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DE3339429A1 - System for reducing exhaust pollutants - Google Patents

System for reducing exhaust pollutants

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DE3339429A1
DE3339429A1 DE19833339429 DE3339429A DE3339429A1 DE 3339429 A1 DE3339429 A1 DE 3339429A1 DE 19833339429 DE19833339429 DE 19833339429 DE 3339429 A DE3339429 A DE 3339429A DE 3339429 A1 DE3339429 A1 DE 3339429A1
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internal combustion
combustion engine
probe
signals
signal
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DE19833339429
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German (de)
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Hermann Dr.-Ing. 3300 Braunschweig Oetting
Reinhard 3172 Isenbüttel Schulz
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Volkswagen AG
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Abstract

The system for reducing the harmful constituents of the exhaust gas of an internal combustion engine for driving a vehicle, in particular a passenger vehicle, has a catalyst (5) inserted in the exhaust conduit (4) of the internal combustion engine (1) and a lambda probe (7) which is arranged upstream of the catalyst, detects the oxygen fraction in the exhaust gas and adjusts the fuel/air mixture to be fed to the internal combustion engine to a fuel/air ratio of lambda = 1 as a function of these measured values. In order to be able to detect the risk of destruction to the catalyst (5) at an early point in time in the event of malfunctions of the internal combustion engine, the invention proposes to provide a monitoring device (10) which detects the emission of signals by the lambda probe (7) within predetermined times and, in the event of deviations from predetermined limiting values, actuates a device (28, 29, 30) for protecting the catalyst (5). This protection device can be formed by an optical and/or acoustic alarm device (28, 29) and/or by a device (30) for limiting the speed and/or loading of the internal combustion engine (1). <IMAGE>

Description

Einrichtung zur Reduzierung von Abgas-Schadstoffen Device for reducing exhaust gas pollutants

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Reduzierung der schädlichen Bestandteile des Abgases einer Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for reducing the harmful components of the exhaust gas of an internal combustion engine to drive a Vehicle, in particular a passenger vehicle, according to the preamble of Claim 1.

Zur Reduzierung der schädlichen Bestandteile des Abgases von Brennkraftmaschinen ist es bereits bekannt, Katalysatoren in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine einzusetzen. Da die optimale Wirkung dieser Katalysatoren hinsichtlich der Reduzierung der einzelnen Schadstoffanteile bei einem Kraftstoff-Luftverhältnis von A= 1 erfolgt, ist es weiter bekannt, das der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoff-Luft-Gemisch mit Hilfe einer den Luftüberschuß im Abgas erfassenden, sogenannten A-Sonde zu regeln. Diese A-Sonde zeigt beim Durchgang des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses durch den Wert A= 1 eine deutliche, sprungartige Signaländerung, die zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches auf diesen stöchiometrischen Wert A = 1 herangezogen wird.To reduce the harmful components of the exhaust gas from internal combustion engines it is already known to have catalysts in the exhaust line of the internal combustion engine to use. Because the optimal effect of these catalysts in terms of reduction of the individual pollutant components takes place at an air-fuel ratio of A = 1, it is also known, the fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine with the help of a so-called A-probe that detects the excess air in the exhaust gas. This A-probe shows when the air-fuel ratio passes through the value A = 1 a clear, sudden change in signal that is used to regulate the fuel-air mixture on this stoichiometric value A = 1 is used.

Nun hat sich jedoch gezeigt, daß die bei derartigen Schadstoff-Reduzierungseinrichtungen verwendeten Katalysatoren relativ empfindlich auf Betriebsstörungen reagieren. Solche Betriebsstörungen können beispielsweise in einer unvollständigen Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Brennkraftmaschine infolge eines falschen Zündzeitpunktes oder aber auch in einer schlechten Gemischaufbereitung infolge eines zu fett eingestellten Kraftstoff-Luft-Gemisches bestehen. Die Ursachen für derartige Fehler könnten in einer defekten A -Sonde oder auch in einer fehlerhaft arbeitenden Gemischzuführungseinrichtung liegen.However, it has now been shown that in such pollutant reduction devices The catalysts used are relatively sensitive to operational malfunctions. Such Malfunctions can result, for example, in incomplete combustion of the Fuel-air mixture in the internal combustion engine as a result of incorrect ignition timing or also in a poor mixture preparation due to a too rich set Consist of a fuel-air mixture. The causes of such errors could be in a defective A probe or in a malfunctioning mixture feed device lie.

Eine andere Art der Betriebsstörung ergibt sich beim Ausfall einer oder mehrerer Zündkerzen der Brennkraftmaschine. In allen diesen Fällen könnte infolge des Vorhandenseins größerer Mengen von Sauerstoff und unverbrannten Kraftstoffbestandteilen im Abgas eine so starke Nachverbrennung in dem Katalysator auftreten, daß dieser durch Überschreiten zulässiger Temperaturgrenzen Schaden nimmt. Solche Schäden, die zum Ausfall des gesamten Katalysators führen können, müssen jedoch mit Sicherheit vermieden werden.Another type of malfunction occurs when a or several spark plugs of the internal combustion engine. In all of these cases it could result the presence of excessive amounts of oxygen and unburned fuel components in the Exhaust gas so strong afterburning occur in the catalytic converter that it through Exceeding permissible temperature limits will be damaged. Such damage to the Failure of the entire catalytic converter can, however, must be avoided with certainty will.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, bei einer Schadstoff-Reduzierungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegbenen Art das Auftreten von den Katalysator gefährdenden Betriebsstörungen innerhalb kürzester Zeit anzuzeigen und geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten.The object on which the invention is based therefore consists in a pollutant reduction device in the preamble of the claim 1 specified type the occurrence of the catalytic converter endangering malfunctions to indicate within a very short time and to initiate suitable countermeasures.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Es ist nämlich erkannt worden, daß die Zahl der von der A -Sonde abgegebenen Signale je Zeiteinheit eine Aussage über das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine zuläßt in dem Sinne, daß bei Überschreiten bzw. Unterschreiten vorgegebener Grenzen auf eine den Katalysator gefährdende Betriebsstörung geschlossen werden kann. So zeigt sich, daß bei üblichen Fahrzuständen die Kraftstoff-Luft-Gemischregelung so arbeitet, daß die A-Sonde das Luftverhältnis A = 1 mit einer Frequenz von etwa 0,1 bis 5 Hz durchläuft, d. h. zwischen ein und fünfzig Signalen über einen Zeitraum von 10 Sekunden abgibt. Beim Unter- bzw. Überschreiten dieser Signalfrequenz, die für eine Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine gilt, dürfte dagegen eine Betriebsstörung vorliegen. Wird beispielsweise innerhalb einer Zeit von mindestens 10 Sekunden kein Signal von der A-Sonde abgegeben, so deutet dies auf eine Störung hin, die beispielsweise durch einen falschen Zündzeitpunkt oder eine fehlerhafte Gemischaufbereitung infolge eines Fehlers der A -Sonde oder des Regelsystems gegeben ist, so daß das Luftverhältnis A = 1 nicht mehr eingeregelt werden kann.The solution to this problem results from the characterizing part of the patent claim 1. Namely, it has been recognized that the number of emitted by the A probe Signals per unit of time a statement about the operating behavior of the internal combustion engine allows in the sense that when exceeding or falling below specified limits it can be concluded that the catalytic converter is endangering malfunction. So shows that in normal driving conditions the fuel-air mixture control is as follows works that the A-probe the air ratio A = 1 with a frequency of about 0.1 sweeps up to 5 Hz, d. H. between one and fifty signals over a period of time of 10 seconds. When falling below or exceeding this signal frequency, the applies to a four-cylinder four-stroke internal combustion engine, however, a malfunction is likely are present. For example, no Signal emitted by the A-probe, this indicates a disturbance, for example due to incorrect ignition timing or incorrect mixture preparation as a result there is a fault in the A probe or the control system, so that the air ratio A = 1 can no longer be adjusted.

Beim Ausfall einer oder mehrerer Zündkerzen wird dagegen der oben angegebene Signalfrequenzbereich wesentlich überschritten. Schon der Ausfall einer Zündkerze ergibt bei einer Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine bei einer unteren Überwachungsdrehzahl von n = 1000 U/min ein Anheben der Signalfrequenz auf 80 bezogen auf die Zeiteinheit 10 Sekunden, d. h. auf acht Signale pro Sekunde. Diese Erhöhung der Singalfrequenz der Ã-Sonde ergibt sich dabei dadurch, daß in diesem Fall drei normal funktionierenden Arbeitstakten mit einem Luftverhältnis All 1 jeweils ein Takt mit einem Luftverhältnis Ao1 1 gegenübersteht. Dieser Takt mit A> l ist der ausgefallenen Zündkerze zuzuordnen, wobei das unverbrannte Gemisch einen hohen, von der A -Sonde erfaßten Sauerstoffanteil aufweist.If one or more spark plugs fail, however, the one above will be used specified signal frequency range significantly exceeded. Just the failure of one Spark plug results in a four-cylinder four-stroke internal combustion engine with a lower one Monitoring speed of n = 1000 rpm, the signal frequency is raised to 80 on the unit of time 10 seconds, d. H. to eight signals per second. This increase the signal frequency of the Ã-probe results from the fact that in this case three normally functioning work cycles with an air ratio of All 1 each Clock with an air ratio Ao1 1 faces. This tact with A> l is to be assigned to the failed spark plug, whereby the unburned mixture has a high percentage of oxygen detected by the A probe.

Erfindungsgemäß kann also die Signalfrequenz der A -Sonde unmittelbar zur Überwachung des Katalysator herangezogen werden, indem beim Über- bzw.According to the invention, the signal frequency of the A probe can be directly can be used to monitor the catalytic converter by

Unterschreiten einer als zulässig erkannten Signalfrequenz optische und/oder akustische Alarmvorrichtungen und/oder unmittelbar Maßnahmen zur Begrenzung der Drehzahl und/oder der Belastung der Brennkraftmaschine ausgelöst werden.Falling below a signal frequency recognized as permissible optical and / or acoustic alarm devices and / or immediate measures for limiting the speed and / or the load on the internal combustion engine.

Da diese Signalerfassung relativ schnell ist und beispielsweise der Ausfall einer oder mehrerer Zündkerzen bereits innerhalb weniger Sekunden erfaßt werden kann, ergibt sich eine sehr wirkungsvolle Überwachungseinrichtung, die bereits vor Eintritt einer gefährlichen Temperaturerhöhung in dem Katalysator Gegenmaßnahmen, beispielsweise durch Begrenzung der Drehzahl und/oder Last der Brennkraftmaschine, einleiten kann.Since this signal acquisition is relatively fast and, for example, the Failure of one or more spark plugs detected within a few seconds can be, results in a very effective monitoring device that already take countermeasures before a dangerous increase in temperature occurs in the catalytic converter, for example by limiting the speed and / or load of the internal combustion engine, can initiate.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Unteransprüchen.Further expedient refinements of the invention emerge according to the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Reduzierung der Abgasschadstoffe einer Brennkraftmaschine dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 ein Prinzipschaltbild einer Einrichtung zur Reduzierung der Abgas-Schadstoffe einer Brennkraftmaschine und Figur 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung.In the drawing is an embodiment of the invention Device for reducing the exhaust gas pollutants of an internal combustion engine shown, which is explained in more detail below. The drawing shows a basic circuit diagram in FIG a device for reducing the exhaust gas pollutants of an internal combustion engine and FIG. 2 shows a block diagram of the monitoring device according to the invention.

In der Figur 1 der Zeichnung ist mit 1 eine herkömmliche Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine der Otto-Bauart angedeutet, die zum Antrieb beispielsweise eines Personenkraftfahrzeugs dient. Die Brennkraftmaschine 1 weist eine Ansaugleitung 2 mit einer darin angeordneten Gemischbildungseinrichtung 3 auf. 4 stellt eine Abgasleitung der Brennkraftmaschine 1 dar, in der vor einer in die Umgebung führenden Auspuffleitung 6 ein Katalysator 5 zur katalytischen Nachbehandlung der Abgase zwecks weitgehender Beseitigung Beseitigung der schädlichen Abgasbestandteile eingeschaltet ist In Strömungsrichtung gesehen vor diesem Katalysator 5 ist eine bekannte den Sauerstoffpartialdruck des Abgases im Verhältnis zum Sauerstoffpartialdruck der umgebenden Luft messende A-Sonde 7 angeordnet, deren Signale einer Regeleinrich tung 9 zur Beaufschlagung der Gemischbildungseinrichtung 3 zugeführt werden.In FIG. 1 of the drawing, 1 is a conventional four-cylinder four-stroke internal combustion engine the Otto design indicated, for example, for driving a passenger vehicle serves. The internal combustion engine 1 has an intake line 2 with one arranged therein Mixture formation device 3 on. 4 represents an exhaust pipe of the internal combustion engine 1, in front of an exhaust line 6 leading into the environment, a catalytic converter 5 for the catalytic aftertreatment of the exhaust gases for the purpose of extensive elimination Elimination the harmful components of the exhaust gas is switched on, viewed in the direction of flow in front of this catalytic converter 5 is a known oxygen partial pressure of the exhaust gas A-probe 7 measuring in relation to the oxygen partial pressure of the surrounding air arranged, the signals of a Regeleinrich device 9 to act on the mixture formation device 3 are fed.

Die Regeleinrichtung 9 ist dabei so ausgebildet, daß das der Brennkraftmaschine 1 zuzuführende Kraftstoff-Luft-Gemisch auf dem stöchiometrischen Kraftstoff-Luft-Verhältnis A = 1 gehalten wird. Diese Regelung erfordert damit ein ständiges Durchlaufen des stöchiometrischen Kraftstoff-Luft-Verhältnisses, so daß die A-Sonde 7, die bei einem derartigen Durchlaufen durch den Wert A = 1 ein für die Regelung verwendetes Signal abgibt, eine von der Art der Brennkraftmaschine und dem Betriebszustand abhängige, normale Signalfrequenzbreite aufweist. Bei Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschinen beträgt diese übliche Signalfrequenz beispielweise etwa 0,1 bis 5 Hz.The control device 9 is designed so that that of the internal combustion engine 1 to be supplied air-fuel mixture on the stoichiometric air-fuel ratio A = 1 is held. This regulation therefore requires constant running of the stoichiometric air-fuel ratio, so that the A-probe 7, which is at a such passage through the value A = 1 a signal used for the regulation emits, a dependent on the type of internal combustion engine and the operating state, has normal signal frequency width. In four-cylinder four-stroke internal combustion engines this usual signal frequency is, for example, about 0.1 to 5 Hz.

Mit 10 ist in der Figur 1 eine an die A -Sonde 7 angeschlossene Überwachungsein richtung angedeutet, die die am Ausgang der A-Sonde 7 auftretende Signalfrequenz auswertet und daraus auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine Rückschlüsse zieht Beim Abweichen der A -Sonden-Signalfrequenz von dem als zulässig erkannten Frequenzbereich werden Schutzvorrichtungen betätigt, die aus einer optischen Alarmvorrichtung 28, einer akustischen Alarmvorrichtung 29 und/oder einer Vorrichtung 30 zur Begrenzung der Drehzahl und/oder Belastung der Brennkraftmaschine 1 bestehen. Die letztgenannte Drehzahl-und/oder Belastungs-Begrenzungsvorrichtung kann beispielsweise der Gemischbildungseinrichtung 3 zugeordnet sein und durch entsprechende Eingriffe in diese einen Betrieb der Brennkraftmaschine 1 nur noch in einem sehr stark eingeschränkten Betriebsbereich ermöglichen.With 10 in Figure 1 is a connected to the A probe 7 monitoring direction indicated, the signal frequency occurring at the output of the A-probe 7 evaluates and draws conclusions from this on the operating state of the internal combustion engine draws when the A probe signal frequency deviates from that recognized as permissible In the frequency range, protective devices are operated, consisting of an optical alarm device 28, an acoustic alarm device 29 and / or a device 30 for limiting the speed and / or load of the internal combustion engine 1 exist. The latter The speed and / or load limiting device can, for example, be the mixture formation device 3 be assigned and by appropriate interventions in this an operation of the internal combustion engine 1 only allow in a very restricted operating range.

Um sicherzustellen, daß diese Überwachungseinrichtung 10 die Überwachung erst dann beginnt, wenn die A-Sonde 7 wirklich betriebsbereit ist, kann in der Stromversorgungsleitung von einer Batterie 12 zur Überwachungseinrichtung 10 ein Schalter 11 vorgesehen sein, der in Abhängigkeit von Signalen eines die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine erfassenden Temperaturschalters 15 und eines Zeitgliedes 16 betätigt wird. So kann der Temperaturschalter 15 beispielsweise die Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine 1 erfassen und ein Signal zum Schließen des Schalters 11 erst dann abgeben, wenn eine vorgegebene Betriebstemperatur erreicht ist. Dieses Signal des Tem peraturschalters 15 wird jedoch nicht unmittelbar zum Schließen des Schalters 11 herangezogen, sondem in einem Und-Glied 14 mit einem Signal eines Zeitgliedes 16 verknüpft, das nach jedem Neustart zu laufen beginnt und erst nach Ablauf einer vorgegebenen kurzen Zeitspanne ein Schaltsignal abgibt Dieses Zeitglied soll sicherstellen, daß auch nach einem Warmstart der Brennkraftmaschine die wegen der wesentlich geringeren Masse schneller abkühlende A-Sonde 7 mit Sicherheit die Betriebstemperatur errecht hat. Der Schalter 11 erhält also über die Signalleitung 13 von dem Und-Glied 14 erst dann ein Signal zum Zuschalten der Überwachungseinrichtung 10, wenn sowohl der Temperaturschalter 15 das Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine als auch das Zeitglied 16 den Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne nach dem Start der Brennkraftmaschine angezeigt haben.To ensure that this monitoring device 10 is monitoring only begins when the A-probe 7 is really ready for operation, can in the power supply line A switch 11 is provided from a battery 12 to the monitoring device 10 be the function of signals of the operating temperature of the internal combustion engine detecting temperature switch 15 and a timer 16 is actuated. So can the temperature switch 15, for example, the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 1 and only emit a signal to close the switch 11, if a specified operating temperature has been reached. This signal of the tem perature switch However, 15 is not used directly to close the switch 11, but rather linked in an AND element 14 with a signal of a timing element 16, which after starts to run with every restart and only after a specified short period has elapsed Time period emits a switching signal. This timing element is intended to ensure that also after a warm start of the internal combustion engine because of the significantly lower Mass faster cooling A-probe 7 reached the operating temperature with certainty Has. The switch 11 thus receives from the AND element 14 via the signal line 13 only then a signal to connect the monitoring device 10, if both the temperature switch 15 reaches the operating temperature of the internal combustion engine as well as the timer 16 the expiry of the predetermined period of time after the start have indicated the internal combustion engine.

In der Figur 2 ist das Blockschaltbild der in der Figur 1 mit 10 bezeichneten Überwachungseinrichtung angegeben. Diese Überwachungseinrichtung 10 weist demnach einen Signalverstärker 20 auf, der das von der A -Sonde über die Signalleitung 8 abgegebene Signal verstärkt und über einen Ausgang 20a an einen Komparator 21 weitergibt, der dieses Signal mit einem über einen Eingang 22a von einem Sollwertgeber 22 zugeführten Sollwert vergleicht Der Ausgang des Komparators 21 ist mit einem Differenzierglied und Impulsformer 23 verbunden, dessen Ausgangssignal im wesentlichen einem ersten Zähler 24 und einem zweiten Zähler 25 zugeführt wird. In dem ersten Zähler 24 dient das über den Eingang 23a zugeführte aufbereitete A -Sonden-Signal zur Löschung eines von einer Zeitbasis 26 über einen Teiler 27 über den Eingang 27a zugeführten Setzsignals. Dieses Setzsignal erscheint dabei bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils alle 10 Sekunden, weshalb das von der Zeitbasis 26 jeweils einmal in der Sekunde abgegebene Signal in dem Teiler 27 in der Frequenz reduziert wird. Über den Eingang 23b wird dabei dem Teiler 27 das A -Sonden-Signal als Löschsignal zugeführt, so daß der gewünschte 10-Sekunden-Takt jeweils nach dem letzten A -Sonden-Signal beginnt Wird nun dieses über den Eingang 27a dem ersten Zähler 24 zugeführte Setzsignal nicht durch ein über den Eingang 23a zugeführtes A -Sonden-Signal gelöscht, wird in einem ersten Schritt über einen Ausgang 24a eine durch eine Warnlampe 28 gebildete optische Warnvorrichtung eingeschaltet. Erscheint innerhalb von weiteren 10 Sekunden immer noch kein A -Sonden-Signal am Eingang 23a des Zählers 24, dann wird in einem zweiten Schritt über einen Ausgang 24b zusätzlich noch eine akustische Warnvorrichtung 29 betätigt. Schließlich wird in einem dritten Schritt nach weiteren 10 Sekunden ohne ein A -Sonden-Signal über den Ausgang 24c eine Vorrichtung 30 zur Begrenzung der Drehzahl und/oder Last der Brennkraftmaschine angesteuert. Diese Drehzahl- und/oder Lastbegrenzung kann beispielsweise durch eine Begrenzung der zuführbaren Kraftstoffmenge oder des Drosselklappenwinkels der Brennkraftmaschine erfolgen und dient dem Zweck, die Brennkraftmaschine nur noch in einem sehr eingeschränkten Umfang betreiben zu können, der gerade noch ausreicht, um eine nächstgelegene Werkstatt anzufahren, der aber das Erreichen höherer Temperaturen im Katalysator 5 weitgehend ausschließt Wie oben bereits erläutert wurde, deutet nämlich das Ausbleiben des -Sonden-Signals über eine längere Zeit darauf hin, daß z. B. die Regelung der Brennkraftmaschine ausgefallen ist, in jedem Fall aber der für einen ordnungsmäßigen Betrieb des Katalysators 5 erforderliche Wert des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses mit A = 1 nicht mehr eingehalten wird. Dies läßt auf eine Betriebsstörung schließen, die letztlich zu unzulässig hohen Reaktionstemperaturen in dem Katalysator 5 führen könnte, was vermieden werden soll. Gegebenenfalls könnte auch daran gedacht werden, die Vorrichtung 30 zur Begrenzung der Drehzahl und/oder Last der Brennkraftmaschine nicht erst im dritten, sondern schon im zweiten oder gar ersten Schritt anzusteuern.In FIG. 2, the block diagram is denoted by 10 in FIG Monitoring device specified. This monitoring device 10 accordingly has a signal amplifier 20, the from the A probe via the signal line 8 amplifies the output signal and passes it on to a comparator 21 via an output 20a, which this signal is supplied to a setpoint generator 22 via an input 22a Setpoint compares The output of the comparator 21 is connected to a differentiating element and pulse shaper 23 connected, the output signal of which is essentially a first Counter 24 and a second counter 25 is supplied. In the first counter 24 is used the processed A probe signal supplied via input 23a to delete a from a time base 26 via a divider 27 via the input 27a supplied setting signal. This setting signal appears in each case in the exemplary embodiment shown here every 10 seconds, which is why the time base 26 does this once every second output signal is reduced in the divider 27 in frequency. Via the entrance 23b, the A probe signal is fed to the divider 27 as a cancel signal, see above that the desired 10-second cycle begins after the last A probe signal If this setting signal is now fed to the first counter 24 via the input 27a is not canceled by an A probe signal supplied via input 23a in a first step, one formed by a warning lamp 28 via an output 24a optical warning device switched on. Appears within another 10 seconds still no A probe signal at input 23a of counter 24, then a second step via an exit 24b also an acoustic one Warning device 29 actuated. Finally, a third step is followed by further 10 seconds without an A probe signal via the output 24c a device 30 for Limitation of the speed and / or load of the internal combustion engine controlled. These Speed and / or load limitation can, for example, by limiting the the amount of fuel that can be supplied or the throttle valve angle of the internal combustion engine take place and serves the purpose of the internal combustion engine only in a very limited way To be able to operate an extent that is just sufficient for a nearby workshop to approach, but the achievement of higher temperatures in the catalyst 5 largely excludes As already explained above, the absence of the -Sonde signal over a long period of time indicates that z. B. the regulation of the internal combustion engine has failed, but in any case that for proper operation of the catalytic converter 5 required value of the fuel-air ratio with A = 1 no longer complied with will. This suggests a malfunction which is ultimately too inadmissible high reaction temperatures in the catalyst 5 could result, which should be avoided target. If necessary, it could also be thought of using the device 30 for limiting the speed and / or load of the internal combustion engine not only in the third, but to be controlled in the second or even first step.

Wie aus dem Blockschaltbild der Figur 2 weiter ersichtlich ist, wird das am Ausgang des Differenzier-Gliedes und Impulsformers 23 erscheinende formierte A-Sonden-Signal über einen Eingang 23c einem zweiten Zähler 25 zugeführt, der die Aufgabe hat, die pro Sekunde eingehenden Signale zu zählen und beim Auftreten einer unzulässig hohen Zahl solcher A-Sonden-Signale über einen Ausgang 25a die Drehzahl- und Last-Begrenzungsvorrichtung 30 sowie zusätzlich auch die optische und akustische Warnvorrichtung 28 bzw. 29 zu betätigen. Über den Eingang 26b erhält dazu der zweite Zähler 25 von der Zeitbasis 26 im Abstand von einer Sekunde Signale, die den Zähler 25 löschen, so daß dieser nur die zwischen jeweils zwei Signalen der Zeitbasis 26 ankommenden A -Sonden-Signale zählt.As can also be seen from the block diagram of FIG that which appears at the output of the differentiating element and pulse shaper 23 is formed A probe signal fed via an input 23c to a second counter 25, which the Has the task of counting the incoming signals per second and when one occurs Inadmissibly high number of such A-probe signals via an output 25a the speed and load limiting device 30 and also the optical and acoustic ones To operate warning device 28 or 29. To this end, the second receives via the input 26b Counter 25 from the time base 26 at intervals of one second signals that the counter 25 delete, so that this only the between two signals of the time base 26 incoming A probe signals.

In der Figur 2 sind Verknüpfungsglieder 32, 33 und 34 vorgesehen, die eine sinnvolle Verknüpfung der Ausgangssignale der beiden Zähler 24 und 25 zur Betätigung der Alarmvorrichtungen 28, 29 sowie der Drehzahl- und Last-Begrenzungsvorrichtung 30 ermöglichen.In FIG. 2, logic elements 32, 33 and 34 are provided, which makes a meaningful combination of the output signals of the two counters 24 and 25 for Actuation of the alarm devices 28, 29 and the speed and load limiting device 30 enable.

Mit 31 ist noch ein in dem Signalweg zwischen der Zeitbasis 26 und dem ersten Zähler 24 angeordneter, in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine stehender Schalter angegeben, der bei geschlossener Drosselklappe geöffnet ist und in diesem Zustand die von der Zeitbasis 26 ausgehenden Signale nicht an den Teiler 27 weiterleitet. Dieser Schalter 31 soll verhindern, daß bei Schubbetriebsphasen, in denen trotz der A Regelung über längere Zeit das Luftverhältnis über dem stöchiometrischen Wert liegen kann, durch den ersten Zähler 24 eine vermeintliche Betriebsstörung angezeigt wird und schließlich auch eine Drehzahl- und Last-Begrenzung ausgelöst wird.At 31 there is still another in the signal path between the time base 26 and the first counter 24, depending on the position of the throttle valve the internal combustion engine standing switch specified, the one when the throttle valve is closed is open and in this state the signals emanating from the time base 26 does not forward to the divider 27. This switch 31 is to prevent at Overrun phases in which, despite the A control, the air ratio over a longer period of time can be above the stoichiometric value, by the first counter 24 a supposed Malfunction is displayed and finally also a speed and load limitation is triggered.

Claims (1)

ANSPRÜCHE fs 1.IEinrichtung zur Reduzierung der schädlichen Bestandteile des Abgases einer Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs, mit einem in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine eingeschalteten Katalysator und mit einer vor dem Katalysator angeordneten, den Sauerstoffanteil in dem Abgas erfassenden und in Abhängigkeit von diesen Meßwerten das der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoff-Luft-Gemisch auf ein im wesentlichen konstant bleibendes Kraftstoff-Luft-Verhältnis A.= A= 1 regelnden -Sonde, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Abgabe der Signale der A -Sonde (7) innerhalb vorgegebener Zeiten erfassende Überwachungseinrichtung (10) vorgesehen ist, die bei Abweichungen von vorgegebenen Grenzwerten eine Vorrichtung (28, 29, 30) zum Schutz des Katalysators (5) betätigt 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung durch eine optische und/oder akustische Alarmvorrichtung (28, 29) gebildet ist 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung durch eine Vorrichtung (30) zur Begrenzung der Drehzahl und/oder Belastung der Brennkraftmaschine (1) gebildet ist. CLAIMS for the 1st I device to reduce harmful components of the exhaust gas of an internal combustion engine for driving a vehicle, in particular one Passenger vehicle, with one switched on in the exhaust pipe of the internal combustion engine Catalyst and with one arranged in front of the catalyst, the oxygen content in the exhaust gas and that of the internal combustion engine as a function of these measured values to be supplied fuel-air mixture to an essentially constant Fuel-air ratio A. = A = 1 regulating probe, characterized in that one that detects the output of the signals from the A probe (7) within specified times Monitoring device (10) is provided, which in the event of deviations from predetermined Limit values actuated a device (28, 29, 30) to protect the catalytic converter (5) 2. Device according to claim 1, characterized in that the protective device is formed by an optical and / or acoustic alarm device (28, 29) 3. Device according to claim 1, characterized in that the protective device by a device (30) for limiting the speed and / or load of the internal combustion engine (1) is formed. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer und ein oberer Grenzwert der je Zeiteinheit von der A -Sonde (7) abgegebenen Signale vorgesehen ist, bei deren Unter- bzw. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that a lower and an upper limit value of the per unit of time from the A probe (7) given signals is provided, when their under- resp. Überschreitung die Schutzvorrichtung (28, 29, 30) betätigt wird. If the protection device (28, 29, 30) is exceeded. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine der untere Grenzwert etwa ein Signal je 10 Sekunden ist. 5. Device according to claim 4, characterized in that at one Four-cylinder four-stroke internal combustion engine, the lower limit value approximately one signal each 10 seconds is. 6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine der obere Grenzwert etwa acht Signale je Sekunde ist. 6. Device according to claim 4, characterized in that at one Four-cylinder four-stroke internal combustion engine, the upper limit value approximately eight signals each Second is. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein temperaturabhängiger Schalter (11, 15) vorgesehen ist, der die Überwachungseinrichtung (10) erst bei Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine (1) zuschaltet. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that a temperature-dependent switch (11, 15) is provided which controls the monitoring device (10) only switches on when the internal combustion engine (1) has reached its operating temperature. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied (16) vorgesehen ist, das die Zuschaltung der Überwachungseinrichtung (10? erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit nach jedem Start der Brennkraftmaschine (1) zuläßt. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that a timing element (16) is provided, which activates the monitoring device (10? Only after a predetermined time has elapsed after each start of the internal combustion engine (1) allows. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (10) einen ersten, durch ein von einer Zeitbasis (26) mit einer vorgegebenen Frequenz abgegebenes Signal setzbaren und durch das von der A -Sonde (7) abgegebene Signal löschbaren Zähler (24) aufweist, der bei Nichtlöschung bis zum Erscheinen der nächstfolgenden Signale der Zeitbasis die Schutzvorrichtung (28, 29, 30) betätigt 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Signalleitung zwischen der Zeitbasis (26) und dem ersten Zähler (24) ein in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe stehender Schalter (31) vorgesehen ist, der bei geschlossener Drosselklappe die Signalleitung unterbricht 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (10) einen zweiten Zähler (25) aufweist, der die von der A-Sonde (7) abgegebenen Signale zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden, den Zähler löschenden Signalen der Zeitbasis (26) zählt und der bei Uberschreiten einer vorgegebenen Zahl von A -Sonden-Signalen die Schutzvorrichtung (28, 29, 30) betätigt. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the monitoring device (10) has a first, by one of a time base (26) signal emitted with a predetermined frequency and settable by the from the A probe (7) emitted signal has erasable counter (24), which at The protective device is not deleted until the next following time base signals appear (28, 29, 30) actuated 10. Device according to claim 9, characterized in that in the signal line between the time base (26) and the first counter (24) depending on the position of the throttle valve standing switch (31) is provided which interrupts the signal line when the throttle valve is closed 11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the monitoring device (10) has a second counter (25) which the output from the A-probe (7) Signals between two consecutive signals that clear the counter the time base (26) counts and when a predetermined number of A is exceeded -Sonde signals the protective device (28, 29, 30) is activated.
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