DE2758273A1

DE2758273A1 - Gemischregelvorrichtung

Info

Publication number: DE2758273A1
Application number: DE19772758273
Authority: DE
Inventors: Masaharu Asano; Akio Hosaka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1976-12-28
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1978-06-29
Also published as: JPS5820379B2; US4153023A; JPS5382928A; DE2758273C2; GB1594247A

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

275827i~^KINKELDEY

W. STOCKMAIR

K. SCHUMANN

OR ΠΕΗ NAT. QPL PMVS

P. H. JAKOB

DtfV-ING

G. BEZOLD

8 MÜNCHEN 22

MAXIMIUANSTRASSE 43

27. Dezember 1977 P 12 287

Nissan Motor Company, Limited No. 2, Takara-machi, Kanagawa-ku,

Yokohama City, Japan

Gemischregelvorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Abgassensorbetriebssystem und insbesondere eine Vorrichtung zur Ermittlung der Arbeitstemperatur, die ermittelt, wann die Arbeitstemperatur des Gassensors sich im normalen Arbeitsbereich des Sensors befindet.

Bei einer Brennkraftmaschine mit geschlossenem Regelkreis, bei der sich ein Abgassensor in der Abgasleitung der Maschine befindet, um ein Ausgangssignal zum Steuern des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses des der Maschine gelieferten Gemisches zu liefern, muss sich der Sensor oberhalb einer gegebenen Temperatur befinden, damit er richtig arbeitet. Wenn der Gassensor unter dieser Temperatur liegt, arbeitet er nicht normal,

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TELBPON (OSO) 99 9·β9 TELEX ΟΒ-9·9·Ο TELEGRAMMS MONAPAT

was dazu führt, dass die Brennkraftmaschine unzufriedenstellend arbeitet.

Wenn der Gassensor unter seiner normalen Arbeitεtemperatur im typischen Fall nach einem Kaltstart oder während eines langer andauernden Leerlaufbetriebes arbeitet, wird seine Innenimpedanz sehr gross. Während der Arbeit auf normaler Temperatur, nimmt seine Impedanz jedoch auf einen niedrigen Wert ab und ändert sich die Spannung über dem Sensor nach Massgabe des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses in der Abgasleitung der Maschine derart, dass die Spannung für reichere Gemische über dem stöchiometrischen Verhältnis einen hohen Wert und für ärmere Gemische einen niedrigen Wert einnimmt.

Es werden mehrere bekannte Steuervorrichtungen verwandt, um das Ausgangssignal des Abgassensors während des Kaltbetriebs zu steuern. In der US-PS 3 938 479 ist eine Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur beschrieben, die auf die Spannungsänderungen während des Betriebes des Gassensors anspricht und dann, wenn keine Spannungsänderungen auftreten, den Gassensor als kalt beurteilt und nicht zulässt, dass die Steuerschaltung für den Abgassensor die Brennkraftmaschine in der Art einer automatischen Selbstregelung steuert. Wenn die Regelung mit geschlossenem Regelkreis während des Leerlaufbetriebes, bei dem das Gemisch ärmer ist, ausgesetzt ist, führt das arme Gemisch unvermeidlich zu einem niedrigen Ausgangssignal vom Abgassensor. Selbst wenn daher die Temperatur des Gassensors über ihrem normalen Arbeitswert liegt, kann ein fehlerhaftes Ausgangssignal der Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur geliefert werden, das dazu führt, dass die Aussetzung der Regelung mit geschlossenem Regelkreis sinnlos ausgedehnt wird. Erfindungsgemäss ist beabsichtigt, den

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Abgassensor während der Zeit, während der die Regelung mit geschlossenem Regelkreis ausgesetzt ist, mit einem Strom zu versorgen. Da die Innenimpedanz des Gassensors während des Kaltbetriebes oder während des Leerlaufbetriebes sehr gross ist, erzeugt der durch den Gassensor hindurchgehende Strom ein hohes Ausgangssignal über seiner Impedanz, so dass der kleinste Pegel des Ausgangssignals des Gassensors über einem vorgegebenen Wert liegt. Da die Innenimpedanz des Gassensors umgekehrt proportional mit der Temperatur des Gassensors abnimmt, nimmt die Spannung über der Innenimpedanz des Gassensors unabhängig vom Kraftstoff-Luft-Verhältnis des Gemisches, das durch den Sauerstoffgehalt des Gases in der Abgasleitung wiedergegeben wird, ab, so dass sie nur die Temperatur im Abgasleitungssystem wiedergibt. Die Abnahme des Ausgangssignals des Gassensors auf einen Wert unter dem vorgegebenen Wert kann daher als gültiges Signal für die Wiederaufnahme des Betriebes mit geschlossenem Regelkreis verwandt werden.

Hauptziel der Erfindung ist es, die Arbeitsweise des Abgassensors zu überwachen und es dem Sensor zu ermöglichen, die Brennkraftmaschine in der Art der automatischen Selbstregelung nur dann zu steuern, wenn sich der Sensor innerhalb seines Arbeitstemperaturbereiches befindet.

Erfindungsgemäss wird eine Gemischregelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgassensor zur Lieferung eines Regelsignals für die Gemischregelvorrichtung, mit einer Vorrichtung, die ermittelt, wann die Temperatur des Gassensors sich auf oder über seiner Arbeitstemperatur befindet, damit die Gemischregelvorrichtung die Maschine in der Art der Regelung mit geschlossenem Regelkreis betreiben kann, und die ermittelt, wann die Temperatur des Gassensors unter seiner

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Arbeitsteiaperatur liegt, damit die Gemischregelvorrichtung die Maschine in der Art der Regelung mit offenem Regelkreis betreiben kann, wobei der Sensor auf einer hohen Temperatur betrieben werden kann, so dass er ein Spannungssignal erzeugt, das die Konzentration eines bestimmten Gasbestandteils im Abgas wiedergibt, und der Sensor eine Innenimpedanz hat, die sich umgekehrt proportional mit der Temperatur des Sensors von einem sehr hohen Wert bei einer niedrigen Temperatur, bei der er nicht betriebsbereit ist, auf eine sehr niedrige Impedanz bei seiner hohen Arbeitstemperatur ändert, geliefert, die eine Ausgangsschaltung für den Abgassensor, die ein Signal erzeugt, das die Abweichung des die Konzentration wiedergebenden Spannungssignals von einem vorbestimmten Spannungspegel wiedergibt, der ein gewünschtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis darstellt, eine Speicherschaltung, die den Spitzenwert des die Abweichung wiedergebenden Signals ermittelt und den jüngsten Spitzenwert des die Abweichung wiedergebenden Signals speichert, einen ersten Detektor,der den relativen Spannungspegel des Ausgangssignals der Speicherschaltung zum Spannungspegel eines ersten Schwellenwertes bestimmt, der die normale Arbeitstemperatur des Abgassensors wiedergibt, damit die Gemischregelvorrichtung in der Art der automatischen Selbstregelung arbeitet, wenn das Ausgangssignal der Speicherschaltung über dem Pegel des Schwellenwertes liegt, oder in der Art der Regelung mit offenem Regelkreis arbeitet, wenn das Ausgangssignal der Speicherschaltung unter dem Pegel des Schwellenwertes liegt, eine Einrichtung, die den Abgassensor auf das Vorhandensein des Abschaltsignals mit einem Strom versorgt, um dadurch die Spannung über seiner Innenimpedanz zu erhöhen ,und einen zweiten Detektor aufweist, der den relativen Spannungspegel des Ausgangssignals des Abgassensors zum Spannungspegel eines zweiten Schwellenwertes bestimmt,

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der über dem maximalen Pegel des Ausgangssignals des Abgassensors während des Betriebs auf der oder über der normalen Arbeitstemperatur und unter dem kleinsten Pegel des Ausgangssignals des Abgassensors während des Betriebes unter seiner normalen Arbeitstemperatur beim Vorhandensein des durchfliessenden Stromes liegt, um die Art der Regelung der Gemischregelvorrichtung vom offenen Regelkreis auf den geschlossenen Regelkreis umzuschalten, wenn das erhöhte Spannungsausgangssignal des Abgassensors unter den zweiten Schwellenwert fällt, da das Ausgangssignal des Abgassensors umgekehrt proportional mit der Temperatur des Gassensors abnimmt.

Ein besonders bevorzugter Gedanke der Erfindung besteht in einer Gemischregelvorrichtung mit einem Abgassensor, der sich im Abgasleitungssystem einer Brennkraftmaschine befindet, um das Kraftstoff-Luft-Verhältnis des der Maschine gelieferten Gemisches zu steuern, und mit einer Vorrichtung zum Ermitteln, v/ann die Temperatur des Abgas sensors innerhalb ihres normalen Arbeitsbereiches liegt. Ein Abweichungssignal wird vom Abgassensor abgeleitet, das die Abweichung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgasleitungssystem von einem gewünschten Kraftstoff-Luft-Verhältnis wiedergibt. Der Spitzenwert des Abweichungssignals wird aufgenommen, in einer Speicherschaltung gespeichert und mit einem Schwellenwert verglichen, der die normale Arbeitstemperatur des Abgassensors wiedergibt, um ein Abschaltsignal für die Gemischregelvorrichtung zu liefern, damit die automatische Selbstregelung ausgesetzt wird, wenn die Temperatur des Sensors unter seine normale Arbeitstemperatur fällt. Der Abgassensor wird dann auf das Vorhandensein des Abschaltsignals mit einem Strom versorgt, so dass die Spannung über seiner Innenimpedanz wegen seines hohen Impedanzwertes bei niedrigen Sensortemperaturen zunimmt. Das

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Ausgangssignal vom Gassensor wird mit einem vorgegebenen Wert verglichen, der über dem maximalen Pegel des Ausgangssignals des Sensors beim Betrieb auf der oder über der normalen Arbeitstemperatur jedoch unter dem kleinsten Pegel des Ausgangssignals des Sensors beim Betrieb unter seiner normalen Arbeitstemperatur mit zugeführtem Strom liegt. Wenn das Ausgangssignal des Gassensors unter den vorgegebenen Wert fällt, entscheidet die Vorrichtung, dass die Temperatur des Gassensors Über seine normale Arbeitstemperatur gestiegen ist, so dass der Betrieb der automatischen Selbstregelung wieder aufgenommen wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Ermitteln der Arbeitstemperatur eines Abgassensors beschrieben. Der Abgassensor steht elektrisch mit einer Ausgangsschaltung für den Abgassensor in Verbindung, die ein Signal erzeugt, das die Abweichung der Konzentration eines bestimmten Gasbestandteils des Abgases von einem vorgegebenen Spannungspegel wiedergibt, der ein gewünschtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis anzeigt. Das die Abweichung wiedergebende Signal liegt an einem Spitzenwertdetektor oder einer Speicherschaltung, die den Spitzenwert des die Abweichung wiedergebenden Signals ermittelt und den jeweils jüngsten Spitzenwert dieses Signals speichert. Ein erster Detektor stellt fest, wann der gespeicherte Spitzenwert unter den Pegel eines Schwellenwertes liegt» der die Arbeitstemperatur des Gassensors wiedergibt, damit die Gemischregelvorrichtung von der Regelung mit geschlossenem auf die Regelung mit offenem Regelkreis umgeschaltet wird. Bei der Regelung mit offenem Regelkreis löst das Ausgangssignal des ersten Detektors eine Stromversorgungsschaltung aus, so dass diese den Abgassensor mit einem Gleichstrom

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versorgt, um dadurch die Spannung über seiner Innenimpedanz zu erhöhen. Ein zweiter Detektor ist dazu vorgesehen,festzustellen, wann das Ausgangssignal des Abgassensors unter einen vorgegebenen Wert fällt, der über dem maximalen Pegel des Ausgangssignals des Abgassensors beim Betrieb auf der oder über der normalen Arbeitstemperatur und unter dem kleinsten Pegel des Ausgangssignals des Abgassensors beim Betrieb unter seiner normalen Arbeitstemperatur beim Vorhandensein des durch den Abgassensor fliessenden Stromes liegt, um ein Umschalten der Gemischregelvorrichtung von der Regelung mit offenem Regelkreis auf die Regelung mit geschlossenem Regelkreis zu bewirken.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur für einen Abgassensor.

Fig. 2 zeigt eine grafische Darstellung der Ausgangskennlinie des Abgassensors.

Fig. 3 zeigt das Schaltbild der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt eine Reihe von Wellenformen der Signale, die an verschiedenen Stellen der in Fig. 3 dargestellten Schaltung auftreten, in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgassensors.

Fig. 5 zeigt ein abgewandeltes Blockschaltbild der in Fig. dargestellten Vorrichtung.

Fig. 6 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der in Fig. 3 dargestellten Abweichungsdetektorschaltung.

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In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine mit geschlossenem Regelkreis in einem Funktionsblockschaltbild dargestellt. Die Brennkraftmaschine 10 wird von einer Kraftstoff-und Luft-Misch- und -Versorgungseinrichtung 11,beispielsweise einem elektronisch gesteuerten Vergaser oder einer Einspritzanlage mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt und gibt ihre Abgase über das Abgasleitungssystem der Maschine ab, indem sich ein Abgassensor 12 und ein katalytischer Wandler 13 befinden. Der Abgassensor 12 ist ein herkömmlicher Detektor für den Sauerstoffgehalt, der die Konzentration des Sauerstoffs in den Abgasemissionen feststellen kann und über die Leitung 14 ein Ausgangssignal V erzeugt. Das Ausgangssignal vom Sensor 12 zeigt einen abrupten übergang in seiner Spannung am stöchiometrischen Kraftstoff-Luft-Verhältnis, so dass der hohe Spannungspegel angibt, dass das Gemisch reicher als das stöchiometrische Verhältnis ist, während der niedrige Spannungspegel angibt, dass das Gemisch ärmer als das stöchiometrische Verhältnis ist. Der katalytische Wandler 13 ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Dreiwegkatalysator, der gleichzeitig die Oxidation von Kohlenmonoxid und von Kohlenwasserstoffen und die Reduktion von Stickstoffoxiden beschleunigt, wenn er dem Abgas ausgesetzt wird, dessen Sauerstoffgehalt ein Kraftstoff-Luft-Verhältnis anzeigt, das in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses liegt. Da die Dreiwegkatalyse schlechter arbeitet, wenn das Kraftstoff-Luft-Verhältnis im Abgasleitungssystem vom stöchiometrischen Wert abweicht, besteht die Hauptfunktion des geschlossenen Regelkreises darin, die Maschine 10 mit einem Gemisch zu betreiben, dessen Kraftstoff-Luft-Verhältnis genau auf einen Wert in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses geregelt ist.

Das Ausgangssignal V vom Abgassensor 12 wird von einem Detektor

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15 für die Abweichung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses empfangen, dessen Hauptfunktion darin besteht, das Eingangssignal mit einer Spannung V zu vergleichen und ein Signal zu erzeugen, das die Abweichung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgasleitungssystem von dem Wert in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses wiedergibt, bei dem die Dreiwegkatalyse ihren maximalen Umwandlungswirkungsgrad hat. Das Ausgangssignal vom Abweichungsdetektor 15 liegt einerseits an einer Steuerschaltung für den Abgassensor oder einem Integralregler 16, der für eine Integration des Eingangssignals sorgt, um unerwünschte Schwingungen oder Schwankungen des automatischen Selbstregelungssignals zu unterdrücken, die leicht auf Änderungen des Betriebszustandes der Maschine hin auftreten.

Das Ausgangssignal vom Integralregler 16 wird durch eine Leistungsverstärkerstufe 17 verstärkt und an die Kraftstoff- und Luft-Misch- und-Versorgungseinrichtung 11 gelegt. Somit wird die Maschine 10 in der Art der Regelung mit geschlossenem Regelkreis betrieben.

Eine zusätzliche Eigenschaft eines Sauerstoffgassensors besteht darin, dass bei Temperaturen unter der normalen Arbeitstemperatur die Innenimpedanz des Sensors extrem gross ist. Wenn die Temperatur des Sensors auf seine normale Ar beitstemperatur steigt, fällt die Innenimpedanz des Sensors von einem extrem hohen Wert auf den Arbeitsimpedanzwert ab. Der oberhalb der normalen Arbeitstemperatur arbeitende Sauer stoffsensor wird bei Abwesenheit von Sauerstoffgas ein Sig nal über dem Pegel eines Schwellenwertes erzeugen. Das heisst insbesondere, dass der Sauerstoffsensor eine erste Spannung über dem Pegel des Schwellenwertes beim Fehlen des Sauerstoffgases

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und eine zweite Spannung unter dem Pegel des Schwellenwertes beim Vorhandensein des Sauerstoffgases erzeugt.

Wenn andererseits der Sauerstoffsensor unter der normalen Arbeitstemperatur arbeitet, fällt der erste Spannungspegel beim Fehlen des Sauerstoffgases mit der Temperatur ab und nähert sich der erste Spannungspegel dem zweiten Spannungspegel, wenn die Temperatur extrem niedrig ist.

Daher ändert sich der Spannungspegel des Sauerstoffgassensors 12 als Funktion des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgasleitungssystem der Maschine sowie als Funktion von der darin herrschenden Temperatur.

Um festzustellen, wann der Sauerstoffgassensor unter der normalen Arbeitstemperatur arbeitet, liegt das Ausgangssignal des Gassensors 12 am Eingang eines !Comparators 18, der es mit einer vorgegebenen Spannung V„ vergleicht. Der Komparator 18 liegt auf einem hohen Spannungspegel, wenn das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors unter dem Schwellenwertpegel V_n liegt und kommt auf den niedrigen Spannungspegel, wenn das Ausgangssignal des Sensors über diesem Schwellenwert, liegt.

Das Ausgangssignal vom Abweichungsdetektor 15 liegt andererseits an einem Spitzenwertdetektor 19, wo der positive Spitzenwert des Ausgangssignals des Detektors 15 wahrgenommen und gehalten wird, um ihn an einen zweiten Komparator 20 zum Vergleich mit einem Signal von einer veränderlichen BezugswerteinstelJschaltung 21 zu legen. Diese Bezugswerteinstellschaltung spricht auf die Ausgangssignale vom Komparator 18 an um verschiedene Spannungspegel zu erzeugen, wie es später im einzelnen beschrieben wird. Der zweite Komparator 20 befindet sich

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auf einem hohen Spannungspegel, wenn das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors unter dem veränderlichen Schwellenwertpegel liegt und wird auf den niedrigen Spannungspegel gebracht, wenn dieses über dem Schwellenwertpegel liegt. Das Hochspannungssignal vom Komparator 20 zeigt an, dass der Sauerstoffsensor 12 unter der normalen Arbeitstemperatur arbeitet und dass es erwünscht ist, die Regelung mit geschlossenem Regelkreis auszusetzen. Daher wird das auf hohem Pegel befindliche Ausgangssignal vom Komparator 20 dazu benutzt, den Integralregler 16 auszuschalten. Gleichzeitig bewirkt das Ausschaltsignal, dass die Stromversorgungsschaltung 22 einen Strom dem Gassensor 12 liefert, so dass die Spannung über seiner Innenimpedanz zunimmt.

Fig. 2 zeigt eine grafische Darstellung der Ausgangsspannung des Gassensors gegenüber seiner Innenimpedanz. Wenn die Temperatur des Abgasleitungssystems mit der Zeit abfällt, nimmt die Innenimpedanz des Sensors zu, was zur Folge hat, dass der maximale Pegel der Sensorausgangsspannung umgekehrt proportional mit der Zunahme der Innenimpedanz (Abnahme der Temperatur) abnimmt, wie es durch die ausgezogene Kurvenlinie I angegeben ist. Demgegenüber bewirkt der von der Stromversorgungsschaltung 22 zwangsweise durch den Sauerstoffgassensor 12 geleitete Strom, dass die maximale Amplitude der Ausgangsspannung scharf ansteigt, wie es durch den strichpunktierten Kurvenzug II angegeben ist und dass die minimale Amplitude der Sensorspannung, die normalerweise O Volt beträgt, scharf ansteigt, wie es durch eine strichpunktierte Kurve III angegeben ist. Da die Innenimpedanz des Gassensors 12 sehr gross ist, Während dieser unter seiner normalen Arbeitetemperatur arbeitet, erzeugt der Strom während der Aussetzung der

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automatischen Selbstregelung eine hohe Ausgangsspannung am Gassensor. Die Innenimpedanz des Sensors 12 und somit das Ausgangssignal des Sensors, nehmen umgekehrt mit der Temperatur ab, so dass das Ende der Aussetzung der automatischen Selbstregelung dadurch bestimmt werden kann, dass wahrgenommen wird, wann das Ausgangssignal des Gassensors unter den Schwellenwertpegel V„ fällt. Der Schwellenwert V„ wird daher auf einen Wert festgelegt, der kleiner als die kleinste Spannung des Gassensors 12 während des Betriebes unter seiner normalen Arbeitstemperatur mit hindurchgehendem Gleichstrom, jedoch grosser als die maximale Spannung des Gassensors beim Betrieb auf oder über seiner normalen Betriebstemperatur ohne durchfliessenden Strom ist, wie es im vorhergehenden beschrieben wurde.

Ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 ist der Sauerstoffgassensor 12 in einem Ersatzschaltbild durch eine Innenimpedanz 30 und eine elektromotorische Kraft V dargestellt, die über der Impedanz 30 entwickelt wird, was durch einen Kreis 31 wiedergegeben ist, der in Reihe mit der Impedanz 30 an Hasse liegt. Eine Leitung 32 von der Impedanz 30 des Sensors 12 führt zu einem HF-Filter 33 aus einem Widerstand 34 und einem Kondensator 35 und somit zum Eingang des Abweichungsdetektors 15. Das HF-Filter dient dazu, die hochfrequenten Anteile des erzeugten Ausgangssignals des Sauerstoffsensors herauszufiltern, dessen Haupt- oder Grundfrequenz gewöhnlich in der Grössenordnung von 10 Hz liegt.

Der Abweichungsdetektor 15 enthält als Funktionsverstärker einen Gleichstrompufferverstärker 36 mit einer hohen Eingangsimpedanz , dessen nicht-invertierender Eingang mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 34 und dem Kondensator 35 des

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Filters 33 verbunden ist und der eine über einer Eingangsimpedanz 36a, die zwischen den nicht-invertierenden Eingang und Masse geschaltet ist, entwickelte Spannung verstärken kann. Das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 36 liegt am nichtinvertierenden Eingang eines Differentialverstärkers 37, der den Unterschied zwischen dem verstärkten Sensorausgangssignal und einem festen Vergleichspegel V_orrr, berechnet, der ein Kraftstoff-Luft-Verhältnis in der Nähe des stöchiometrischen Wertes wiedergibt. Das Ausgangssignal vom Detektor 15 gibt daher die Abweichung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgasleitungssystem der Maschine 10 von einem Wert in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses wieder.

Der Spitzenwertdetektor 19, der die positiven Spitzenwerte des Abweichungssignals hält, umfasst einen Kondensator 38 und einen Widerstand 39, die in Reihe zwischen den Ausgang des Abweichungsdetektors 15 und Masse geschaltet sind,und eine Diode 40 und einen Widerstand 41, die in Reihe über den Widerstand 39 geschaltet sind. Die die Diode 40 und die Widerstände 39, 41 enthaltende Schaltung dient dazu, den Kondensator 38 aufzuladen, wenn sich das Abweichungssignal auf einem hohen Spannungspegel befindet,und weist eine kleinere Zeitkonstante als ein Entladeschaltkreis auf, der durch den Widerstand 39 und den Kondensator 38 gebildet wird.

Eine veränderliche Bezugswerteinstellschaltung 21 wird von einem Spannungsteiler aus in Reihe geschalteten Widerständen 44 und 45 und einem Schalttransistor 46 gebildet, der in Reihe zum Spannungsteiler zwischen die Spannungsversorgungsklenune 47 mit einer Spannung Vcc und Masse geschaltet ist. Die Basiselektrode des Transistors 46 ist über einen Widerstand 48 mit dem Ausgangs des Komparators 18 verbunden. Der Verbindungspunkt

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zwischen den Widerständen 44 und 45 liegt am nicht-invertierenden Eingang des !Comparators 20, um das daran auftretende Signal mit der Spannung zu vergleichen, die sich über den Speicherkondensator 38 des Spitzenwertdetektors 19 entwickelt. Ein Rückkopplungswiderstand 49 ist zwischen den Ausgang des !Comparators 20 und seinen nicht-invertierenden Eingang geschaltet. Die Stromversorgungsschaltung 22 wird von einer Diode 50, einer Parallelschaltung eines Widerstandes 51 und eines Kondensators 52 in Reihe mit der Diode 50 gebildet. Der Widerstand 51 und der Kondensator 52 bilden ein Differenzierglied, um einen schnellen Spannungsanstieg aufzubauen, der ausreicht, um den Komparator 18 in den Zustand mit niedrigem Ausgangspegel auf das Umschalten des Komparators 20 auf den Zustand mit hohem Ausgangspegel hin umzuschalten. Das verhindert das Auftreten von Abschalt-und Einschaltsignalen aufgrund des Vorhandenseins des kapazitiven Bauteils in der Eingangsschaltung des Abweichungsdetektors 15, d.h. aufgrund des Kondensators 35, was im folgenden mehr im einzelnen beschrieben wird.

Im folgenden wird anhand der in Fig. 4 dargestellten Signalwellenformen die Arbeitsweise der in Fig. 3 dargestellten Schaltung näher erläutert. Während des Zeitintervalls von t bis t₁,in dem die Temperatur des Abgasleitungssystems der Maschine über der normalen Arbeitstemperatur des Sauerstoffgassensors 12 (Fig. 4a) liegt, schwankt die Spannung über der Eingangsimpedanz 36a des Abweichungsdetektors 15 zwischen normalen maximalen und minimalen Spannungspegeln (Fig. 4b) nach Massgabe der sich ändernden Konzentrationen des Sauerstoffgases, was zu einer Schwankung im Abweichungssignal führt. Der Spitzenwertdetektor 19 nimmt die normale maximale Spannung des Abweichungssignales wahr und speichert diese Spannung über die Diode 40 und Widerstände 39, 41 am Kondensator

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38. Die Spannung über dem Kondensator 38 wird über den Widerstand 39 entladen, bevor der nächste Spitzenwert ankommt, so dass sie den jüngsten Spitzenwert des die Abweichung wiedergebenden Signals darstellt. Da die Spannung V„ am nicht-invertierenden Eingang des Komparators 18 auf einen Wert über der normalen maximalen Spannung Vw des Sauerstoffsensors festgelegt ist, liefert der Komparator 18 ein Ausgangssignal 18a mit hoher Spannung (Fig. 4f) der Basis des Transistors 46 der ver-_# anderliehen Bezugswerteinstellschaltung 21, um diese anzuschalten. Das Durchschalten des Transistors 46 schaltet die in Reihe geschalteten Widerstände 44 und 45 in Reihe zwischen die Spannungsquelle 47 und Masse, so dass der nicht-invertierende Eingang des Komparators 20 auf einem Spannungspegel V-^ gehalten wird, der die normale Arbeitstemperatur des Abgassensors 12 wiedergibt (Fig. 4c). Da der Abgassensor 12 normalerweise über seiner normalen Arbeitstemperatur arbeitet, ist das Ausgangssignal des Abweichungsdetektors normalerweise grosser als der Schwellenwertpegel V_ftT und wird folglich das Ausgangssignal des Komparators 20 bis zum Zeitpunkt t.. auf einem niedrigen Pegel gehalten (Fig. 4d), so dass während des Zeitintervalls t_Q bis t₁ der Integralregler 16 angeschaltet ist, um die Maschine 10 in der Art der automatischen Selbstregelung zu betreiben.

Als Folge einer Ausdehnung des Leerlaufbetriebes fällt die Temperatur des Abgassensors zum Zeitpunkt t₁ (Fig. 4a) unter seine normale Arbeitstemperatur, so dass das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors unter den Schwellenwertpegel V-, fällt. Das führt zu einem Ausgangssignal mit hoher Spannung des Komparators 20 (Fig. 4d), so dass der Integralregler 16 abgeschaltet wird und somit die automatische Selbstregelung abgeschaltet wird, während gleichzeitig die Diode 50 der

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Stromversorgungsschaltung 22 in Durchlassrichtung vorgespannt wird. Die Parallelschaltung aus dem Kondensator 52 und dem Widerstand 51 in der Stromversorgungsschaltung sorgt für eine scharf ansteigende Spannung über dem Widerstand 51 (Fig. 4e) auf das Vorhandensein eines Signals mit hoher Spannung vom Komparator 20. Der Komparator 18 wird augenblicklich vorgespannt, so dass er auf den Zustand des niedrigen Ausgangssignals umschaltet und der Transistor 46 gesperrt wird, wodurch der Schwellenwertpegel des Komparators 20 auf V angehoben wird. Das stellt eine Sicherung gegenüber einer möglichen Instabilität der Schaltung während ihrer Umschaltzeit dar.

Der Abgassensor 12 wird dann mit einem von der Stromversorgungsschaltung 22 gelieferten Strom versorgt. Da die Innenimpedanz des Gassensors 12 bei niedriger Temperatur extrem gross ist und da die Eingangsimpedanz des Pufferverstärkers 36 gleichfalls gross ist, gibt die Spannung über der Eingangsimpedanz 36a die Schwankung der Hochspannung des Abgassensors 12 wieder, so dass der invertierende Eingang des Komparators 18 den Schwellenwertpegel V„ überschreitet und somit der Komparator 18 im Zustand der niedrigen Spannung gehalten wird. Aufgrund der hohen Eingangsimpedanz des Pufferverstärkers 36 besteht nur eine ausserordentlich geringe Wahrscheinlichkeit, dass der Komparator 18 auf ein fehlerhaftes Signal ansprechend arbeitet, das von Kriechwegen herrührt, die zwischen der Verbindungsleitung 32 und Masse vorhanden sein können.

Wenn die Temperatur im Abgasleitungssystem auf das Ende des Leerlaufbetriebes hin ansteigt, nimmt die Innenimpedanz des Sensors 12 ab und nimmt als Folge davon das Ausgangssignal

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des Sensors 12 gleichfalls ab. Es sei angenommen, dass zum Zeitpunkt t_ der Pegel des Ausgangssignals des Sensors 12 unter den Schwellenwertpegel V„ fällt und dass vom Komparator 18 ein

Ausgangssignal mit hohem Pegel kommt, um den Transistor 46 durchzuschalten. Durch das Durchschalten des Transistors 46 wird das Massepotential an die Spannungsteiler 44, 45 gelegt, so dass der Vorspannungspegel des nicht-invertierenden Eingangs des Komparators 20 auf einen Pegel unter das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors absinkt. Der Komparator 20 wird somit auf den Zustand der niedrigen Spannung (Fig. 4d) umgeschaltet, damit der Integralregler 16 den Betrieb der automatischen Selbstregelung wieder aufnehmen kann und gleichzeitig ein Signal mit niedriger Spannung über den Widerstand 49 an seinen nicht-invertierenden Eingang legt. Das Potential am nicht-invertierenden Eingang des Komparators 20 wird auf den niedrigeren Spannungspegel V₇._T herabgesetzt.

Auf das Vorhandensein einer niedrigen Spannung am Ausgang des Komparators 20 ansprechend, verschwindet der Strom durch den Abgassensor 12 (Fig. 4g). Da während der Aussetzung der Regelung mit geschlossenem Regelkreis der Abgassensor 12 auf einem relativ hohen Spannungspegel durch den erzwungenen Stromfluss gehalten wird, spricht die Wiederaufnahme der automatischen Selbstregelung nur auf die Temperatur des Abgassensors an, so dass folglich der nachteilige Einfluss von armen Gemischverhältnissen im Abgasleitungssystem der Maschine auf die Entscheidung der Wiederaufnahme der automatischen Selbstregelung beseitigt ist, so dass eine sinnlose Verlängerung der Aussetzung der automatischen Selbstregelung, nachdem die Bedingung für die automatische Selbstregelung erfüllt ist, wirksam vermieden werden kann.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel kann in der in

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Fig. 5 dargestellten Weise abgewandelt werden. Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist im allgemeinen dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ähnlich, mit der Ausnahme, dass das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors 19 über einen Entladeschaltkreis 60 entladen wird und dass der Schwellenwertpegel des !Comparators 20 von der Quelle 61 aus auf einem festen Pegel gehalten wird. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, umfasst der Entladeschaltkreis 60 einen Komparator 62, dessen nicht-invertierender Eingang auf das Potential V„ vorgespannt ist, um festzustellen, wann das Ausgangssignal des Abgassensors über den Schwellenwertpegel steigt, um dadurch eine niedrige Spannung an seinen Ausgang zu legen und somit die am Kondensator 38 des Spitzenwertdetektors 39 gespeicherte Energie über eine Diode 63 zu entladen. Bei diesem Schaltungsaufbau wird der Spitzenwertdetektor 19 auf einem minimalen Spannungswert während der Zeit der Aussetzung der automatischen Selbstregelung gehalten, statt es ihm zu ermöglichen, wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, mit dem Ausgangssignal des Sensors anzusteigen, so dass der Ausgangssignalpegel des Komparators 20 während der Zeit der Aussetzung der automatischen Selbstregelung auf einem hohen Pegel gehalten wird.

Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, sind eine Diode 42a und ein Startschalter 42b in Reihe zwischen den Ausgang des Komparators 18 und Masse geschaltet. Diese Reihenschaltung dient dazu, eine Schwierigkeit zu vermeiden, die entstehen könnte, wenn die Ein-ZAus-Schaltvorgänge des Zündschalters der Maschine zweimal wiederholt werden, bevor der Starterschalter der Maschine angeschaltet ist. Die Schwierigkeit besteht darin, dass die automatische Selbstregelung nicht für eine gewisse Zeitdauer ausgesetzt werden kann, wenn die Maschine für den

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Leerlaufbetrieb gestartet wird.

Der Starterschalter 42b ist so angeordnet, dass er auf den nicht dargestellten Maschinenstarterschalter oder in Zusammenarbeit damit betätigt wird. Das Anschalten des Schalters 42b legt das Massepotential an die Basiselektrode des Transistors 46, um diesen zu sperren, so dass der Schwellenwertpegel des Komparators 20 augenblicklich auf den höheren Spannungspegel V ansteigt, um dadurch ein Ausschaltsignal am Ausgang des Komparators 20 zu erzeugen. Dieselbe Schwierigkeit kann auch durch eine Reihenschaltung aus einer Diode 43a und einem Starterschalter 43b beseitigt werden, der so angeordnet ist, dass er auf den Maschinenstarterschalter oder in Zusammenarbeit damit betätigt wird, wie es oben beschrieben wurde. Durch die Betätigung des Schalters 43b wird der Verbindungspunkt zwischen der Diode 40 und dem Widerstand 41 des Spitzenwertdetektors 19 an Masse gelegt, so dass die Spannung über dem Speicherkondensator 38 augenblicklich über die Diode 43 entladen wird, um dadurch das Potential am invertierenden Eingang des Komparators 20 auf einen Pegel unter den Schwellenwert herabzusetzen, was zu einem Ausgangssignal mit hoher Spannung vom Komparator 20 führt.

In Fig. 6 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Abweichungsdetektors 15 von Fig. 3 dargestellt. Bei diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel liegt der Ausgang des Pufferverstärkers 36 einerseits am nicht-invertierenden Eingang des Differentialverstärkers 37 und andererseits über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 70 und einer Diode 71 am invertierenden Eingang des Verstärkers 37. Mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand und der Diode 71 ist ein Widerstand 72 verbunden, der parallel zu einer Reihenschaltung

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aus einem Widerstand 73 und einem Transistor 74,dessen Basiselektrode über einen Widerstand 75 mit dem Ausgang des !Comparators 18 verbunden ist, an Masse liegt. Der invertierende Eingang des Differentialverstärkers 37 liegt über eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 76 und einem Widerstand 77 an Masse.

Die parallele RC-Schaltung 76, 77 und die Diode 71 bilden eine Mittelungsschaltung, die ein zeitlich integriertes Signal liefert, das den Mittelwert des Ausgangssignals des Abgassensors über einen ausgedehnten Zeitraum wiedergibt. Die Widerstände 70 und 72 bilden einen Spannungsteiler, dessen geteiltes Ausgangssignal, beispielsweise die Hälfte der Ausgangsspannung vom Pufferverstärker 36 über die Diode 71 zum Aufladen des Kondensators 76 anliegt. Diese Zeitintegralwiedergabe des Ausgangssignals des Sensors ändert den Schwellenwertpegel des Differentialverstärkers 37 als Funktion der Zeit oder des Alters, so dass der Regelpunkt des Rückkopplungskreises sich als Funktion der Zeit ändert, um das passendste Kraftstoff-Luft-Mischverhältnis zu liefern.

Der Transistor 74 ist in den leitenden Zustand vorgespannt, wenn das Ausgangssignal des Komparators 18 auf einem niedrigen Pegel liegt, d.h. wenn die automatische Selbstregelung ausgesetzt ist. Durch das Durchschalten des Transistors 74 wird der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 70 und 72 auf ein Potential mit einem niedrigen Pegel geklemmt. Da während der Zeit, während der die automatische Selbstregelung ausgesetzt ist, das Ausgangssignal des Gassensors einen täuschend hohen Wert hat, wird durch dieses Klemmen auf ein Potential mit niedrigem Pegel die Spannung über dem Kondensator 76 der Mittelungsschaltung auf einem Wert gehalten, der zur

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Wiederaufnahme der automatischen Selbstregelung passend ist, anstatt der Spannung zu erlauben, mit dem Ausgangssignal des Gassensors anzusteigen. Wenn das zeitlich integrierte Signal der Mittelungsschaltung mit dem Ausgangssignal des Gassensors ansteigen darf, geht der Regelpunkt des geschlossenen Regelkreises für die normale automatische Selbstregelung extrem hoch, so dass eine zufriedenstellende Arbeit nicht erreicht wird. Statt der Verwendung des Transistors 74 und der Widerstände 73 und 75, können andererseits eine Diode 78 und ein Widerstand 79 in Reihe zwischen den Ausgang des Komparators 18 und die Anode der Diode geschaltet sein. Die Diode 78 ist so gepolt, dass sie den Strom leitet, wenn der Komparator 18 auf dem niedrigen Spannungspegel liegt.

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Claims

PATENTANWÄLTE

P 12 287

PATENTANSPRÜCHE

A. GRÜNECKER

CXPL -ING.

H. KINKELDEY

OR-ING

W. STOCKMAIR K. SCHUMANN

□R HER NAT CtHL-MfVS

P. H. JAKOB

DIPL-INC

G. BEZOLD

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

27. Dezember 1977

Gemischregelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgassensor zum Liefern eines Regelsignals für die Gemischregelvorrichtung, einer Vorrichtung zum Ermitteln, wann die Temperatur des Gassensors sich am oder über seiner Arbeitstemperatur befindet, um es der Gemischregelvorrichtung zu ermöglichen, die Maschine in der Art der Regelung mit geschlossenem Regelkreis zu betreiben, und zum Bestimmen, wann die Temperatur des Gassensors unter seiner Arbeitstemperatur liegt, um es der Gemischregelrvorrichtung zu ermöglichen, die Maschine in der Art der Regelung mit

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INSPECTED

TELEFON (Οββ) 9298(9

Telex oa-aasao

TE LEKOPIERER

offenem Regelkreis zu betreiben, wobei der Sensor auf einer hohen Temperatur betrieben werden kann, um ein Spannungssignal zu erzeugen, das die Konzentration eines bestimmten Gasbestandteils im Abgas wiedergibt und wobei der Sensor eine Innenimpedanz hat, die sich umgekehrt proportional mit der Temperatur des Sensors von einer sehr hohen Impedanz bei einer niedrigen Temperatur, bei der der Sensor nicht betriebsfähig ist, auf eine sehr niedrige Impedanz bei der hohen Arbeitstemperatur ändert, gekennzeichnet durch eine Ausgangsschaltung (15) für den Abgassensor, die ein Signal erzeugt, das die Abweichung des die Konzentration wiedergebenden Spannungssignals von einem vorbestimmten Spannungspegel wiedergibt, der ein gewünschtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis darstellt, durch eine Speicherschaltung (19), die den Spitzenwert des die Abweichung wiedergebenden Signals ermittelt und den jüngsten Spitzenwert des die Abweichung wiedergebenden Signals speichert, durch einen ersten Detektor (20, 21) zum Bestimmen des relativen Spannungspegels des Ausgangssignals der Speicherschaltung zum Spannungspegel eines ersten Schwellenwertes, der die normale Arbeitstemperatur des Abgassensors wiedergibt, um zu bewirken, dass die Gemischregelvorrichtung in der Art der automatischen Selbstregelung arbeitet, wenn das Ausgangssignal der Speicherschaltung über dem Schwellenwertpegel liegt, oder zu bewirken, dass die Gemischregelvorrichtung in der Art der Regelung mit offenem Regelkreis arbeitet, wenn das Ausgangssignal der Speicherschaltung kleiner als der Schwellenwertpegel ist, durch eine Einrichtung (22), die auf das Vorhandensein des Abschaltsignals hin dem Abgassensor einen Strom liefert, um dadurch die Spannung über dessen Eingangsimpedanz zu erhöhen, und durch einen zweiten Detektor (18, 21) zum Bestimmen des relativen Spannungspegels

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des Ausgangssignals des Abgassensors zum Spannungspegel eines zweiten Schwellenwertes, der grosser als der maximale Pegel des Ausgangssignals des Abgassensors beim Betrieb auf oder über der normalen Arbeitstemperatur und kleiner als der kleinste Pegel des Ausgangssignals des Abgassensors beim Betrieb unter seiner normalen Arbeitstemperatur beim Vorhandensein des durchfliessenden Stromes ist, um die Art der Regelung der Gemischregelvorrichtung von der Regelung mit offenem auf die Regelung mit geschlossenem Regelkreis umzuschalten, wenn die angestiegene Ausgangsspannung des Abgassensors unter den zweiten Schwellenwert fällt, da das Ausgangssignal des Abgassensors umgekehrt proportional mit der Temperatur des Gassensors abnimmt.

2. Gemischregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der erste Detektor eine Bezugswerteinstelleinrichtung zum Bilden eines Schwellenwertpegels, der die normale Arbeitstemperatur des Abgassensors wiedergibt, und einen Komparator (20) aufweist, dessen erster Eingang mit der Speicherschaltung und dessen zweiter Eingang mit der Bezugswerteinstelleinrichtung verbunden ist, wobei das Ausgangssignal des !Comparators ein Anschaltsignal für die Gemischregelvorrichtung ist, um die Maschine in der Art der automatischen Selbstregelung zu betreiben, wenn das Ausgangssignal von der Speicherschaltung grosser als der Schwellenwertpegel ist und wobei dieses Signal ein Abschaltsignal für die Gemischregelvorrichtung ist, um die Maschine in der Art der Regelung mit offenem Regelkreis zu betreiben, wenn das Ausgangssignal von der Speicherschaltung kleiner als der Schwellenwertpegel ist, und dass eine Einrichtung (18, 21,60) vorgesehen

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ist, die den relativen Pegel der Spannung am ersten Eingang des Komparators zur Spannung am zweiten Eingang des Komparators derart ändert, dass auf das Vorliegen der Regelung mit offenem Regelkreis hin der Spannungspegel des ersten Eingangssignals kleiner als der Spannungspegel des zweiten Eingangssignals ist.

3. Gemischregelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Einrichtung (18, 21, 60) , die die relative Spannung der Eingänge des Komparators (20) ändert, eine zweite Einrichtung zum Einstellen einer Schwellenspannung (V„), die kleiner als der kleinste Pegel des Spannungssignals ist, das die Konzentration wiedergibt und beim Vorhandensein des durchfliessenden Stromes erzeugt wird, und einen zweiten Komparator (18) aufweist, dessen erster Eingang so geschaltet ist, dass er auf das die Konzentration wiedergebende Spannungssignal anspricht und dessen zweiter Eingang mit der zweiten Bezugs-Werteinstelleinrichtung verbunden ist, wobei das Ausgangssignal des zweiten Komparators ein Signal zum Halten des Spannungspegels des ersten Eingangs des ersten Komparators (20) auf einem Pegel unter dem Spannungspegel seines zweiten Eingangs ist.

4. Gemischregelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die erste Bezugswerteinstellschaltung einen Schalttransistor enthält, der auf das Ausgangssignal des zweiten Komparators anspricht, um beim Vorliegen der Regelung mit offenem Regelkreis den Schwellenwertpegel auf einen Peqel zu erhöhen, der über dem Spitzenwert des die Abweichung wiedergebenden Signals liegt.

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5. Gemischregelvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Diode (63) , die zwischen den Ausgang der Speicherschaltung (19) und den Ausgang des zweiten !Comparators (18) geschaltet ist, um die gespeicherte Energie der Speicherschaltung zu entladen, so dass die Spannung am ersten Eingang des !Comparators (20) niedriger als der Schwellenwertpegel ist.

6. Gemischregelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Ausgangsschaltung für den Abgassensor eine Eingangsimpedanzschaltung (36a), die mit dem Abgassensor verbunden ist, um eine Spannung zu entwickeln, die das Spannungssignal wiedergibt, das die Konzentration darstellt, einen Pufferverstärker (36) mit einem hohen Eingangsimpedanzwert, der so arbeitet, dass er die Spannung über der Eingangsimpedanzschaltung verstärkt, und einen Differentialverstärker (37) aufweist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Pufferverstärkers verbunden ist und dessen zweiter Eingang auf einen Bezugspegel vorgespannt ist, der das gewünschte Kraftstoff-Luft-Verhältnis wiedergibt, um das die Abweichung wiedergebende Signal zu erzeugen.

7. Gemischregelvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Filterschaltung (33), die zwischen den Abgassensor und den Pufferverstärker geschaltet ist, um die hochfrequenten Anteile des die Konzentration wiedergebenden Spannungssignals herauszufiltern.

8. Gemischregelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Stromversorgungseinrichtung (22) eine Differenzierschaltung (51, 52) aufweist.

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um auf das Vorliegen der Regelung mit offenem Regelkreis hin einen schnellen Anstieg in der Spannung zu erzeugen, und dass die Einrichtung (18/ 21, 60), die die relativen Spannungen der Eingänge des !Comparators (20) ändert, eine zweite Schaltung zum Einstellen einer zweiten Bezugsspannung (V„), die kleiner als der kleinste Pegel des die Konzentration wiedergebenden Spannungssignals beim Vorhandensein der Regelung mit offenem Regelkreis ist, und einen zweiten Komparator (18) aufweist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang der Filterschaltung (33) parallel zur Eingangsimpedanz (36a) und zur Differenzierschaltung (51, 52) und dessen zweiter Eingang mit der zweiten Bezugswerteinstellschaltung (V„) verbunden ist, wobei der zweite Komparator (18) auf das Ausgangssignal von der Differenzierschaltung anspricht, um die relativen Pegel der Eingänge des ersten Komparators (20) derart zu ändern, dass die Spannung am ersten Eingang kleiner als die Spannung am zweiten Eingang ist, und wobei der zweite Komparator auf die über der Eingangsimpedänzschaltung (36a) sich entwickelnde Spannung, die kleiner als die zweite Bezugsspannung (V„) ist, anspricht, um die Relation der Spannungen am ersten und zweiten Eingang des ersten Komparators umzukehren.

Gemischregelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet , dass die Ausgangsschaltung des Abgassensors eine Schaltung (71, 76, 77), die mit dem Ausgang des Pufferverstärkers (36) verbunden ist, um ein zeitlich integriertes Spannungssignal zu erzeugen, das am zweiten Eingang des Differentialverstärkers (37) liegt, um das gewünschte Kraftstoff-Luft-Verhältnis wiederzugeben, und eine Schaltung (70, 72-75, 78, 79) aufweist, um das zeitlich

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integrierte Spannungssignal auf einem Pegel unter dem kleinsten Pegel des Ausgangssignals vom Pufferverstärker (36) beim Vorliegen der Regelung mit offenem Regelkreis zu halten.

10. Gemischregelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Spannungspegel ändernde Einrichtung (18, 21, 60) eine von Hand bedienbare Einrichtung (42, 43) enthält, die auf die Betätigung eines Maschinenstartschalters anspricht, um den relativen Pegel der Spannungen an den Eingängen des Komparators derart zu ändern, dass die Spannung am ersten Eingang des !Comparators unter der Spannung an seinem zweiten Eingang liegt.

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