereits erwähnt, ein Signal des Wertes "0" am Ausgangsanschluß 110a der Lastfrei-Detektorschaltung 7c abgegeben wird,werden die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen und am ersten Ausgangsanschluß 110a des Impulsgenerators 7d abgegebenen Ausgangsimpulse dem NOR-Glied 121 über das NOR-Glied 120 zugeführt, während das erwähnte Signal des Wertes "0" von dem Inverter 118 invertiert und das sich ergebende Signal des Wertes "1" dem NOR-Glied 119 zugeführt wird, so daß ein Signal des Wertes "0" dem NOR-Glied 121 zugeführt wird. Die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen Impulssignale werden daher einem Eingangsanschluß des NOR-Gliedes 122 über das NOR-Glied 121 zugeführt, so daß aufgrund der Tatsache, daß das Signal des Wertes ¹¹O" dem anderen Eingangsanschluß des NOR-Gliedes122 über den Inverter 117, wie bereits erwähnt, zugeführt wurde, die ' einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen Impulssignale dem Eingangsanschluß a des reversiblen Schieberegisters 7f zugeführt werden und dessen Ausgangsanschlüsse CL, CL, Q~₃

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und Q. aufeinanderfolgend weitergeschaltet werden. Die Feldspulen c^, C^, c- und c, des impulsgesteuerten Schrittmotors werden daher aufeinanderfolgend erregt, und der Schrittmotor wird in der durch die Richtung des Pfeiles in Figur 3 bezeichneten Richtung gedreht, wodurch das Nebendurchlaßventil 12 in einer Richtung betätigt wird, in der es sich öffnet. Wird das Nebendurchlaßventil 12 in der Richtung betätigt, in der es sich öffnet, so erhöht sich die Durchflußrate bzw. die Menge der durch den Ausgleichsluftdurchlaß 11 strömenden Luft und die Anreicherung des Gemisches wird verringert, so daß das ■ Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches zur Erreichung des stoechiometrischen Wertes 1 gesteuert wird.

In ähnlicher Weise laufen die Vorgänge ab, wenn die Brennkraftmaschine unter Last betrieben wird und das Nebendurchlaßventil 12 sich nicht in der vollständig geschlossenen Stellung (der vorgegebenen oder voreingestellten Stellung) befindet, und die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermittelnde Detektorschaltung 7a feststellt, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches größer als der stoechiometrische Wert 1 ist, daß also das Gemisch "mager" ist, so daß ein Signal des Wertes "0" am Ausgangsanschluß 104a abgegeben wird, dieses Signal des Wertes "0" von dem Inverter 117 invertiert wird und das sich ergebende Signal des Wertes "1" dem NOR-Glied 122 zugeführt wird. Das NOR-Glied 122 führt daher ein Signal des Wertes "0" dem Eingangsanschluß a des reversiblen Schieberegisters 7f zu, so daß das reversible Schieberegister 7f nicht betätigt wird. Außerdem wird das Signal des Wertes ¹¹O" am Ausgangsanschluß 104a der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermittelnden Detektorschaltung 7a dem NOR-Glied 123 zugeführt, so daß aufgrund der Tatsache, daß das Signal des Wertes "0" auch von der Positionsdetektorschaltung 7b dem NOR-Glied 123 zugeführt worden ist, die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen und an dem ersten Ausgangsanschluß 115a des Impulsgenerators 7d abgegebenen Impulssignale dem Eingangsanschluß b des reversiblen

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Schieberegisters 7f zugeführt werden. Die Ausgangsanschlüsse CL, Q₃, q"₂ und (L des reversiblen Schieberegisters 7f werden daher aufeinanderfolgend weitergeschaltet und die Feldspulen C₄, C₃, C₂ und C^, des impulsgesteuerten Schrittmotors 8 werden aufeinanderfolgend erregt, so daß sich der Schrittmotor 8 in einer zu der Richtung des Pfeiles in Figur 3 entgegengesetzten Richtung dreht und dadurch das Nebendurchlaßventil 12 in einer Richtung betätigt, in der es sich schließt. Wird das Nebendurchlaßventil 12 in der Richtung betätigt, in der es sich schließt, so verringert sich die Durchflußrate bzw. Menge der durch den Ausgleichsluftdurchlaß 11 strömenden Luft, und das Gemisch wird angereichert, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur Erreichung des stoechiometrischen Wertes zu steuern. Ist das Nebendurchlaßventil 12 in seine vollständig geschlossene Position gebracht, so sind die Kontakte des diese Position erfassenden Positionsmeßfühlers 13 geschlossen, so daß ein Signal des Wertes "1" am Ausgangsanschluß 107a der die vorgegebene oder voreingestellte Position ermittelnden Detektorschaltung 7d erzeugt wird,· und dieses Signal des Wertes "1" wird dem NOR-Glied 123 zugeführt, so daß dessen Äusgangssignal den Wert "0" annimmt. Auf diese Weise wird verhindert, daß das Nebendurchlaßventil 12 weiterhin in der Richtung betätigt wird, in der es schließt, so daß auf diese Weise Beschädigungen des Nebendurchlaßventiles 12 sowie ein Durchbrennen des Schrittmotors 8 verhindert werden.

Im folgenden soll die Arbeits- oder Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Systems unter Schnellaufbedingungen .(unbelasteter Betriebszustand) der Brennkraftmaschine beschrieben werden.

Bei Schnellauf der unbelasteten Brennkraftmaschine sind die Kontakte des Lastfrei-Meßwertgebers 14 geschlossen und ein Signal des Wertes "1" wird am Ausgangsanschluß 110a der Lastfrei-Detektorschal tung 7c erzeugt. Dieses Signal des Wertes "1"

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wird dem NOR-Glied 120 zugeführt, wodurch dessen Ausgangssignal den Wert "0" annimmt. Außerdem wird dieses Signal des Wertes "1" auch von dem Inverter 118. invertiert, und das sich ergebende Signal des Wertes "O¹¹ wird dem NOR-Glied 119 zugeführt. Die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/4 unterworfenen und an dem zweiten Ausgangsanschluß 116a des Impulsgenerators 7d abgegebenen Impulssignale treten daher am Ausgang des NOR-Gliedes 119 auf und werden über das NOR-Glied 121 einem Eingangsanschluß des NOR-Gliedes 122 zugeführt. Wenn in diesem Zustand die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermittelnde Detektorschaltung 7a feststellt, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches kleiner als der stoechiometrische Wert 1 ist und daraufhin an ihrem Ausgangsanschluß 104a ein Signal des Wertes "1" abgibt, so wird dieses Signal des Wertes "1" von dem Inverter 117 invertiert, und das sich ergebende Signal des Wertes "0" wird dem anderen Eingangsanschluß des NOR-Gliedes 122 zugeführt. Dadurch werden die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/4 unterworfenen Impulssignale demEingangsanschluß a des reversiblen Schieberegisters 7f über das NOR-Glied 122 zugeführt, und der impulsgesteuerte Schrittmotor 8 wird in der durch den Pfeil in Figur 3 bezeichneten Richtung gedreht. In diesem Falle wird die Steuergeschwindigkeit des Nebendurchlaßventils 12 auf die Hälfte derjenigen reduziert, die Verwendung findet, wenn die einer Frequenzteilung um den Faktor 1/2 unterworfenen Impulssignale dem reversiblen Schieberegister 7f zugeführt werden, so daß das Nebendurchlaßventil 12 langsam gesteuert wird, wenn die unbelastete Brennkraftmaschine im Schnellauf - betrieben wird.

Obwohl die Frequenz der an dem ersten.Ausgangsanschluß 115a und dem zweiten Ausgangsanschluß 116a des Impulsgenerators 7d abgegebenen Impulssignale bei der voraufgehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Hälfte (1/2)bzw. ein Viertel (1/4) des Wertes der Impulsfolgefrequenz der Ausgangsimpulse

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des astabilen Multivibrators,beträgt, können auch beliebige andere Frequenzteilungsverhältnisse Verwendung finden, bzw. alternativ kann die Oszillations- oder Schwingungsfrequenz des astabilen Multivibrators in entsprechender, geeigneter Weise eingestellt werden.

Auch können, während bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Steuergeschwindigkeit des Nebendurchlaßventils verringert wird, wobei das Nebendurchlaßventil 12 derart konstruiert ist, daß es sich öffnet, wenn die Brennkraftmaschine unbelastet betrieben wird, die einer Frequenzteilung mit dem Faktor 1/4 unterworfenen Impuls signale auch dem NOR-Glied 123 zugeführt werden, so daß das Nebendurchlaßventil 12 im lastfreien Betriebszustand der Brennkraftmaschine langsam geschlossen wird.

Auch kann, während -bei der voraufgehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch Steuerung der Zufuhr zusätzlicher Luft erfolgt, die Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses natürlich auch durch Steuerung der vom Vergaser zugeführten Kraftstoffmenge erfolgen.

Mit der Erfindung wird somit ein System zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff—Verhältnisses für eine mit einem Vergaser ausgestattete Brennkraftmaschine geschaffen, bei dem der Vergaser einen Nebenluftdurchlaß zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des der Brennkraftmaschine zuzuführenden Luft-Kraftstoff-Gemisches aufweist und ein Durchlaßventil in dem Nebenluftdurchlaß derart angeordnet ist, daß es sich im Betrieb bei unbelasteter Brennkraftmaschine mit einer geringeren Geschwindigkeit bewegt als dies während des Normal— betriebs der Brennkraftmaschine im belasteten Zustand der Fall ist, so daß Nachteile wie etwa ein Aussetzen oder Stehenbleiben der Brennkraftmaschine verhindert werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

ll.jSystem zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für eine Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch einen Vergaser (1), der mit einem Ansaugstutzen oder Ansaugkrümmer (2) der Brennkraftmaschine (3) verbunden ist und einen Hauptdurchlaß sowie einen Nebendurchlaß (11) zur Zuführung eines Luft-Kraftstoffgemisches für die Brennkraftmaschine (3) aufweist, wobei sich in dem Hauptdurchlaß ein Hauptventil (10) zur Steuerung der Menge des der Brennkraftmaschine (3) zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemisches befindet und der Nebendurchlaß (11) ein Nebendurchlaßventil (12) aufweist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoffgemisches durch Steuerung der Menge der hindurchströmenden Luft einzustellen, durch einen Schrittmotor (8), der mit dem Nebendurchlaßventil (12) gekoppelt ist, um dieses anzutreiben, durch eine in einem Auslaß- oder Auspuffkrümmer (4) der Brennkraftmaschine (3) angebrachte Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Meßeinrichtung (6), die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine (3) zugeführten Gemisches feststellt, durch eine Impulsgeneratoreinrichtung (7d), die eine erste und eine zweite Impulsfolge erzeugt, wobei die Frequenz der ersten Impulsfolge höher als die Frequenz der zweiten Impulsfolge ist, durch eine Detektoreinrichtung (14), die Betriebszustände der Brennkraftmaschine (3) erfaßt, und durch eine Schaltungsanordnung (7a bis 7c, 7e, 7g), die mit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Meßeinrichtung (6), der Impulsgeneratoreinrichtung (7d) und der Detektoreinrichtung (14) verbunden ist und dem Schrittmotor (8) die erste Impulsfolge zuführt, wenn die Brennkraftmaschine (3)unier Last betrieben wird, so daß der Schrittmotor (8) mit einer von der ersten Impulsfolge bestimmten Geschwindigkeit angetrieben wird,

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und die dem Schrittmotor (8) die zweite Impulsfolge zuführt, wenn die Brennkraftmaschine (3) im unbelasteten Zustand

betrieben wird, so daß der Schrittmotor (8) mit einer von der zweiten Impulsfolge bestimmten Geschwindigkeit angetrieben wird, wodurch das Nebendurchlaßventil (12) beim Betrieb der Brennkraftmaschine (3)im unbelasteten Zustand derart angetrieben wird, daß es sich langsam bewegt.
2. System zur Einstellung eines-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Positionsdetektoreinrichtung (13), die die Stellung des Nebendurchlaßventils (12) feststellt, wobei das Ausgangssignal der Positionsdetektoreinrichtung (13) der Schaltungsanordnung (7a bis 7c, 7e, 7g) zugeführt wird, damit diese die Abgabe der ersten und zweiten Impulsfolge unterbricht, wenn sich das Nebendurchlaßventil (12) in der vollständig geschlossenen Stellung befindet, wodurch verhindert wird, daß auf das Nebendurchlaßventil (12) eine weitere Antriebskraft in der Schließrichtung des Nebendurchlaßventils (12) ausgeübt wird.
3. System zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für eine Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch einen Vergaser (1), der mit einem Ansaugstutzen oder Ansaugkrümmer (2) der Brennkraftmaschine (3) verbunden ist und einen Hauptdurchlaß sowie einen Nebendurchlaß (11) zur Zuführung eines Luft-Kraftstoffgemisches für die Brennkraftmaschine (3) aufweist, wobei sich in dem Hauptdurchlaß ein Hauptventil (10) zur Steuerung der Menge des der Brennkraftmaschine (3) zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemisches befindet und der Nebendurchlaß (11) ein Nebendurchlaßventil (12) aufweist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff gemisches durch Steuerung der Menge der hindurch-

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strömenden Luft einzustellen, durch einen Schrittmotor (8), der mit dem Nebendurchlaßventil (12) gekoppelt ist, um dieses anzutreiben, durch eine in einem Auslaß- oder Auspuffkrümmer (4) der Brennkraftmaschine (3) angebrachte Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Meßeinrichtung (6), die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine (3) zugeführten Gemisches feststellt, durch eine Impulsgeneratoreinrichtung (7d), die eine erste und eine zweite Impulsfolge erzeugt, v/obei die Frequenz der ersten Impulsfolge höher als die Frequenz der zweiten Impulsfolge ist, durch eine Steuerschaltung (7a bis 7c, 7e, 7g), die sowohl mit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Meßeinrichtung (6) als auch der Impulsgeneratoreinrichtung (7d) verbunden ist, um den Schrittmotor (8) mit einer durch die erste Impulsfolge bestimmten Geschwindigkeit anzutreiben, wodurch das Nebendurchlaßventil (12) in der Öffnungsrichtung des Ventils bewegt wird, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unterhalb eines vorgegebenen Wertes befindet und in der Schließrichtung des Ventils betrieben wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis den vorgegebenen Wert übersteigt, und durch eine Einrichtung (14) zur Erfassung des lastfreien Betriebszustandes: der Brennkraftmaschine (3), um die Steuerschaltung (7a bis 7c, 7e, 7g) derart zu betätigen, daß der Schrittmotor (8) mit einer von der zweiten Impulsfolge bestimmten Geschwindigkeit während des Betriebs bei unbelasteter Brennkraftmaschine (3) angetrieben wird.
4. System zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Positionsdetektoreinrichtung (13) zur Erfassung der Stellung'des Nebendurchlaßventils (12) und zur Unterbrechung der Antriebswirkung der Steuerschaltung i7a bis 7c, 7e, 7g),' wenn sich das Nebendurchlaßventil (12) in der

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vollständig geschlossenen Stellung befindet, so daß verhindert wird, daß eine weitere Antriebskraft in der Ventil-Schließrichtung auf das Nebendurchlaßventil (12) ausgeübt wird.

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