DE2431495A1

DE2431495A1 - Einrichtung zur stoergroessenkompensation eines messfuehlers, insbesondere zur messung des sauerstoffgehalts in den abgasen der brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE2431495A1
Application number: DE2431495A
Authority: DE
Inventors: Toshimoto Kushida; Eleftherios Logothetis
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1973-07-02
Filing date: 1974-07-01
Publication date: 1975-02-27
Also published as: SE7408337L; JPS5420149B2; FR2270582A1; AU6979774A; US3868846A; BR7405337A; FR2274925A1; GB1442917A; SE404551B; CA1009475A; FR2270582B1; JPS5039182A

Description

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Patentanwälte
Dipl.-Ing.V.Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Joehem

Frankfurt am Main Staufenstrasse 36

In Sachen:

Ford-Werke
Aktiengesellschaft
5 Köln /Rhein
Ottoplatz 2

Einrichtung zur Störgrößenkompensation eines Meßfühlers, insbesondere zur Messung des Sauerstoffgehalts in den Abgasen der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kompensation des Einflusses einer Störgröße wie der Temperatur auf das Ausgangssignal eines mit elektrischer widerStandsänderung arbeitenden Meßfühlers, insbesondere zur Messung des Sauerstoffgehalts in den Abgasen der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zur Regelung des Brennstoff-Luft-Gemischs. -

Es ist bekannt, in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs einen Meßfühler zur Überwachung des Verbrennungsvorgangs in der Maschine anzuordnen, wobei das Ausgangssignal des Meßfühlers dazu verwendet wird, den Verbrennungsvorgang in der Maschine optimal einzuregeln und dadurch schädlich Stoffe im Abgas optimal niedrig zu halten. Beispielsweise kann ein solcher Meßfühler den Partialdruck des Sauerstoffs im Abgas als Maßstab für die Qualität des Verbrennungsvorgangs messen

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und den Verbrennungsvorgang durch Veränderung beispielsweise des Brennstoff-Luft-Gemischs dergestalt beeinflussen, daß ein bestimmtes Mischungsverhältnis aufrechterhalten wird. Dies ist für die Kraftfahrzeugindustrie von großer Bedeutung, die gezwungen ist, katalytische Reaktoren oder Konverter zu verwenden, um ein gefordertes Minimur an Kohlenwasserstoffen, iTf^lenmonoxyden und Stickstoff-::^yden in den Abgasen aufr· ;j:,tzuerhalten. Die wirksamster., und zuverlässigsten katalanischen Konverter fordern, daß das in den Konverter eintretende Abgas das Ergebnis eines Verbrennungsvorgangs ist, der sich aus einem sehr engen Bereich des Brennstoff-Luft-Gemischs ergibt, das sich in einem Verhältnis bewegt, das eine besondere Abgaschemie hervorbringt. Dieses Verhältnis kann das stö'chiometrische Verhältnis sein. Der Pederspielrauai im Mischungsverhältnis ist sehr eng, und ein Überschreiten dieses Spielraums kann zu einem katastro-. phalen Versagen des katalytischen Reaktors oder einem weitgehend unwirksamen Arbeiten des katalytischen Konverters führen.

Umfangsreiche Arbeit ist auf dem Gebiet der Abgas-Meßfühler geleistet worden, und es sind verschiedene Meßfühler bekannt, die bei Anordnung im Abgassystem ein erstes, verhältnismäßig großes Ausgangssignal liefern, wenn der Verbrennungsvorgang auf einer Seite des stöchiometrischen Verhältnisses abläuft, und ein zweites verhältnismäßig großes Ausgangssignal erzeugen, wenn der Verbrennungsvorgang auf der anderen Seite des stöchiometrischen Verhältnisses abläuft. Beispielsweise kann das Ausgangssignal für an Brennstoff reiche Gemische hoch und für an Brennstoff arme Gemische niedrig sein. Der Übergang vom hohen Ausgangssignal zum niedrigen Ausgangssignal erscheint praktisch als Stufe im stöchiometrischen Verhältnis. Eine sorgfältige Analyse des Ausgangssignals besonders ringsum das stöchiometrische

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Verhältnis hat gezeigt, daß die Signaländerung in Wirklichkeit nicht eine Stufenfunktion, sondern eine sich monoton ändernde Funktion -m Bereich zwischen dem stöchiometrischen Verhältnis minus zwei Zehnteln des Gemischverhältnisses bis;·:, etwa dem stöchiometrischen Verhältnis plus zwei Zehnt ¹In des Gemischverhältnisses ist.

Für eine ge_t;3bene Maschinenkonstruktion und den dabei verwendeten Katalysator kann, das optimale Betriebsverhalten der Maschine, welches den Wirkungsgrad, die Wirtschaftlichkeit und den Abgasgehalt an schädlichen Stoffen berücksichtigt, bei einem Mischungsverhältnis zwischen Brennstoff und Luft liegen, das von dem stöchiometrischen Verhältnis abweicht. Beispielsweise kann die Maschinenkonstruktion einen niedrigen Ausstoß einer Emissionskomponente ^ beispielsweise einem Stickstoffoxyd führen, so daß die Faschine so eingestellt werden könnte, daß sie schlechter läuft, wenn mehr Stickstoffoxyd erzeugt

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wird, was ir.ierhalb des Absorptionsvermögens des Katalysators lieg?.:i würde, während gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit verbessert wird. Der Begrif;. "gewünschtes Mischungsveiliältnis" zieht somit sowohl das Betriebsverhalten der Maschine wie die Leistung des Katalysators in Betracht. Gegenwärtig erfordern die bevorzugten Katalysatoren und die meisten Brennkraftmaschinen ein Brennstoff-Luft-Gemisch., das verhältnismäßig fett ist.

Es sind Steuersysteme, die auf das Ausgangssignal eines solchen Meßfühlers ansprechen, vorgeschlagen worden, um das Mischungsverhältnis des in die Maschine eintretenden Brennstoff—Luft-Gemisehs zu modulieren. Gemäß einem Vorschlag werden ein herkömmlicher Vergaser zur Schaffung eines Brennstoff—Luft-Gemisches mit einem unter dem stöchiometrischen Verhältnis liegenden, weitgehend gesteuerten Mischungsverhältnisses und eine Hilfseinrich—

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tung vorgesehen, wie beispielsweise eine fortwährend durchströmte Brennstoffdüse, die zusätzliche Mengen an Brennstoff liefert, um das gesamte der Maschine zugeführte Brennstoff-Luft-Gemi?."ih in dem gewünschten Verhältnis zu aalten. Diese Hi...fsdüse kann beispielsweise ein innerha . einer Meßdüse angeordnetes, elektromagnetisch ges^% wertes Nadelventil sein. Die dabei erhaltene Brt /.i to ff menge wird durch das Ausgangssignal eines die Ab " se messenden und den Elektromagneten zur Einstellung <.jr Ventilnadel innerhalb der Meßdüse unterschiedlich erregenden Systems gesteuert, wodurch dem der Maschine zugeführten Gemisch zusätzlicher Brennstoff beigegeben oder davon abgezogen wird. Gemäß einem anderen Vorschlag steuert das System die Stellung eines Luftventils, wobei die dem Vergaser zugeführte Luftmenge zur Aufrechterhaltung des gesamten Gemischs in dem gewünschten Verhältnis gesteuert wird. Noch ein weiterer Vorschlag ^ieht die Modulation der Vorgabe eines mit Vorgabe arbeitenden elektronischen Brennstoffeinspritzsystems vor wodurch fortgesetzt die Vorgabe derart beeinflußt wi.'i, daß die der Maschine zugeführte Brennstoffmenge l'enau die notwendige Größe besitzt, um ein stöchiomet:.' r.ches Gemisch für die Brennkammer der Maschine zu schaffen

Ein ,jedes c.aser Systeme beruht auf der Schaffung eines Mittelwertes für das Meßfühler-Ausgangssignal, der beispielsweise das stöchiometrische Verhältnis wiedergibt und dann Fehlergrenzen festlegt, die innerhalb des Bereichs annehmbarer Verbrennungsprodukte für den angeschlossenen katalytischen Reaktor liegen. Beispielsweise würden bei einem katalytischen Reaktor, der zwischen 99 und 101% des stöchiometrischen Mischungsverhältnisses wirksam arbeitet, die von dem Steuersystem bestimmten Grenzen bei 99,5 und 100,5% des stöchiometrischen Verhältnisses liegen, so daß, wenn das Ausgangssignal

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des Abgas-Meßfühlers diese Grenzen erreicht, die von den System gesteuerte Vorrichtung (d.h. die Konstantflußdüse, das Luftventil oder der Vorgaberegler für ein elektronisches Brennstoff^inspritzsystem) derart beeinflußt würde, daß das Misch' .gsverhältnis zu- oder abnimmt, um das gemessene Abgiis-Ausgangs signal von der erreichten Gr.;"ize zum Mittelwert hin wieder abzurücken. Dies führt r .. einem System, das sehr enge Toleranzen und einen sehr ■_ wringen Fehlerspielraum hat. Trotzdem ist dies innerhalb der Möglichkeiten der Elektronik gut zu beherrschen.

Es besteht bereits ein Vorschlag für einen Abgas-Meßfühler mit elektrischer Widerstandsänderung (US-Patentanmeldung 198 515 "Air Fuel Ratio Sensing System" von H.L. Stadler et al.) der sich als sehr vorteilhaft bei der Messung von Abgasen zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses eines Brennstoff-Luft-Gemisches erwiesen hat. Der vorgeschlagene Meßfühler arbeitet sehr wirksam mindestens in der Umgebung einer Brennkraftmaschine bei Temperaturen in der Größenordnung von etwa 600 G bis etwa 900° Gl Ein solcher Temperaturbereich schafft einen weiten Spiel::-3um für die Anordnung des Meßfühlers innerhalb des Abgasleitungssystems und gestattet einen wirksamen Betrieb unter allen oder praktisch allen Betriebsverhältnissen der Maschine. Umfangreiche Versuche mit diesem Meßfühlertyp unter allen Maschinenbedingungen haben jedoch beträchtliche Schwierigkeiten insofern ergeben, als das Ausgangssignal eines solchen Meßfühlers eine temperaturabhängige, parasitäre Komponente enthält. Diese temperaturabhängige Komponente kann sich der die Abgasverhältnisse anzeigenden Signalkomponente derart (entweder positiv oder negativ) überlagern, daß sich das Mischungsverhältnis von dem stöchiometrischen Verhältnis entfernt und unter extremen Bedingungen

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Mischungsverhältnisse gesteuert werden, welche die Grenzen überschreiten, die ein damit zusammenwirkender katalytischer Konverter oder mehrere solche wirksam verkraften können.

Ein Weg zur Ausschaltung dieses Problems der Temperaturabhängigkeit würde darin bestehen, ;.'\ Meßfühler innerhalb seines Betriebsbereichs bei ger.j ' gesteuerter konstanter Temperatur zu halten. Das A*.assystem einer Brennkraftmaschine ist Jedoch dynamisch stark wechselnden Umgebungsbedingungen unterworfen, und die Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur würde schwierig und teuer sein und sowohl einen Heiz- wie einen Kühlmechanismus innerhalb des Meßfühlers oder alternativ die Anordnung in einer verhältnismäßig kühlen Umgebung mit dann konstanter Heizung erfordern. Dies würde außerdem einen komplexen Fühl- und Steuermechanismus notwendig machen, um sicherzustellen, daß die Temperatur des Heßfühlers auf einer bestimmten gesteuerten Höhe gehalten wird. Dadurch würden die Kosten des Meßfühlers beträchtlich steigen, und es würde eine weitere Fehlerursache entstehen, da die Anordnung in einer kühleren Umgebung beim Ausfallen der Heizung beispielsweise infolge Heizleiterbruchs den Keßfühler veranlassen würde, unter einer Temperatur zu arbeiten, bei welcher er sehr unwirksam ist, beispielsweise unter 600° C.

Gemäß dem oben erwähnten Vorschlag besteht der Abgas-Meßfühler vorzugsweise aus einer Scheibe oder einer Kugel aus Titankeramik. Dieses Material zeigt eine Temperaturabhängigkeit seines Widerstands, die eine Exponentialfunktion der absoluten Temperatur ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, mit welchem der Einfluß einer Störgröße wie

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beispielsweise der Temperatur auf das Ausgangssignal eines mit elektrischer Widerstandsänderung arbeitenden Meßfühlers, insbesondere zur Messung des Sauerstoffgehalts in den Abgasen der S:.:ennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs »ur Regelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches mit einfachen tjj.'pteln wirksam aasgeschaltet wird, ohne das gewünschte !»eßergebnis selblt im Ausgangssignal zubeeinflussen,,

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine elektrische Brückenschaltung, in deren einen Zwei der Meßfühler in Reihe mit einem ersten Festwiderstand und in dessen anderen Zweig ein allein auf die Störgröße mit zum Meßfühler umgekehrter Kennlinie ansprechender veränderlicher Widerstand in Reihe mit einem zweiten Festwiderstand angeordnet sind, wobei das Ausgangssignal zwischen z~hi die Brücke zwischen den beiden Zweigen bildenden i-„eiteren Festwiderständen abgegriffen wird, deren Größe*werhältnis proportional dem Steilheitsverhältnis der Widerstandskennlinien des Meßfühlers und des veränderlichen Widerstands untei dem Einfluß der Störgröße aind.

Bei einem Meßfühler zur Messung des Sauerstoffgehalts in den Abgasen einer Brennkraftmaschine lassen sich somit Temporaturschwankungen ohne Beeinflussung der Messung des Sauerstoffgehalts in den Abgasen wirksam ausschalten, ohne die Zuverlässigkeit des Meßfühlers zu beeinträchtigen·

Das durch die erfindungsgemäße Brückenschaltung gewonnene Ausgangssignal hat ein Potential, dessen Höhe von der Eingangsspannung der Brückenschaltung abhängig ist. Schwankungen der Eingangsspannung werden deshalb das Signal beeinflussen, wenn hiergegen keine besonderen

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Maßnahmen getroffen sind. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung läßt sich eine solche Maßnahme zur Ausschaltung des Einflusses von Schwankungen der Eingangsspannung auf das Ausgangs ignal sehr einfach dadurch schaffen, c?aß parallel zu'hn beiden Zweigen der Brückenschaltung ■: η dritter Zwei-, mit zwei in Reihe geschalteten Festwic, rständen vorgesehen ist, zwischen denen eine Bezugsspannv . abgreifbar und einem dem Empfänger des Ausgangssignals vorgeschalteten Vergleicher zur Kompensation von Schwankungen der Eingangsspannung der Brückenschaltung zuführbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine mit einem Steuersystem für das Brennstoff-Luft-Gemisch in Abhängigkeit von einem Abgas-Meßfühler,

Fig. 2 3in elektrisches Blockschaltbild des Steuersystems nach Fig. 1,

Fig. 3 die in der Schaltung nach Fig. 2 verwendete Brückenschaltung.

In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 10 schematisch dargestellt, an deren einer Seite ein mehrfach verzweigtes Ansaugrohr 12 mit einer Brennstoffzumeßeinrichtung 14, beispielsweise einem Vergaser und ein Luftfilter 16 angeordnet sind. Die Brennkraftmaschine 10 hat ferner eine mehrfach verzweigte Abgasleitung 18, welche die Verbrennungsprodukte aus den Brennkammern der Maschine durch ein Auspuffrohr 20 in die Atmosphäre leitet.

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Fig. 1 veranschaulicht ferner ein Steuersystem 22, welches auf einen Abgas-Meßfühler 24 anspricht, der gemäß der Darstellung in dem Auspuffrohr 18 angeordnet sein kann und einen Gemischregler 26 steuert. Das Steuersystem 22 wird von einer ..'·. ;terie 28 gespeist, die beispielsweise die normale F₁. > ?zeugbatterie sein kann. Das Steuersyst.il 22 steht mit dsm Abgas-Meßfühler 24 über elektrisch- Leitungen 32 um.. 34- in Verbindung und ist über eine '--eitung 36 an dem Gemischregler 26 angeschlossen.'.

Der Regler 26 für das Brennstoff-Luft-Gemisch kann beispielsweise ein elektrischer Vorgaberegler zur veränderlichen Brennstoffzunessung in einem elektronischen Brennstoff einspritzsystem oder eine Brennstoff zündeinrichtung mit kontinuierlichem Durchfluß sein, durch welche zusätzliche Mengen an Brennstoff der normalerweise vorgesehenen Brennstoff zündeinrichtung 14 beigefügt werden, und kann beispielsweise ein elektromagnetisch gesteuertes Nadelventil in Verbindung mit einer Meßdüse aufweisen. Alternativ hierzu, kann der Gemischregler 26 so angeordnet ·^:. dn, daß er r ..ae Brennstoffdüse mit kontinuierlichem Uorchfluß in: Yrhalb der Brennstoffzumeßeinrichtung 14 - ;euert und r ,3 Größe der Düse gegenüber einem Mittelwert vergroß( Vt oder verkleinert. Der Gemischregler 26 kann auch 'ür die veränderliche Einstellung eines Luftventil 3 innerhalb des Ansaugrohrs 12 sorgen, um dadurch den Lufteintritt zur Maschine 10 zu steuern. Die gezeigte Kombination des Vergasers 14 und des Gemischroglers 26 dient zur reinen Illustration der verschiedenen bekannten Ausführungsformen von Hegelanord-nungen für das Brennstoff-Luft-Gemisch.

In Fig. 2 sind das Steuersystem 22 und seine Beziehung zu dem Abgasmeßfühler 24 weiterhin in elektrischer Hinsicht veranschaulicht. Der Abgasmeßfühler 24 besteht

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aus einer im allgemeinen runden Kugel aus Titankerainik und enthält darin eingebettet einen elektrischen Heizdraht 40 und zwei seinen Widerstand messende Elektroden 41 und 42.

Das Steuersystem 22 enthält ferner einen Temperaturmeßkreis 46. Dieser ist über ü: .. Leitungen 3^ mit den Elektroden 41, 42 der Titankerar kkugel und über die Leitung 32 mit dem darin eingebettetsn Heizleiter 40 verbunden und liefert das Ausgangssignal zur Steuerung des Gemischreglers 26 nach Fig. 1 über eine Leitung 36.

In Fig. 3 ist der Temperaturkompensationskreis 46 in seiner elektrischen Schaltung gezeigt, die den vom Widerstand des Titanmaterials zwischen den Elektroden 41, 42 gebildeten veränderlichen Widerstand 48 und ebenso den vom Heizleiter 40 gebildeten elektrischen Widerstand enthält.

Ein erster Festwiderstand .;L>, der in Fig. 3 außerdem mit 50 bezeichnet ist, ist in iteihe mit dem veränderlichen Widerstand 48 des Titan-MeJWühlers geschaltet, und ferner liegt ein zweiter Festwiderstand R^, der in Fig. 3 außerdem mit 52 bezeichnet ist, ;.n Reihe mit dem Heileiterwiderstand 40. Diese beiden von den jeweils in Reihe liegenden Widerstände gebildeten Pfade liegen parallel an der Spannungsquelle 28.

Der Keßfühlerwiderstand 48 und der Festwiderstand 50 haben zwischen sich eine Brückenklemme 5^·» während der Heizleiterwiderstand 40 und der zweite Festwiderstand 52 zwischen sich eine Brückenklemme 56 haben. Die Brückenklemmen 54 und 56 sind durch eine Spannungsteilerbrücke verbunden, die aus zwei weiteren Fcctwiderständen 58 und 60 besteht. Der Festwiderstand 58 liegt an der

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Brückenklemme 54· und der Festwiderstand 60 liegt an der Brückenklemme 56, und zwischen den Widerständen befindet sich eine Abgriffsklemme 62,, welche die Ausgangsklemme der vorbeschriebenen Brückfnschaltung darstellt.

Ein weiteren Spannungsteiler", bestehend aus der Reihenschaltung zweier weiterer Festwiderstände 64-, 66, liegt ebenfalls a& der Spannung der Batterie 28 und dient zur Schaffung einer Bezugsspannung an einer dazwischenliegenden Abgriffsklemme 68. Die Ausgangsklemme 62 und die Bezugsspannungsklemme 68 sind über Leitungen 72 bzw. 74 an einen Leistungsverstärker 70 angeschlossen, der als Vergleicher wirkt. Die Ausgangsklemme des Leistungsverstärkers 70 kann unmittelbar über die Leitung 36 mit dem Gemischregler 26 nach Fig. 1 zur Lieferung des Steuerstromsignals verbunden sein*

In der vorbeschriebenen Br;ukenschaltung hat der veränderliche Widerstand 48 <? ■.: Meßfühlers 24- einen negativen Temperaturkoeffiziei^J «n. Das bedeutet, daß bei einem Ansteigen der Tempej'^ur in der Umgebung des Widerstands 48 (d.h. des ^f4: "anmaterials) der Widerstandswert sinkt, so daß ebenso//sr Spannungsabfall an diesem Widerstand sinkt. Dies füJr*;·..· bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zu einem Anteigen des Potentials an der Brückenklemme 54- im Verhältnis zur Masse. Umgekehrt hat der Heizleiterwiderstand 40, der beispielsweise aus einem Platin-Heizleiter bestehen kann, einen positiven Temperaturkoeffizienten. Dies bedeutet, daß wenn die Temperatur in seiner Umgebung steigt, der Widerstandswert des Heizleiters ebenso zunimmt, so daß das Potential an der Brückenklemme 56 gegenüber Masse steigt. In diesem Zusammenhang bedeutet der Ausdruck "Ansteigen gegenüber Masse¹¹, daß die elektrische Spannung stärker positiv oder negativ gegenüber Masse in Abhängigkeit von der

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elektrischen Polarität des Anschlusses der Spannungscuelle wird, während "Absinken gegenüber Masse" bedeutet, daß die Spannung elektrisch weniger positiv oder negativ wird. Dadurch, daß der Heizleiter 40 die Elektroden 41, des Titanwiderstandes gemäß Fig. 2 körperlich umschließt, wird die Umgebungstemperatur eines jeden dieser Elemente praktisch dieselbe sein.

La der Widerstand des Titanmaterials im gesamten Betriebsbereich bei Temperaturänderungen einer Exponentialfunktion folgt, wird der Widerstandswert des Festwiderstandes P. derart ausgewählt, daß die Temperaturabhängigkeit des Titan-Heßfühlers eine im wesentlichen lineare Kennlinie über dem interessierenden Temperaturbereich zeigt. Der Wert von R kann durch Auswahl eines Wertes hierfür in bezug auf df?n Widerstand des Titanmaterials bestimmt werden, wob-'i die zweite Ableitung der Formel für die Spannung ar der Brückenklemme 54 nach der Temperatur in der Kitte d s betrieblichen Temperaturbereichs des Titanmaterials, beispielsweise bei 700° C, Null ist. Dieser Wert wird icrmelmäßig ausgedrückt dur -h

⁺²

worin E₀ eir.: gemessene Fühlerkonstante, «£ die Aktivierungsenergie des Meßfühlermaterials, T die ausgewählte Temperatur und k die Boltzmann'sehe Konstante ist. Ein charakteristischer Wert für R wäre 1,5kohm. R kann auch so gewählt werden, daß es gleich dem Widerstand 48 in der Kitte des betrieblichen Temperaturbereichs ist.

Da der Widerstandswert des Platin-Heizleiters 40 linear mit der Temperatur zunimmt, kann der Verlauf der Spannung

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am Brückenabgriff 56 durch die Formel

Rr

- ^V28

ausgedrückt werden, worin R₄₀ durch die Formel

R₄₀ = RTK + CONSTANT

gegeben ist und T die Temperatur in ⁰K und K der Temperaturkoeffizient des Heizleiterlementes ^O sind. Der numerische Wert des Widerstands 52 kann εο gewählt werden, daß er den Wert der Spannung an der Brückenklemme 56 in einem brauchbaren Bereich hält. Charakteristischer Weise kann dies ein Widerstand von 4- Ohm sein. Dieser Wert kann auch dadurch ausgewählt werden, daß er gleich dem Widerstand 40 in der Kitte des betrieblichen Temperaturbereichs gewählt wird.

Um die Temperaturabhängigkeit auszuschalten, wird das Großenverhaltnis der Widerstände 58 und 60 derart gewählt, daß diese der folgenden Gleichung genügen:

d.h., das Verhältnis zwischen dem Widerstand 58 und dem Widerstand 60 sollte gleich dem negativen Wert des Cteilheitsverhältnisses der Spannungs/Temperaturkonnlir.ien an der. Brückenanschlußklemmen sein. Die Großen dieser Widerstände sollten so ausgewählt werden, daß sie ausreichend hoch sind, um einen größeren Stror.fluß durch sie zu verhindern. Beispielsweise sind Widerstandswerte von etwa 10 bis etwa 100 kOhm vorzuziehen.

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Den Fachmann leuchtet ein, daß bestimmte Abänderungen und Abweichungen bei der praktischen Verwirklichung der Erfindung vorgenommen werden können. Beispielsweise kann der Widerstand mit dem positiven Temperaturkoeffizienten tjemäß der Darstellung durc" einen mit negativem Temperaturkoeffizi3nten ersetzt wrden, wobei dieser Widerstand in der Schaltung nach Fig. ^ an die dort vom Widerstand I?x eingenommene Stellung gesetzt wird und ein Festwiderstand die Stellung des dortigen veränderlichen Widerstandes 40 einnimmt. In den Grundgedanken der Erfindung können außerdem weitere Abänderungen der Brückenschaltung einbezogen werden.

Durch die Anordnung einer ei..-;ten Reihenschaltung mit dem Keßfühlerwiderstand 48 und c.em Festwiderstand 50 parallel mit der Reihenschaltung des Heizleiterwiderstandes 40 und dem Festwiderstand 52 und^.er Reihenschaltung der Bezugsspannungswiderstände 64 und 66, die alle an derselben Spannungεquelle liegen, ist die erfindungsgemäße Einrichtung unempfindlich gegenüber Schwankungen der Netzspannung, da diese Schwankungen sich in bezug auf die an den Eingängen 72, 74 des Leistungsverstärkers 70 selbst kompensieren. Die Eingänge 72, 74 sind in Einblick auf die Tatsache, daß die Bezugsklemme 68 an jeden Polaritätseingang Je nach der Polarität des zur Steuerung des Gemischreglers 26 in bezug auf die gewünschte Korrektur gewünschten Eingangssignals nicht mit einer Polaritätsangabe versehen.

Patentansprüche /

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Claims

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Patentansprüche

Λ.) Einrichtung zur Kompensation des Einflusses einer Störgröße wie der Temperatur ; if das Ausgangssignal eines mit elektrischer Widerstandsänderung arbeitenden Meßfühlers, insbesondere zxr Messung des Sauerstoffgehalts in den Abgasen der Bren/ikräftmaschine eignes Kraftfahrzeugs zur Regelung des Brennstoff-Luf t-G-emischs, gekennzeichnet durch eine elektrische Brückenschaltung (22), in deren einem Zweig der Meßfühler (24, 48) in Eeihe mit einem ersten Festwiderstand (50) und in dessen anderen Zweig ein allein auf die Störgröße mit zum Meßfühler umgekehrter Kennlinie ansprechender veränderlicher Widerstand (40) in Eeihe mit einem zweiten Festwiderstand (52) angeordnet sind, wobei das Ausgangssignal zwischen zwei die Brücke zwischen den beiden Zweigen bildenden weiteren Festwiderständen (53, 60) abgegriffen wird, der*vn Größenverhältnis proportional dem Steilheitsverhältnis der Widerstandskennlinien des Meßfühlers (24, 48) und de-3 veränderlichen Widerstands (40) unter dem Einfluß der Stö ?größe sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g.e kennzeichnet , daß parallel zu den beiden Zweigen der Brückenschaltung ein dritter Zweig mit zwei in Reihe geschalteten Festwiderständen f.64, 66) vorgesehen ist, zwischen denen eine Bezugsspannung abgreifbar und einem dem Empfänger (26) des Ausgangssignals vorgeschalteten Vergleicher (70) zur Kompensation von Schwankungen der Eingangsspannung der Brückenschaltung (22) zuführbar ist.

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