DE2811629A1

DE2811629A1 - Schaltung und geraet zum regeln des mischungsverhaeltnisses des einer verbrennungskraftmaschine zugefuehrten gas- luft-gemisches

Info

Publication number: DE2811629A1
Application number: DE19782811629
Authority: DE
Inventors: Kenneth C Bier; Chong Loh Tsiang
Original assignee: Colt Industries Operating Corp
Current assignee: Colt Industries Operating Corp
Priority date: 1977-03-21
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1978-09-28
Also published as: JPS53117133A; US4169439A; CA1105592A; JPS6293146U; GB1598124A; IT1093379B; IT7821226A0

Description

Schaltung und Gerät zum Regeln des Mischungsverhältnisses des einer "Verbrennungskraftmaschine zugeführten Gas-Luft-Gemisches

Die Automobilindustrie hat zwar jahrelang zwecks Erzielung von Wettbewerbsvorteilen erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Kraftstoffausnutzung von Automobilmotoren zu verbessern. Jedoch wurden die hierdurch stetig erzielten Fortschritte durch verschiedene Regierungsstellen als ungenügend angesehen. Darüber hinaus haben derartige Regierungsstellen Vorschriften erlassen, die die höchst zulässigen Werte von Kohlenmonoxyd (CO), Kohlenwasserstoffen (HC) und Stickoxyden (NC ) vorschrieben, also jener Vierte, die in den in die Atmosphäre entweichenden Abgase enthalten sein dürfen.

Bedauerlicherweise ist die verfügbare Technologie zum Steigern der Brennstoffausbeute im allgemeinen jener zum Erfüllen der von Regierungsseite verhängten Normen bezüglich der Abgas-Emissionen zuwiderlaufend.

So ist beispielsweise bei dem Versuch, die vorgeschriebenen NO -Emissionen zu erreichen, ein Abgas-Umwelt-System verwandt worden, bei welchem wenigstens ein Teil der Abgase der Brennkammer des Zylinders wieder zugeführt wird, um hierdurch die dortige Verbrennur.gstemperatur und damit die Bildung von NO zu vermindern.

Aus dem Stand der Technik ist ebenfalls die Anwendung einer Motor-Kurbelgehäuse-Umwälzungsvorrichtung bekannt, wobei die Abgase, die ansonsten in die Atmosphäre entweichen, zwecks Verbrennung dem Motorverbrennungsraum zugeführt werden.

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Auch wurde schon die Anwendung von Kraftstoffdosiersystemen vorgeschlagen, die dem Verbrennungsraum des Motors ein leicht überfettetes Kraftstoff-Luft-Gemisch zuführen, um hierdurch die Bildung von NO innerhalb der Verbrennungskammer zu verringern. Die Anwendung eines derart gasreichen Gemisches führt jedoch zu einer wesentlichen Steigerung des in den Motorabgasen enthaltenen CO- und HC-Gehaltes. Dies macht wiederum die Zufuhr zusätzlichen Sauerstoffes zu einem solchen Motor erforderlich, beispielsweise durch ein zugeordnetes Gebläse, um die Oxydation des CO und des HC vor dem Auspuffen in die Atmosphäre zu vervollständigen.

Hierzu wurde bereits vorgeschlagen, als weiteres Mittel des Verringerns der NO -Bildung, die Zündzeitpunkte des Motors zu verzögern. Um die resultierende Verbrennungstemperatur innerhalb der Verbrennungskammer des Motors abzusenken und hiermit die Bildung von NO zu verringern, wurde auch schon die Kompression gesenkt.

Es wurde ferner vorgeschlagen, den Kraftstoff durch Injektion zu dosieren, statt die üblicherweise verwendeten Yergasungsgeräte anzuwenden. Dabei wurde der Kraftstoff unter Unterdruck entweder dem Einlaßverteiler des Motors oder direkt in die Zylinder eines mit Kolben ausgestatteten Verbrennungskraftmotors eingespritzt. Derartige Kraftstoff-Einspritz-Systeme sind nicht nur teuer, sondern haben auch deshalb keine Vorteile gebracht, weil sie einen dosierten Kraftstoffdurchsatz über einen sehr weiten Bereich von dosierten Kraftstoffdurchflüssen erfordern. Ganz allgemein läßt sich folgendes sagen: Diese Injektionssysteme sind einerseits sehr genau am einen Ende des erforderlichen Bereiches des dosierten Kraftstoffdurchsatzes, während sie relativ ungenau am gegenüberliegenden Ende desselben Bereiches des dosierten Kraftstoffdurchsatzes sind. Werden derartige Injektionssysteme derart bemessen, daß sie im mittleren Teil des erforderlichen Bereiches des dosierten Kraflstoffdurchsatzes genau arbeiten, so sind sie an den beiden Enden desselben Bereiches relativ ungenau. Das Problem wurde auch nicht dadurch

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gelöst, daß man Rückführmittel einsetzte, mit denen die Dosiercharakteristika eines speziellen Kraftstoff-Injektionssystemes geändert werden. Das Problem ist nämlich verknüpft mit Paktoren wie den folgenden: (a) Der wirksamen Öffnungsgröße der Injektordüse; (b) der Relativbewegung, die die zugeordnete Düsennadel oder das zugeordnete Ventilglied ausführen muß; (c) der Trägheit des Düsenventilgliedes und (d) dem Düsen-"Berst^w-druck (also dem Druck, bei welchem die Düse öffnet). Man erkennt, daß mit kleinerer Menge des gewünschten dosierten Kraftstoffdurchsatzes der Einfluß derartiger Faktoren hierauf ansteigt.

Es ist nunmehr zu unterstellen, daß die genannten Regierungsstellen noch strengere Abgaseraissionsgrenzen festsetzen werden, beispielsweise 1,0 g/US-Meile NO , oder sogar noch weniger.

Der Stand der Technik, der sich auf derartige vorgeschlagene Maßnahmen in bezug auf den Gehalt an N0_v bezieht, regte auch

Jw

schon die Verwendung eines "Dreiwege"-Katalisatore in einem einzigen Bett an, und zwar innerhalb des Abgasstromes. Hierdurch sollte ein Mittel zur Erreichung der angestrebten Abgaseraissionswerte geschaffen werden. Ein "Dreiwege"-Katalisator (im Gegensatz zu einem vom Stand der Technik allgemein wohlbekannten "Zweiwege"-Katalisator ) ist ein einzelner Katalisator oder eine Katalisatorenmischung, der bzw. die Oxydation von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyden sowie auch die Reduktion von Stickoxyden katalisiert. Bei dem ⁿDreiwegeⁿ-Katalisatorensystem besteht eine Schwierigkeit darin, daß bei einem zu großen Fettheitsgrad des zuzudosierenden Kraftstoffes das NO wirksam reduziert, aber die Oxydation von CO unvollständig ist. Ist andererseits das zudosierte Kraftstoffgemisch zu mager, so wird CO zwar wirksam oxydiert, jedoch ist die Reduktion von Ν0_χ unvollständig. Zum Betreiben eines derartigen "Dreiwege"-Katalisatorensystems ist es daher offensichtlich erforderlich, die Kraftstoffdosierung der zugehörenden Kraftstoffdosieranlage, die dem Motor vorgeschaltet ist, sehr genau zu kontrollieren.

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Wie zuvor erwähnt, wurde schon die Anwendung der Kraftstoffinjektion mit zugeordneter Rückführung vorgeschlagen (letztere in Abhängigkeit von vorbestimmten Indices der Motor-Betriebsbedingungen und -Parameter). Hiermit sollten die Dosiercharakteristika der Kraftstoffinjektionsmittel kontinuierlich geändert oder abgewandelt werden, Derartige Kraftstoffinjektionssysteme haben jedoch, wenigstens in dem zuvor erwähnten Ausmaß, keine Vorteile gezeigt.

Es wurde weiterhin bereits vorgeschlagen, Krafbstoffdosiervorrichtungen dieses Vergasungstyps zu verwenden, wobei eine Rückführeinrichtung vorgesehen wird, die abhängig von der Gegenwart ausgewählter Bestandteile ist, welche in den Motorabgasen vorhanden ist. Derartige Rückführmittel werden angewandt, um die Wirkung eineser Hauptdosierstange eines Haupt-Kraftstoff-Dosiersystems eines Vergasers zu verändern. Versuche und Prüfergebnisse haben jedoch gezeigt, daß ein derart vorbekannter Vergaser und derart zugeordnete Rückführmittel, jedenfalls in der derzeitigen Ausführunp;sform, nicht die notwendige Genauigkeit erbringen können, die zum Dosieren von Kraftstoff zu einem zugeordneten Motor erforderlich ist, damit beispielsweise die erwähnten, angestrebten Emissionsnormen erzielt werden.

Der hier offenbarten Erfindung liegen demgemäß die folgenden Aufgaben zugrunde: Es sollen die obenerwähnten und die damit verbundenen Probleme,gelöst werden. Insbesondere sollen Schaltung, Aufbau, Gerät und das System derart gestaltet und angeordnet werden, daß sich mir· einer Kraftstoffdosiereinrichtung des Vergasungstypes wenigstens eine solche Genauigkeit erzielen läßt, die ausreicht, um die vorgegebenen Abgas-Emissionswerte zu erreichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die folgenden Maßnahmen gelöst: Ein Vergaser mit einem durch diesen hindurchgeführten Einfuhrkanal mit dort eingebauter Venturi-Düse ist mit einer Haupt-Kraftstoff-Abgabedüse ausgestattet, die im wesentlichen innerhalb der Venturi-Düse liegt; ein Haupt-

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Kraftstoff-Dosiersystem ist zwischen einen Kraftstoffbehälter ind die Haupt-Kraftstoff-Entleerdüse geschaltet. Ein Leerlauf-Kraftstoff -Dosiersystem ist zwischen einen Kraftstoffbehälter und den genannten Einlaßkanal geschalter, und zwar an einer Stelle, die dicht bei einem variabel offenbaren Drosselventil liegt; das Drosselventil befindet sich seinerseits in dem genannten Einlaßkanal stromabwärts der Haupt-Kraftstoff-Entleerdüse. Zum Erfassen des Sauerstoffgehaltes der Motorabgase ist eine elektrische Schaltung vorgesehen; umgekehrt sind Regelventile angeordnet, die die Menge des dosierten Kraftstoffes regeln können, welcher durch jede der genannten Haupt- und Leerlauf-Kraftstoffdosiersysteme in Abhängigkeit von Regelsignalen aus den genannten Schaltungen fließt.

Der Zeichnung und der zugehörenden Beschreibung sind weitere erfindungswesentliche Einzelheiten zu entnehmen.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnnng näher erläutert,

Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht einen Fahrzeugverbrennungsmotor miteinem Vergaser und einem elektrischen Regelsystem.

Figur 2 stellt in einer Vergrößerung und im Querschnitt den Vergaser von Figur 1 dar.

.Figur J zeigt in grafischer Darstellung Mischungsverhältnis-Kurven von Kraftstoff-Luftgemischen, die bei Anwendung der Erfindung erreichbar sind.

Figur 4 stellt weitere Kraftstoff-Luftgemisch-Mischungsverhältnisse dar, die bei einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung erzielt wurden.

Figur 5 zeigt im Querschnitt eine weitere Ausführungsform eines Vergasers, der gemäß der Erfindung geregelt ist.

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/Γ ^ß

Die Figuren 6 und J sind jeweils schematische Teilansichten verschiedener Anordnungen zum veränderlischen und regelbaren Bestimmen der Größe des Wirkdruckdifferenzials, das bei Ausführungsformen gemäß der Figuren 2 und 5 verwendet wird.

Figur 8 zeigt in einer Querschnittsansicht eine weitere Ausfiihrungsform der Erfindung.

Figur 9 stellt einen Verdrahtungsplan einer Ausführungsform der Erfindung des logischen und Regelkreises dar.

Figur 10 stellt sehematisch den Verdrahtungsplan einer zweiten Ausführungsform der Erfindung des logischen und Regelkreises dar.

Figur 11 zeigt im Querschnitt eine Ausführungsform eines Ventils, das bei Anwendung der Erfindung verwendet werden kann.

Figur 12 ist eine Ansicht ähnlich Figur 2 und stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar.

Die in Figur 1 v/iedergegebene Brennkraftmaschine 10 dient beispielsweise dazu, ein zugehörendes Fahrzeug anzutreiben, beispielsweise mittels einer Kraftübertragungsanla^e. 12, die nur fragmentarisch wiedergegeben ist. Der Motor 10 kann eine Brennkraftmaschine sein, die, wie allgemein bekannt, eine Mehrzahl von Kolben beinhaltet. Der Motor 10 umfaßt neben einer Reihe von anderen Gegenständen einen Motorblock 14 sowie eine Vielzahl von Zylindern, die jeweils Kolben umfassen. Eine Vielzahl von Zündkerzen 16, deren jede normalerweise einem jeden Zylinder zugeordnet ist, sind im Motorblock montiert und elektrisch an einen Zündverteiler 1ö angeschlossen, der entsprechend den Arbeitshüben des Motors gesteuert v/ird.

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Jeder Zylinder mit einem zubehörigen Kolben umfaßt in bekannter Weise eine Auslaßöffnung, die in eine Abgasleitung 20 einmündet (gestrichelte Linie). Die Abgasleitung 22 ist an das Auslaßende 24 der Abgasleitung 20 angeschlossen und führt zu dem hinteren Ende des zugehörenden Fahrzeuges.

Jeder einzelne mit einem Kolben ausgerüstete Zylinder hat ferner in bekannter Weise eine Einlaßöffnung, die mit einer gestrichelt dargestellten, mehrrohrigen Einlaßleitung 26 verbunden ist.

Der Kraftstoffdosierappaat 28 vom Vergasertyp, der allgemein dargestellt ist, ist auf einem zugeordneten Teil der Eirilaßleitung 26 angeordnet. Auch dem Vergaser 28 kann ein geeignetes Luftfilter ^Q angeordnet sein, das die Luft vor ihrem Eintritt in den Einlaß des Vergasers 28 filtert.

Wie sich aus der allgemein gehaltenen Darstellung der Fi.;ur ergibt, umfaßtder Vergaser 28, der die erfindungcgemäßen Merkmale aufweist, einen flauptvergaserkorper 'j>2. Durch diesen hindurch erstreckt sich ein eingeformter EiriLaßkanaL 34 mit einem oberen Einlaßende ß6. Hier ist ein veränder Liehbar zu öffnendes Starterventil J58 vorgesehen (choke). Dieses Ist von einem Schwenkzapfen 40 getragen. Das Aus Laßeride 42 steht mit dem Einlaßende des ZufuhrkanaLs 26 in Verbindung. Ein Venturitell 46 mit einer VenturikehLe 48 ist innerhalb des Einlaßkanals ~$K angeordnet, und zwar zwischen dem Ein Laßende 36 und dem Auslaßende 42. Eine Haupt-Kraftstoff-Dosierdüse 50 ist etwa im Bereich der Kehle 48 des Venturiteile? 46 angeordnet. Diese dient dazu, den durch das Haupt-Dosiersystem dosierten Kraftstoff in den Einlaßkanal J54 abzugeben.

Ein variabel einstellbares Drosselventil 52, das von eirif,-r· drehbaren DrosselwelLe 54 getragen ist, dLent dai'.u, die! Abgabe und den DurehfLuÜ urennoaren (Kraft,;; ",off-Luf tei - \ Gemisches in dir. Einlaßeride 44 des Eirilaßk lrriLs L't. ^u ,;-:··.ί.

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An der Drosselwelle 54 ist ein Verbindungsglied 56 zu einer Regelung vorgesehen. Hiermit viird die Drosseluelle 54 derart beeinflußt, daß das Drosselventil wie vom Fahrzeugführer gewünscht, entsprechend eingestellt wird. Das Drosselventil dient ebenfalls dazu, wie man noch im einzelnen erkennen wird, den Durchsatz des Kraftstoffflußes zu verändern, der durch das zugeordnete Leerlauf-Kraftstoffdosiersystem dosiert und in den Einlaßkanal abgegeben wird.

Das Vergasergehäuse jJ2 kann auch gleichzeitig derart gestaltet werden, daß es eine Kraftstoff-Vorratskammer 58 bildet. Diese kann Kraftstoff aufnehmen, dessen Spiegel 60beispielsweise durch einen aus dem Stand der Technik bestens bekanntes Schwimmer-Einlaßventil geregelt werden kann.

Das Haupt-Kraftstoffdosiersystem umfaßt einen Durchlaß 62. Dieser stellt eine Verbindung her zwischen der Kraftstoffkammer 58 und einer im wesentlichen vertikalen Hauptkraftstoffquelle 64. Diese kann in dargestellter Weise ein Hauptquellrohr 66 beinhalten, das mit einer Vielzahl von im wesentlichen radial verlaufenden öffnungen 68 ausgestattet ist. Die öffnungen schaffen eine Verbindung zwischen dem Inneren des Quellrohrs 66 und dem dieses umgebenden Teil der Quelle 64. Eine Leitung 70 stellt eine Verbindung zwischen dem oberen Bereich der Quelle 64 und dem Inneren der Auslaßdüse 50 her. Eine Entlüftungsleitung J2 mit einem Leitungsteil 74 und einer Dosier-Einschnürung 76 steht mit der Quelle gefilterter Luft und mit dem oberen Teil des Inneren des Quellrohres 66 in Verbindung. Eine Haupt-Dosierdrossel 78 sitzt oberhalb der Quelle 64, beispielsweise in Leitung 62, um die Menge des Kraftstoffes aus Kammer 58 zur Hauptquelle 64 zu dosieren. Wie allgemein bekannt, ist die Hauptspeicherkammer 58 vorzugsweise druckbelüftet durch Umgebungsluft, beispielsweise durch einen Entlüftungskanal 80, der von der Kammer 58 zum Einlaßende 36 des Einlaßkanales ^4 führt.

Läuft der Motor, so erzeugt der Ansaughub eines jeden Kolbens einen Luftstrom durch den Einlaßkanal Jk und durch die Venturikehle 48 hindurch. Die durch die Venturikehle 48 durchströmte

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Luft erzeugt einen Unterdruck, der als "Venturi-Vakuum" bekannt ist. Die Größe des Venturi-Vakuums hängt in erster Linie von der Geschwindigkeit der durch das Venturi hindurchströmenden Luft ab. Die Geschwindigkeit ihrerseits hängt von der abgegebenen Leistung des Motors ab. Die Differenz zwischen dem Druck im Venturi und dem Luftdruck innerhalb des Kraftstoffbehälters 58 bewirkt das Fließen eines Kraftstoffstromes aus der Kammer 58 durch das Hauptdosiersystem. Somit fließt Kraftstoff durch die Dosierdrossel 78, den Kanal 62 und aufwärts durch die Quelle 64 (auch Standrohr genannt) und sodann, nach einem MischenmLt der aus dem Hauptluftkanal 72 zugeführten Luft durch Kanal 70 und wird schließlich durch Düse 50 dem Einlaßkanal Jk- zugeführt. Die Bemessung der lichten Weiten der einzelnen Kontrollelemente ist derart gewählt, daß ein solcher dosierter Hauptkraftstoffluß bei einem vorbestimmten Differenzial zwischen der Vorkammer und dem Venturi-Druck zu erscheinen beginnt. Ein solches Differenzial kann z.B. bei einer Pahrzeuggeschwindigkeit von etwa 50 km/h bei normalen Straßenverhaltnissen auftreten.

Das Leerlauf-Kraftstoff6osiersystem sorgt dafür, daß Motor- und Fahrzeugbetrieb bei solchen Bedingungen aufrechterhalten werden, die unter jenen liegen, die zum Einleiten des Betriebes des Haupt-Dosiersystemes erforderlich sind. Dieses Leerlaufdosiersystem kann den dosierten Kraftstoff nicht nur während unterdrücktem Leerlaufbetrieb des Motors, sondern auch bei ausgeschaltetem Leerlaufbetrieb liefern.

Bei unterdrücktem Leerlaufbetrieb und bei anderen relativ geringen Drehzahlen des Motors vermag der Motor nicht genügend Luft durch den Venturi-Bereich 48 durchzusetzen, so daß demgemäß auch der Venturi-Unterdruck nicht ausreicht, um das Haupt-Dosiersystem in Gang zu halten. Da das Drosselventil 52 faßt völig geschlossen ist und somit der Luftstrom in die Einlaßleitung 26 bei Leerlaufbetrieb und bei geringen Motor-

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drehzahlen weitgehend gedrosselt ist, ist der Unterdruck in der Einlaßleitung relativ hoch. Dieser hohe Einlaßleitungs-Unterdruck dient dazu, einen Differenzdruck herbeizuführen, der für das Arbeiten des Leerlauf-Kraftstoff-Dosiersystems erforderlich ist.

Das Kraftstoff-Leerlaufsystem, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt, umfaßt eine geeichte Dosierdrossel 82. Diese stellt eine leitende Verbindung her zwischen dem Kraftstoff 60 in der Vorratskammer 58 und einem im wesentlichen aufsteigenden Kanal 84. Kanal 84 steht an seinem oberen Ende in Verbindung mit einem zweiten, ebenfalls im wesentlichen senkrechten Kanal 86. Das untere Ende dieses Kanals 86 wiederum mündet in einen im Ausführungsbeispiel horizontalen Kanal 88 ein, der sich dort nach beiden Seiten erstreckt. An diesem Kanal 88 ist ein Kanal 90 angeschlossen, der sich nach unten erstreckt und der an seinem unteren Ende mit dem Einlaßkanal 34 über eine Öffnung 92 in Verbindung steht. Der wirksame Durchmesser dieser Öffnung 92 läßt sich einstellen; dies ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels eines Nadelventils 94 vorzunehmen; die Nadel ist hierbei in das Gehäuse 32 des Vergasers eingeschraubt. Wie im Ausführungsbeispiel dargestellt und wie auch allgemein bekannt, endet Kanal 88 in einer Auslaßöffnung 96, die in vertikaler Richtung langgestreckt ist. Diese Öffnung 96 ist im wesentlichen einer Kante der Drosselklappe 52 gegenüoei-liegend angeordnet, und zwar dann, wenn diese Drosselklappe in unterdrückter Leerlauf- oder Geschlossen-SteHung ist. Öffnung 96 wird in der Fachsprache oft als übergangsschlitz bezeichnet, mit welchem beim Übergang der Drosselklappe in eine Stellung größerer Öffnung die Durchsatzfläche zum Durchströmen des Kraftstoffes zur Unterseite der Drosselklappe 52 gesteigert werden kann.

Kanal 98, der mit einer geeichten Dosierdrossel 100 versehen ist, stellt eine Verbindung zwischen einem oberen Teil von Kanal sowie einer Quelle atmosphärischer Luft her, die letztere bestehend aus dem Einlaßende des Einlaßkanals 34.

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Der stark verringerte Druckbereich unterhalb der Drosselklappe verursacht bei Leerlaufbetrieb des Motors einen Kraftstofffluß aus der Kraftstoff-Vorratskammer 58 durch die Drossel 82 und in Richtung nach oben durch den Kanal 84. An dessen oberem Ende mischt sich der Kraftstoff mit der aus Kanal 98 und durch Drossel 100 hindurchgetretenen Luft. Sodann wird das Kraftstoff-Luftgemisch durch Kanal 86 nach unten gesaugt und schließlich durch die Kanäle 88 und 90 abgegeben, hinter der Drosselklappe 52, durch die wirksame öffnung des Auslasses 92.

Während des Aus-Leerlauf-Betriebes wird die Drosselklappe 52 in öffnungsrichtung bewegt. Hierdurch wird die besagte Kante der Drosselklappe im Sinne eines öffnen verschoben, so daß ein größerer Teil des Auslaßschlitzes 96 dem hinter der Drosselklappe herrschenden Vakuum freigegeben wird. Dies hat wiederzum zur Folge, daß eine höhere Menge dosierten Leerlauf-Kraftstoffes durch die öffnung 96 strömt. Bei noch weiterem öffnen der Drosselklappe 52 und weiterem Ansteigen der Motordrehzahl steigt auch die Geschwindigkeit des durch den Einlaßkanal ^4 hindurchgesetzten Luftstromes, bis schließlich ein Punkt erreicht ist, bei welchem das demgemäß entstehende Venturi-Vakuum genügend groß ist, um das zuvor beschriebene Haupt-Dosiersystem in Betrieb zu setzen.

Die hier offenbarte und beschriebene Erfindung gibt zusätzlich zu den zuvor angegebenen Mitteln Maßnahmen zum Regeln und/oder Verändern Jener Dosiereingeschaften an, die weiterhin noch von den zuvor beschriebenen Plüssi^keitskreislauf-Konstanten bestimmt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind außer anderen miteinander zusammenarbeitenden Elementen Ventile 102 und 104 vorgesehen, mit denen derartige Kontroll- und/oder Änderungsaufgaben durchgeführt werden können.

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Ventil 102 umfaßt in seinem Volumen einstellbare, aber genau definierte Kammern 106 und 108. Diese sind durch eine druckempfindliche Wand oder Membran 110 wirksam voneinander getrennt. Membran 110 ist ihrerseits mit einem Ventil 112 ausgestattet. Dabei ist der Ventilkörper derart mit der Membran verbunden, daß er sieh bei Bewegung der Membran mit.dieser mitbewegt. Der Ventilfläche 114 des Ventilkörpers 112 ist ein Ventilsitz 116 eines Einsatzes 118 zugeordnet. Hierdurch.läßt sich der wirksame Querschnitt durch dieses Ventil 112/118 klar definieren, zugleich hiermit das Maß, in welchem der obere Teil von Kanal mit der Kammer 108 in Verbindung steht. In Kammer 106 ist ein nachgiebiges Element vorgesehen, hier in Gestalt einer Druckfeder 120. Dieses dient dazu, auf Membran 110 ständig einen Druck auszuüben und damit den Ventilkörper 112 mit seiner VentJÜtfiäche 114 ständig gegen den Ventilsitz 116 anzudrücken, so daß also dieses Ventil völlig geschlossen ist. Wie man sieht, steht Kammer 108 mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung, und zwar im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine geeichte Drossel 122 sowie über Kanal 98. Sieht man einmal von den gesaraten Arbeitsbedingungen ab, so ergibt sich folgendes: Ungeachtet des ausgewählten Differentials zwischen dem Vakuum P und dem Druck P in Vorratskammer 58 kann der Grad der Anreicherung von Kraftstoff, der vom Leerlauf-Kraftstoff-Dosiersystem geliefert wird, lediglich durch Bewegen des Ventilkörpers 112 in Richtung auf den Ventilsitz 116 zu oder von diesem Ventilsitz hinweg verändert werden. Dies bedeutet für jegliches gegebenes Druckdifferential, daß umso mehr Luft dem Leerlaufkraftstoff aus Kanal 84 in Kanal 86 zugeführt wird, je größer die wirksame öffnung des aus Ventilkörper 112 und Ventilsitz 116 bestehenden Ventils ist. Wegen der proportional größeren Menge des durchgesetzten Kraftstoffs wird der Fettheitsgrad des Kraftstoff-Luftgemisches, welches durch den Einlaßkanal J>K und- in die Einlaßleitung 26 geführt wird, verringert. Umgekehrt gilt auch folgende: In dem Maße, in dem das Ventil 112/116 ge-

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schlossen wird, bis zum völligen Schließen, hängt die Gesamtdur chsatzmenge von Leerlaufluft mehr ab von der vergleichsweise verringerten wirksamen Durchlaßfläche von Drossel 100. Hierbei wird der Durchsatz an Leerlaufluft proportional vermindert und der Durchsatz an dosiertem Leerlaufkraflstoff proportional erhöht. Demgemäß ist hiermit ein Anstieg des Fettheitsgrades des durch Einlaßkanal J>k in die Ein].aßleitung 26 strömenden Kraftstoff-Luft-Gemisches verbunden.

Ventil 104 weist je eine untere und eine obere regelbare Kammer 124 und 126 auf. Beide Kammern sind wiederum durch eine druckabhängige Viand oder Membran 128 voneinander getrennt. Diese Membran 128 trägt einen Ventilkörper 1^0, der zusammen mit der Membran 128 derenBewegungen mitmacht. Der untere Teil von Kammer. 126 wird aus einer Glocke 129 gebildet. Diese dient als Führung für die vertikale Bewegung des Ventilkörpers 1j50. Kammer 126 ist durch eine Entlüftungsöffnung 1^2 an atmosphärischen

Druck F angeschlossen,
a

Eine erste Druckfeder 134 ist innerhalb der Kammer 124 angeordnet. Diese wirkt auf Membran 128 und damit auf den Ventilkörper 1j50 in Richtung nach unten. Eine zweite Feder 1^6 ist auf den Ventilkörper I30 aufgeschoben; diese stützt sich mit ihrem einen Ende gegen die Glocke 129, mit ihrem anderen Ende gegen einen- Bund 138.

Ventilkörper 1J0 trägt an seinem unteren Ende einen Ventilstöpsel 140 mit einer Ventiflache 142, die mit einem Ventilsitz 144 zusammenarbeitet. Über dieses Ventil läßt sich eine Verbindung zwischen der Kammer 58 und einem kammerartigen Raum herstellen. Dieser wiederum steht über eine geeichte Drossel mit einem Kanal I50 in Verbindung mit einem Teil des Hauptdosiersystems unterhalb der Hauptdosierdrossel 78. Wie dargestellt, kann eine solche.Verbindung an geeigneter Stelle innerhalb des Hauptstandrohres 64 vorgenommen sein. Eine weitere Feder 147 in dem kammerartigen Raum 146 drückt gegen Ventilstöpsel 142 und Ventilkörper 1j50 in Richtung nach oben.

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-SA_: 28Tl

Ihne im Moment die Gesamtarbeitsweise der afindungsgemäßen Einrichtung zu betrachten, so ergibt sieh folgendes: Bei jeglichem ausgewählten Dosier-Differenzdruck zwischen dem Venturi-Vakuum F und dem Druck P₀ in der Vorratskammer 58

ν a

ist der Fettheitsgrad des von der Hauptdosiereinrichtung gelieferten Kraftstoffes lediglich durch Bewegen des Ventiles i40in Richtung auf die zugehörende öffnung 144 oder von dieser hinweg veränderbar. Das bedeutet für jeglichen gegebenen Dosier-Differenzdruck, daß der Durchsatz an dosiertem Kraftstoff umso greifer wird, je größer die wirksame öffnung des Ventiles 144 wird. Dies geht darauf zurück, daß einer der Faktoren, die diesen Durchsatz regeln, die wirksame Fläche der Dosieröffnung ist. Die wirksame Öffnungsgröße des Ventiles 142/144 addiert sich der wirksamen Öffnungsgröße der Drossel 78 hinzu. Demgemäß wird ein vergleichsweise hoher Durchsatz von dosiertem Kraftstoff durch die Düse 50 in den Hnlaßkanal 34 eingeführt. Auch die umgekehrte Feststellung ist richtig;in dem Maße, in dem Ventil 142/144 der völligen Schließstellung angenähert wird, nimmt die gesamte wirksame Kraftstoff -Dosier-Fläche ab und nähert sich der wirksamen Dosierfläche, die von der Drossel 78 definiert ist. Gemgemäß nimmt die Gesamtmenge des dosierten Kraftstoffes ab und ein vergleichsweise geringer Durchsatz dosierten Kraftstoffes wird durch Düse 50 in den Einlaßkanal Jk eingeführt.

Wie man sieht, stehen die Kammern IO6 und 124 jeweils in Verbindung mit Kanal I52, und zwar jeweils über die Kanäle 154 und 156.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, steht ein Kanal I52 in Verbindung mit einer zugehörigen Leitung I58 zwecks Zufuhr eines Flüssigkeits-Steuerdruckes zu jenem Kanal I52 sowie zu den Kammern I06 und 124. Zur Erläuterung ist erwähnt, daß ein solcher Kontroll- ader Regeldruck ein Unterdruck ist und insofern ein Steurvakuum V Dessen Größe steigt natürlich in dem Maße, in dem der absolute Wert des Steuerdruckes abnimmt.

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Fig. 1 veranschaulicht weiterhin eine geeignete logische Steuereinrichtung 160. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist diese als elektrische logische Regeleinrichtung ausgebildet. Sie weist elektrische, signal-leitende Konduktoren 162, 164, 166 und 168 auf, die elektrische Eingangssignale, welche auf ausgewählte operative Parameter ansprechen, dem Kreislauf logischer Mittel 160 zugeführt werden. Es sei jedoch vermerkt, daß die erforderliche Information in Gestalt der Größe des Signales übermittelt werden kann als auch durch das Fehlen eines Signales überhaupt. Elektrische Ausgangskonduktören I70 dienen dazu, das elektrische Ausgangs-Kontrollsignal von dem logischen Mittel I60 zu dem zugehörenden elektrisch betriebenen Regelventil I72 zu leiten. Eine geeignete Quelle eines elektrischen Potentiales 174 ist, wie dargestellt, elektrisch an die logischen Mittel I60 angeschlossen, während das Regelventil I72 an die Erde I76 angeschlossen sein kann.

Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die verschiedenen elektrischen Leiter 162, 164, I66 und 168 jeweils an Vorrichtungen 178, 180 und 182 angeschlossen, welche Parameter erfassen und Transducer-Signale erzeugen. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung I78 ein Sauerstoffmeßgerät, das mit der Abgasleitung 22 in Verbindung steht, und zwar an einer Stelle, die sich oberhalb eines katalytischen Konverters 184 befindet. Der Transducer 18O umfaßt einen elektrischen Schalter, der derart angeordnet ist, daß er von einem ihm zugeordneten Hebel 186 betätigt werden kann. Dieser Hebel ist ortsfest gelagert, und zwar an der Drosselachse 54. Er ist mit dieser derart verschwenkbar, daß er den Sahalter 181 betätigen oder außer Eingriff sein kann. Hierdurch wird ein Signal ausgelöst, welches anzeigt, daß die Drossel 52 eine vorbestimmte Position eingenommen hat.

D,er Transducer 182 umfaßt eine Temperaturmeßvorrichtung, im vorliegenden Falle ein Thermoelement. Hiermit läßt sich die Motortemperatur messen und hieraus ein elektrisches Signal ableiten.

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Ein Vakuumbehälter 188 stent einerseits über eine Leitung I90 mit einem Regelventil I72 in Verbindung, andererseits über Leitung I90 mit dem Innenraum der Einlaßleitung 26 (die als Quelle für den Motorunterdruck P_m dient).

Wenn die Erfindung auch hierauf nicht beschränkt ist, so ist es doch als zweckmäßig anzusehen, daß der katalytische Konverter 184 vom Typ eines hier beschriebenen "Dreiwege"-Konverters ist, wie in der Technik allgemein bekannt. Außerdemläßt sich ein beliebiges der vielfach bekannten und allgemein erhältlichen Sauerstoffmeßgeräte verwenden. Ferner ist es zweckmäßig^ daß das Regelventil I72 als Magnetventil für drei Wege gestaltet ist, geeignet zum öffnen und Schließen (oder anderweitig Verändern) der Ventilöffnung. Hierdurch ist es möglich, den Durchfluß durch diese öffnung wirksam zu reduzieren und hierbei die Druckwerte an einander gegenüberliegenden Seiten einer solchen öffnung wirksam zu beeinflussen. Durch Veränderung des elektrischen Signales, das einem solchen Drei-Wege-Magnetventil zugeführt wird, wird es möglich, selektiv die Größe wenigstens eines der Flüssigkeitsdrücke zu verändern und diese als Regeldrücke zu verwenden. Hierbei lassen sich wiederum bekannte Regelventile verwenden. Der besondere Aufbau dieser Ventile ist kein Bestandteil der Erfindung, vielmehr kann jedes geeignete Regelventil verwendet werden.

Auch hat das Testen und Experimentieren unter Anwendung eines pulsierenden Regelventiles I52 beachtliche und unerwartete Verbesserungen geliefert. Wie allgemein bekannt ist, ist das Absperrergan eines solchen pulsierenden Regelventiles während des Betriebes im Zustand konstanter Schwingung in Richtung auf den Ventilsitz und hiervon hinweg. Hierbei kann auf den Durchsatz und/oder Druck der strömenden Flüssigkeit beispielsweise dadurch Einfluß genommen werden, daß man die Frequenz und/oder die Amplitude einer solchen Schwingung verändert, und/oder die relative Zeitdauer, während welcher ein solches Pulsieren des Regelventils strombeaufschlagt wird, verglichen mit der Zeitdauer, während welcher es während des gesamten Arbeitszyklus nicht strombeaufschlagt ist.

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Im folgenden soll auf Figur 9 im einzelnen eingegangen werden. Bei der Ausführungsform des Regelungs- und logischen Kreises 16O ist dort mit einem ersten operativen Verstärker 30I dargestellt, der Eingangsterminale 303 und 305 und eine Ausgangsterminale 506 aufweist. Die Eingangsterminale 303 ist durch einene elektrischen Leiter 308 und ein Anschluß terminal 310 an den elektrischen Ausgangsleiter 162 angeschlossen, der von dem Sauerstoffsensor I78 kommt. Hervorragende Ergebnisse wurden beispielsweise mit einem Sauerstoffsensor Bauart BOSCH erzielt. Ein derartiger Sensor ist dargestellt und beschrieben beispielsweise in "Automotive Electronics II", February 1975, by the Society of Automotive Engineers, Inc., 400 Commonwealth Drive, Warrendale, Pa., USA, Seiten 137 bis 144, und ist allgemein bekannt als SAE (Society of Automotive Engineers, Inc.), Publication No. SP-393. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Anwendung eines solchen Sensors beschränkt. Ein derartiger Sauerstoffsensor umfaßt im allgemeinen ein keramisches Rohr oder einen Kegel aus Zirkoniumdoxyd, dao mit ausgewählten Metalloxyden beschichtet ist und dessen innere und äußere Fläche mit einer Schicht aus Platin überzogen ist. Das keramische Rohr oder der keramische Konus tragen geeignete Elektroden, damit eine Spannung quer hindurch in Abhängigkeit von dem Sauerstoff erzielt wird, der in den die keramische Röhre durchströmenden Abgasen enthalten ist. Je weniger Sauerstoff in den Abgasen vorlieg , desto geringer ist die von dem Sauerstoffsensor erzeugte Spannung.

Ein zweiter operativer Verstärker 312 hat Eingangsterminale 314 und 316 und Ausgangsterminalen 318. Ein invertierender Eingang 314 ist durch einen Leiter 320 und einen Widerstand 322 an den Ausgang 306 des Verstärkers 30I angeschlossen. Der Verstärker 301 ist mit einem invertierenden Eingang 305 über eine Rückführung, die einen Widerstand 324 aufweist, über einen Leiter an den Ausgang 30β angeschlossen. Der Eingangsterminal 3I6 des

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Verstärkers 512 ist durch den Leiter 3²6 an ein Potentiometer 528 angeschlossen. Eindrittdr operativer Verstärker 330, der mit Eingangsterminal 352 und 334 sowie mit einem Ausgangsterminal 336 versehen ist, hat einen invertierenden Eingang 332, der elektrisch an den Ausgang 318 des Verstärkers 312 angeschlossen ist, und zwar mittels des Leiters 338, der Diode 340 und des Widerstandes 342, welche in Reihe geschaltet sind.

Ein erster und ein zweiter Transistor 344 und 346 sind jeweils mit ihren Emitter-Terminalen 348 und 350 elektrisch an den Stellen 354 und 356 an einen Leiter 352 angeschlossen, der bei 447 an einen Leiter 445 führt. Ein Widerstand 358 ist mit seinem einen Ende an den Leiter 445 angeschlossen und mit seinem anderen Ende an den Leiter 359* der von dem Eingangsterminal 334 zur Erdung 36I führt, und zwar über einen Widerstand 363· Ein weiterer Widerstand 36O ist mit seinen einander gegenüberliegenden Enden elektrisch bei den Punkten 365 und

367 an die Leiter 359 und 416 angeschlossen. Eine Rückführung mit einem Widerstand 362 ist elektrisch an die Ausgangs- und Eingangsterminalen 336 und 332 des Verstärkers 330 angeschlossen.

Eine Spannungsteilerschaltung mit Widerständen 364 und 366 ist mit ihrem einen Ende zwischen einem Punkt 354 und dem Widerstand 358 elektrisch an den Leiter 352 angeschlossen. Das andere elektrische Ende dieses Spannungsteilers ist an einen Schalter

368 angeschlossen. Dieser schließt den Kreis in geschlossenem Zustand an die Erdung 370 an. Grundterminal 372 des Transistors 344 ist an den Spannungsteiler ar. einem Punkt zwischen den Widerständen 364 und 366 angeschlossen.

Eine zweite Spannungsteilerschaltung mit Widerständen 374 und 376 ist mit ihrem einen elektrischen Ende an einem Punkt zwischen 354 und 356 an einen Leiter 35² angeschlossen. Das andere elektrische Ende des Spannungsteilers ist an einen zweiten Schalter angeschlossen. Dieser schließt den Kreis in geschlossenem Zustand an die Erde 38O„ Grundterminal 390 des

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Transistors 346 ist an die Spannungsteilerschaltung angeschlossen, und zwar an einen Punkt zwischen den Widerständen 374 und 576. Eine Kollektorelektrode 382 des Transistors 546 ist elektrisch über einen Leiter 384 und einen in Reihe geschalteten Widerstand 386 an einen Punkt 388 zwischen der Diode 340 und dem Widerstand 342 an einen Leiter 338 geschaltet. Der Widerstand 386 kann ein verstellbarer Widerstand sein. In annähernd ähnlicher Weise ist die Kollektorelektrode 392 des Transistors 344 durch den Leiter 394 und den in Reihe geschalteten Widerstand 396 an den Leiter 384 geschaltet, und zwar an Punkt 398, der zwisjaen Kollektor 382 und Widerstand 386 liegt. Auch hier kann Widerstand 396 wiederum ein Schiebewiderstand sein.

Ferner erkennt man, daß Widerstand und Kapazität 400 und 402 jeweils mit einem ihrer elektrischen Enden oder Seiten an Punkten 388 und 404 an Leiter angeschlossen sind, während ihre jeweiligen anderen elektrischen Enden bei 406 und 408 geerdet sind. Punkt 404 befindet sich, wie gezeigt, zwischen dem Eingangsterminal 332 und dem Widerstand 342.

Ein Darlington-Kreis 410 mit Transistoren 412 und 414 ist elektrisch an den Ausgang 336 des operativen Verstärkers 330 geschaltet, und zwar durch den Leiter 416 und den in Serie geschalteten Widerstand 418, der elektrisch an das Basisterminal 420 des Transistors 412 geschaltet ist. Die Ermitter-Elektrode 424 des Transistors 414 ist mit der Erde 424 verbunden, während der Kollektor 425 durch den Leiter 426 bei 428 und 430 an zugeordnete magnetventilartige Ventile I72 geschaltet ist und zu der zugehörenden Quelle elektrischen Potentials 155 führt, geerdet bei 432.

Kollektor 434 des Transistors 412 am Punkt 436 elektrisch an Leiter 426 angeschlossen; während Ermitter 438 elektrisch an das Basisterminal 440 des Transistors 414 angeschlossen ist.

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Die Diode 442 wird vorzugsweise parallel zu dem Magnetventil 172 geschaltet. Ferner ist es zweckmäßig, eine lichtaussendende Diode 444 vorzusehen, um auch visuell den Betriebszustand anzuzeigen. Die Dioden 442 und 444 sind durch die Leiter 446 und 448 an den Leiter 426 angeschlossen.

Der Leiter 450 ist durchden Leiter 446 an die Stromquelle 174 angeschlossen und umfaßt in Serie geschaltet eine Diode 452 und einen Widerstand 454. Der Leiter 450 ist bei Punkt 457 an den Leiter 455 angeschlossen. Dieser ist an einen Punkt zwischen Verstärker 312 und eine Seit einer Zenerdiode 456 herangeführt, deren andere Seite bei 458 geerdet ist. Ein weiterer Widerstand 460 ist mit dem Potentiometer 328 in Reihe geschaltet, und zwar zwischen diesem und Punkt 457 des Leiters 455 angeordnet. Der Leiter 455 dient ebenfalls der Stromzufuhr zu Verstärker 3¹²° In gleicher Weise dienen die Leiter 462 und 464, jeweils an den Leiter 455 angeschlossen, jeweils als Versorgungsleitungen zu den operativen Verstärkern 301 und 330.

Figur 10 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Regel- und logischen Kreises 160c, der die Lehren der Erfindung verwirklicht. Wie man aus Figur 10 im einzelnen erkennt, umfaßt dieser Kreis i60c einen ersten operativen Verstärker 500 mit Eingangsterminalen 502 und 504 sowie einem Ausgangsterminal 506. Eingangsterminal 502 ist durch den Leiter 508 und durch den Verbindungsterminal 310 an den Ausgang 162 angeschlossen, der vom Sauerstoffsensor I78 kommt,

Ein zweiter operativer Verstärker 5"O hat Eingangsterminale 512 und 514 sowie einen Ausgangsterminal 516. Ein invertierender Eingangsterminal 5I2 ist über einen Leiter 5I8 und in Serie geschalteter Widerstände 5²⁰ und 522 elektrisch an das invertierende Eingangsterminal 524 eines dritten operativen Verstärkers 5²6 angeschlossen und außerdem elektrisch mit dem Ausgangsterminal 506 des Verstärkers 500 durch den Leiter 528

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verbunden. Der letztere ist zwischen den Widerständen 520 und 522 an den Leiter 518 angeschlossen. Eine Rückführung umfaßt einen Widerstand 530 und ist elektrisch über Eingangsund Ausgangsterminale 504 und 506 des Verstärkers 500 angeschlossen.

Ein vierter operativer Verstärker 532 hat Eingangsterminale 53^ und 536 sowie einen Ausgangsterminal 538. Sein nichtinvertierender Eingang 534 ist durch Leiter 540 an den Ausgang 516 des Verstärkers 510 angeschlossen. Ausgang 538 des Verstärkers 532 ist über den Leiter 542 mit der Basiselektrode 544 eines ersten Transystors 546 elektrisch verbunden; der letztere umfaßt einen ersten Darlington-Kreis 548. Der Ermitter 550 des Transistors 546 ist am Basisterminal 552 des zweiten Transistors 554 des Darlington-Kreises 548 angeschlossen, während der Kollektor 556 des Transistors 546 elektrisch mit dem Leiter 558 verbunden ist. Leiter 558 stellt seinerseits eine Verbindung zwischen Kollektor 56O des Transistors 554 und dem Leiter 562 her. Leiter 562 führt zu einer Spannungsquelle 174. Wie man sieht, ist der Leiter 562 ebenfalls bei 563 an die Erdleitung S64 angeschlossen, und zwar über den Widerstand 566 und die Zenerdiode 568, die beiden letzteren in Reihe geschaltet.

Der Ermitter 570 des Transistors 554 ist über die Diode an den Leiter 574 angeschlossen. Dieser 1st mit seinem einem Ende an Ausgangsterminal 576 angeschlossen und mit seinem anderen Ende über den Widerstar>d 578 an den Invertierenden Eingang 536 des Verstärkers 532. Leiter 58O dient dazu, da.s Ende des Potentiometers 592 mit der Erdleitung 564 bei Punkt 586 zu verbinden.

Ein Widerstand 588 ist zwischen den Leiter 574 und 58O geschaltet.

Ein Widerstand 59O und ein Potentiometer 592 sind in Reihe geschaltet und elektrisch zwischen die Leiter 562 und 58O

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geschaltet. Dabei ist das nichtinvertierende Terminal 514 des Verstärkers 510 elektrisch an das Potentiometer 592 über den Leiter 59^ angeschlossen. In gleicher Weise sind ein Widerstand 596 und ein Potentiometer 598 in Reihe geschaltet und elektrisch zwischen die Leiter 562 und 564 angeschlossen. Dabei ist das nichtinvertierende Eingangsterminal 6OO des Verstärkers 526 elektrisch mit dem Potentiometer 598 über einen Leiter 602 verbunden.

Ein fünfter operativer Verstärker 604 mit Eingangsterminalen 606 und 608 sowie mit einem Ausgangsterminal 610 ist mit seinem nichtinvertierenden Eingangsterminal 606 durch den Leiter 612 mit dem Ausgang 614 des Verstärkers 526 zusammengeschaltet. Ausgang 610 des Verstärkers 604 ist über den Leiter 616 an die Basiselektrode 6I8 eines ersten Transistors 620 angeschlossen. Der letztgenannte umfaßt einen zweiten Darlington-Kreis 622. Ermitter 624 des Transistors 620 ist an Basisterminal 626 des zweiten Transistors 628 des Darlington-Kreises 622 angeschlossen, während der Kollektor 6^0 des Transistors 620 elektrisch an den Leiter 632 angeschlossen ist» Dieser verbindet seinerseits den Leiter 562 mit dem Kollektor 634 des Transistors 628. Ermitter 6j56 des Transistors 628 ist bei Pnnkt 637 an den Leiter 640 angeschlossen. Dieser ist mit seinem einen Ende mit dem Ausgangsterminal 642 und mit seinem anderen Ende über den in Reihe geschalteten Widerstand 644 an das Eingangsterrainal 608 des Verstärkers 604 angeschlossen. Ein Widerstand 646 ist zwischen den Leiter 640 und 5Lk geschaltet. Für die verschiedenen Verstärker sind geeignete Energiequellen und Erdleiter vorzusehen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel in ganz allgemeiner Weise mit 648, 650, 652 und 65^ bezeichnet. Ein Leiter 656, der vorzugsweise einen Widerstand 658 aufweist, dient als Energieversorgungsleiter für Verstärker 5OO. Die eine elektrische Seite der Kapazität 66O ist vorzugsweise an den Leiter 656 angeschlossen, und zwar an einer Stelle, die sich zwischen Widerstand 658 und Verstärker 5OO befindet. Die andere elektrische Seite ist an die Erde 662 angeschlossen.

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Wie man sieht, ist das Ausgangsterminal 576 an das eine elektrische Ende der zugeordneten Spule 664 eines Magnetventils 666 angeschlossen. In ähnlicher Weise ist das Ausgangsterminal 642 an ein elektrisches Ende einer anderen Spule 668 eines zugehörenden Magnetventils 67O angeschlossen.

Arbeitsweise der Erfindung

Das Sauerstoffmeßgerät I78 erfaßt normalerweise den in den Abgasen enthaltenen Sauerstoffgehalt. Eserzeugt in Abhängigkeit hiervon als Ausgangssignal einen Spannungswert, der zu dem Sauerstoffgehalt proportional ist oder sonstwie in Beziehung hierzu steht. Sodann wird das Spannungssignal beispielsweise über einen Leiter 162 einer elektronischen, logischen und Regelvorrichtung 16O zugeführt. Diese vergleicht ihrerseits das Spannungssignal mit einem vorgegebenen Spannungs-Bezugswert, welcher ein Maß für die gewünschte Sauerstoffkonzentration ist. Die hieraus entstehende Differenz zwischen dem Ausgangs-Spannungssignal des Sensors und dem vorgegebenen Spannungswert ist ein Maß für die tatsächliche Abweichung. Hieraus wird ein elektrisches Abweichungssignal gebildet. Dieses dient dazu, eine hiervon ableitete Betriebsspannung zu bilden, die mittels einer Leitung I70 dem Regelventil 172 zugeführt wird.

Das Motorenvakuum, das während des Betriebes des Motors erzeugt wird, wird dem Vakuumbehälter 188 zugeführt, der es über die Leitung I90 zum Leitungsteil 194 des Regelventils I72 weiterleitet. Der Betrieb des Regelventils I72 geht in folgender Weise vor sich: Ein Teil des Vakuums wird in veränderlicher Weise an die Umgebung abgegeben und hierbei wird die hieraus erzeugte Größe eines Kontrollvakuums bestimmt, das der Leitung 158 zugeführt wird. Die Größe eines derartigen Kontrollvakuums V v.'ird, wie oben beschrieben, durch das elektrische Regelsignal bestimmt; eine hieraus abgeleitete Betriebsspannung wird über die Leitung I70 dem Regelventil I72 zugeführt. Dieses beinhaltet In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ein Magnetventil.

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Wie man am besten aus Fig.'2 erkennen kann, wird das Kontrollvakuum V über die Leitung 152 sowohl einem druckabhängigen Motor 102 und 104 als auch jeweiligen Kammern 106 und 124 hiervon zugeführt. Allgemein gilt folgendes; Je größer der Wert von V (und deshalb je geringer sein absoluter Wert), umso höher werden die Membranen 110 und 128 gedrückt. Das Maß, um welches diese Membranen 110 und 128 nach oben bewegt werden, hängt natürlich von der Federkraft ab, die von den Federn 120, 154 und 156 aufgebracht wird, aber auch von der nach oben wirkenden Federkraft; der Feder 147, die in Kammer 146 angeordnet ist und auf Ventil 142 einwirkt.

Die in Fig. 3 wiedergegebene graphische Darstellung beschreibt ganz allgemein das Kraftstoff-Luft-Verhältnis, das durch Anwendung der Erfindung erreichbar ist. Zum Zwecke der Darstellung sei unterstellt, daß die Kurve 200 eine brennbare Mischung wiedergibt, und zwar mit einem Verhältnis von 0,068 lbs. ( = amerikanische Pfund) Kraftstoff pro Pfund Luft. Sodann vermag die erfindungsgemäße Vergaservorrichtung, wie allgemein dargestellt, einen Durchsatz von brennbarer Mischung zu erzeugen, deren Kraftstoff-Luft-Verhältnis in einem Bereich liegt, der irgendwo in einem sehr weit unten befindlichen Punkt beginnt, so wie durch die Kurve 202 dargestellt, und der in einem oberen Wert endet, so wie durch Kurve 204 wiedergegeben. Dies wird besonders dann erkennbar, wenn man erwägt, daß derjenige Teile der Kurve 202, der sich zwischen den Punkten 206 und 208 befindet, dann erzeugt wird, wenn, das Ventil 112 gemäß Fig. 2 nach oben bewegt wird. Hierdurch wird öffnung 116 auf die größte Öffnungsstellung gebracht, wodurch die Strömung von Luft nach außen durch diese öffnung hindurch entsprechend vergrößert wird. In gleicher Weise wird derjenige Teil der Kurve 202, der sich zwischen den Punkten 208 und 210 befindet, dann erreicht, wenn das Ventil 142 nach unten bewegt wird; hierdurch wird die öffnung 144 soweit wie möglich geschlossen und dementsprechend der Durchsatz von Kraftstoff durch diese öffnung verringert oder abgesperrt.

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ORIGINAL INSPECTED

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Im Vergleich hierzu läßt sich folgendes sagenj Jener Bereich eier Kurve 204, der sich im wesentlichen zwischen den Punkten 212 und 214 befindet, wird dann erreicht, wenn Ventil 112 nach unten bewegt wird und hiermit die öflhung 116 bis zu ihrer beabsichtigten minimalen Öffnungsgröße (oder gar völlig) absperrt. Der Durchsatz von hierdurch strömender Luft dird somit völlig abgesperrt oder entsprechend verringert. In gleicher Weise wird jener Teil der Kurve 204, der sich zwischen den Punkten 214 und 216 befindet, dann erzielt,wenn Ventil 142 nach unten bewegt wird und damit die öffnung 144 bis zur maximalen Öffnungsgröße aufmacht; hierdurch wird ein entsprechender maximler Kraftstoffdurchsatz erzielt.

Das Maß, um welches die öffnungen 116 und 144 während des tatsächlichen Betriebes geöffnet sind, hängt von der Größe des Kontrollvakuums V ab. Dieses wiederum hängt vom Kontrollsignal ab, das von der logischen Kontrolleinrichtung 160 erzeugt wird. Dieses derart erzeugte Kontrollsignal hängt seinerseits wiederum vom Eingangssignal ab, das aus dem Sauerstoff-Sensor I78 gewonnen wird, und zwar verglichen mit dem zuvor erwähnten Grundoder Bezugssignal. Da man somit die gewünschte Zusammensetzung der aus dem Motor austretenden Abgase kennt, ist es möglich, die logisxjhe Einheit 16O derart zu programmieren, daß diese Signale erzeugt, die eine Abweichung von der derart gewünschten Zusammensetzung anzeigt. Demgemäß wird die wirksame Größe der öffnung 116 und 144 verändert, um die Fettheit des Gas-Luft-Gemisches, das dem Motor zudosiert wird, zu steigern oder zu senken. Derartige Änderungen oder Abwandlungen des Gas-Fettheitsgrades werden wiederum von dem Sauerstoff-Sensor 16O erfaßt, der weiterhin das Gas-Luft-Verhältnis eines derartigen Gemisches so lange ändert, bis die gewünschte Abgaszusammensetzung vorliegt. Hieraus versteht man, daß das offenbarte System ein geschlossenes Rückführsystem beinhaltet, welches kontinuierlich arbeitet, um das Kraftstoff-Luft-Verhältnis einer dosierten, brennbaren Mischung zu verändern und somit für die bestehenden Betriebsgrößen sicherzustellen, daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch den gewünschten Wert hat.

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Es kommt zumindest bei manchen Fällen in Betracht, daß die oberste Kurve 204 wenigstens zum größten Teil tatsächlich unterhalb der Kurve 218 liegen kann. Die letztere betrifft in diesem Falle eine hypothetische Kurve, die das beste Kraftstoff-Luft-Verhältnis einer brennbaren Mischung darstellt, um aus dem Motor 10 Höchstleistung herauszuholen und einen Betrieb bei völliger öffnung der Drossel zu gewährleisten. Für einen solchen Fall ist gemäß der Erfindung der Transducer 18O (Fig. 1) vorgesehen, der z.B. durch den Hebel 186 dann zugeschaltet wird, wenn das Drosselventil 52 in die völlige Öffnungsstellung geschaltet ist. Zu diesem Zeitpunkt veranlaßt das aus dem Transducer 18O resultierende Signal die logische Einrichtung 160 dazu, wenigstens angenähert dadurch zu reagieren, daß diese weiterhin die wirksame öffnung der Durchlässe 116 und 144 verändert. Unterstellt man, daß der Kurvenbereich 214 bis 216 dann erreicht wird, wenn weniger als bis zur maximalen Öffnungsgröße geöffnet wird, so kann eine weitere wirksame öffnung dadurch erzielt werden, daß das Ventil 140 weiterhin nach unten bewegt wird. Während einer solchen Betriebsphase wird das Dosieren eine Funktion eines offenen Kreises und das Eingangssignal zur logischen Vorrichtung 16O, das durch den Sauerstoff-Sensor I78 erzeugt wird, wird tatsächlich vernachlässigt für die Zeitdauer, als das Signal des völlig geöffneten Ventils aus dem Transducer I80 fortbesteht. In gleic her Weise ist es bei gewissen Motoren aufgrund einer bestimmten Reihe von Einflußgrößen wünschenswert, sicherzustellen, daß ein mageres Kraftstoff-Luft-Verhältnis unmittelbar nach dem Start der kalten Maschine herrscht. Demgemäß wird gemäß der Erfindung ein Transducer 182 für die Temperatur des Motors vorgesehen, der über einen vorher bestimmten Bereich geringer Motortemperatur ein Signal erzeugt und dieses der logischen Kontrolleinrichtung 160 weitergibt. Die logische Kontrolleinrichtung 160 ihrerseits erzeugt ein Regelsignal und gibt dieses über die Leitung I70 an das Regelventil I72 weiter. Die Größe dieses Kontrollsignals beeinflußt das Kraftstoff-Luft-Gemisch des dosierten, brennbaren Gemisches derart, daß es beispielsweise in Übereinstimmung mit Kurve 202 von Fig. 3 oder einem anderen, realtiv mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch ist»

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Gemäß der Erfindung ist es weiterhin wünschenswert, daß die Temperatur des Sauerstoff-Sensors selbst bei gewissen Betriebsbedingungen und bei bestimmten Sauerstoff-Sensoren erfaßt wird. Demgemäß wird man geeignete Temperatur-Transducer, wie beispielsweise Thermoelemente, anwenden, um die Temperatur des in Betrieb befindlichen Teiles des Sauerstoff-Sensors I78 zu erfassen und ein dementsprechendes Ausgangssignal über die Leitung 164 der elektronischen Regeleinrichtung 16O zuzuführen. Es wird dabei unterstellt, daß es notwendig sein kann, die Temperatur des Meßteiles des Sauerstoffmeßgerätes I80 zu erfassen, um festzustellen, daß dieses Meßgerät I78 genügend heiß ist, um ein im Hinblick auf die Zusammensetzung der Abgase aussagefähiges Signal zu liefern. Wird beispielsweise ein im wesentlichen heißer Motor wieder angelassen, so können Motortemperatur und Motorkühlmittel-Temperatur normal sein (vom Transducer 182 gemessen), das Sauerstoff-Meßgerät 184 jedoch zu kalt und daher nicht in der Lage, ein aussagefähiges Signal über die Abgaszusammensetzung für die Dauer einiger Sekunden nach dem Wiederanlassen zu liefern. Da ein kalter Katalysator von kraftstoffreichem Gemisch nicht gereinigt werden kann, ist es vorteilhaft, während Jener Zeit, während welcher die Sauerstoffmeßvorrichtung 184 zu kalt ist, ein verhältnismäßig mageres Gemisch zuzuführen. Das derart über den Leiter 164 gelieferte Temperatursignal des Sensors 184 dient dazu, die logische Vorrichtung I60 dazu zu veranlassen, ein Regelsignal zu erzeugen und über den Leiter 170 dem Regelventil I72 zuzuführen. Die Größe dieses Regelsignale ist derart, daß das hieraus resultierende Kraftstoff-Luft-Verhältnis der zudosierten Brennstoffmischung beispielsweise der Kurve 202 von Fig. 5 entspricht oder einem anderen, vorbestimmten, verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Verhältnis.

Fig. 4 veranschaulicht Kraftstoff-Luft-Mischungen, die während des Prüfens einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung erhalten wurden; Werte des Regelvakuums zum Vergaser. So erhielt

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man die Durchsatzkurve 220'bei einem Regelvakuum von 5,0 Zoll Hg; die Durchsatzkurve 222 wurde bei 4,0 Zoll Hg erhalten; die Durchsatzkurve 224 entstand bei 2,5 Zoll Hg, und die Durchsatzkurve 226 entstand bei 1,0 Zoll Hg. Es sei darauf hingewiesen, daß beim größten aufgebrachten Vakuum (5*0 Zoll Hg) die Durchsatzkurve 220 im wesentlichen eine Kurve darstellt, die typisch für eine teilweise Drosselung der Kraftstoffzufuhr ist. Hingegen entspricht die Durchsatzkurve 226 bei geringstem Vakuum (1,0 Zoll Hg) im wesentlichen einer Kurve, die typisch ist für höchste Motorleistung und zugleich weiteste Drosselöffnung. Demgemäß läßt sich feststellen, daß bei völligem Ausfall der Elektronik oder des Unterdruckes im offenbarten System das zugehörende Fahrzeug immer noch fahrbar bleibt, und zwar ungeachtet dessen, ob ein solcher Ausfall zu einem Höchst- oder Gerinst-Vakuum oder zu einem Zwisehenwert führt.

Fig. 5 veranschaulicht in etwas vereinfachter, schematischer Form eine weitere Ausführungiorm der Erfindung. Alle in Fig.5 dargestellten Elemente, die gleich oder ähnlich jenen in den Figuren 1 und 2 dargestellten sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, jedoch mit dem Beiwert "a".

Abgesehen von anderen Merkmalen, die noch zu beschreiben sein werden, gibt die in Fig. 5 wiedergegebene Ausführungsform der Erfindung eine Hauptmeßdrossel 78a wieder, ferner eine hülsenförmige Leerlauf-Meßdrossel 82a, die im wesentlichen stromabwärts von Meßdrossel 78a angeordnet ist, wie bereits allgemein bekannt. Rückschauend wird klar, daß die Drosseln 78 und 82 in Fig. 2 in gleicher Weise funktional angeordnet sein können, wie die Drosseln 78a und 82a.

Darüber hinaus ist Kanal 158a dargestellt als Verbindung zwischen Kanal 152a sowie einem geeigneten Druckakkumulator 2j5O. Dieser steht über die zugeordnete Leitung 2^2 in Verbindung mit einer Kammer 2^4 eines Druckreglers

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Der Druckregler 236 weist ein Gehäuse 2^8 auf. Dieses umschließt zwei Kammern 2J4 und 242, die durch Membran 244 völlig dicht voneinander getrennt sind. An Membran 244 ist eine Ventilstange 246 befestigt. Diese trägt an ihrem unteren Ende einen Ventilkörper 248, der mit einem Ventilsitz 25O zusammenarbeitet. Durch dieses Ventil 248/250 können die beiden Kammern 234 und 252 zusammengeschaltet bzw. voneinander getrennt werden. Am gegenüberliegenden Auslaß von Kammer 252 des Akkumulators ist ein Rückschlagventil 258 vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Strömung nur in einer einzigen Richtung erfolgen kann, und zwar durch die Leitung 192a hindurch zu dem Raum, in dem ein Unterdruck P herrscht.

Wie gezeigt, steht die Kammer 2^4 des Reglers 2^6 in Verbindung mit Kammer 2^1 des Akkumulators 2^0, während Kammer 242 durch eine Entlüftung 256 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Eine Druckfeder 260 versucht die Membran 244 nach oben zu drücken und damit den Ventilkörper 248 in Öffnungsrichtung zu bewegen. Je kleiner die freie Durchflußfläche des Ventilsitzes 250 aufgrund zunehmender Schließung des Ventilkörpers 248 wird, umso größer ist der Druckabfall in diesem Ventil.

Eine Kalibrierdrossel 262, die zwischen Kanal 158a und Kammer angeordnet ist, dient dem Einstellen einesgewünschten Durchsatzes in die Kammer 2^1. Ferner'ist stromaufwärts der Kalibrierdrossel 262 eine kalibrierte öffnung 264 vorgesehen, die eine Verbindung zwischen Kanal 158a und der Atmosphäre herstellt. Ein Ventil 172a mit einem einstellbaren Ventilkörper 266 dient dazu in regelbarer, aber einstellbarer Weise die wirksame Durchflußfläche der Kalibrierdrossel 264 zu verändern und hierdurch den wirksamen Druck V innerhalb des Kanals 158a und innerhalb der Kammern 106a, und 124a einzustellen. Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 und dem Ventil erläutert, wird auch Ventil 172a über eine Leitung 170a durch die logische Einrichtung 1^0 geregelt. Wie zuvor dargelegt, so kann auch hier Ventil 172a ein Magnetventil sein.

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Aus dem vorstehend Gesagten ergibt sieh, daß der Druckregler auch gemäß der in Fig. 1 getroffenen Anordnung verwendet werden kann; er kann in den Kreislauf eingebunden werden mit und zwischen den Akkumulator 188 und das Regelventil 172 geschaltet werden. Was Kanal 158a anbetrifft, so gilt für alle praktischen Anwendungsfälle, daß die Kombination und das Zusammenwirken der Druckakkumulatoren 230, 254 und des Druckreglers 2J>6 eine Quelle 268 von im wesentlichen konstantem unteratmospharischera Druck erzeugen.

Es kommen Regelventile der verschiedenen Ausführungsformen in Betracht. Die Figuren 6 und 7 zeigen zwei allgemeine Anordnungen. Dabei entspricht Fig. 6 im wesentlichen dem in Fig. 5 dargestellten System, wobei ein Ventil das Maß des Zutrittes atmosphärischer Luft durch eine geeignete Drossel 264 regelt. Fig. 7 gibt eine weitere allgemeine Anordnung wieder, wobei das Ventil 266 dazu dient, den Grad der Verbindung zwischen dem Regelvakuum und beispielsweise dem Kanal 158a in veränderlicher Weise zu regeln. Es versteht sich, daß auch Kombinationen dieser Systeme, so wie sie in den Figuren 6 und 7 dargestellt sind, verwendet werden können.

Fig. 8 gibt eine weitere Ausführungsform der Erfindung wieder. Alle in Fig. 8 dargestellten Elemente, die gleich oder ähnlich jenen in Fig. 1, 2 oder 5 dargestellten sind, sind mit denselben Bezugszeichen, jedoch mi.t "einem Index "bⁿ versehen.

Abgesehen von allen anderen möglichen Ausführungsformen sieht die inFig. 8 wiedergegebene Ausführungsform der Erfindung vor, daß eine geeignete Kalibrierdrossel 300 in Kanal 192b vorgesehen wird, der zu einer Quelle des Motor-Unterdruckes geführt wird, und zwar an einer im wesentlichen unterhalb des Drosselventils 52b liegenden Stelle des Vergasers. Kanal 192b ist mit einer Kalibrierdrossel 264b versehen, die zur Atmosphäre hinausführt. Die wirksame Querschnittsfläche dieser Drossel ist von einem Ventilkörper 266b eines Proportional-Magnetventils 172b

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geregelt. Dieses ist wiederum geregelt von der elektrischen logischen und Betätigungseinrichtung i60b, Kanal I92 führt jeweils zu den Kammern 106b und 124b des Motors 102b und 104b. Das andere Ende des Kanals 192b steht an der Stelle 304 in wirksamer Verbindung mit dem Einlaßkanal 34b, um den Venturi-Unterdruck P zu ermitteln und diesen Unterdruck den Kammern i06b und 124b weiterzuleiten.

Durch die Anwendung von Meßvorrichtungen zum Messen des Venturi-Unterdruckes, wie an der Stelle 304 sowie von Meßvorrichtungen zum Erfassen des Verteilungsleiter-Unterdruckes, wie mittels der Kalibrierdrossel 300, führt zu einer allseits verfügbaren Unterdruck-Versorgung während jeglicher Betriebsbedingungen des Motors. Dies führt dazu, daß während relativ geringer Motordrehzahl und Motorbelastung die Größe des Verteilleiter-Vakuums P rdativ hovh ist, während die Größe des Venturi-Vakuum P relativ gering ist. Bei höheren Motordrehzahlen und beispielsweise Drosselbetrieb bei weiterer öffnung der Drossel wird die Größe des Verteilleiter-Vakuums minimal, während die Größe des Venturi-Vakuums relativ hoch wird. Daher wird es insbesondere bei vorbestimmten Werten der durch die Drosseln 3OO und 302 vorgenommenen Durchsatzbegrenzungen möglich, sowohl das Verteilleiter-Vakuum als auch das Venturi-Vakuum zu benutzen, um das allseits notwendige Druckdifferential zu verwenden und eine Bewegung der Ventile 114b und 144b entsprechend der Regelung durch die logische Einrichtung 172b zu erzielen.

Es versteht sieh natürlich im Hinblick auf die obigen Ausführungen, daß die verschiedenen Unterdruckkanäle und -kammern I06 (oder 106a oder 106b) und 124 (oder 124a oder 124b) so gestaltet sein können, daß sie einen Geaamt-Vergaser umfassen oder Bestandteil hiervon sind· Es ist ferner klar, daß der oben beschriebene Einzelantrieb, der in gleicher Weise wie die Antriebe 102 und 104 arbeitet, verwendet werden könnte in Verbindung mit der Anwendung der Ventile 114 und 144.

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Außerdem kommt anstelle der druckabhängigen Antriebe 102 und 104 ein Prcpcrtionalan trieb mit Magnetventil in Betracht/ das zum direkten Regeln des zugehörenden Ventils 114 und 144 verwendet werden kann. In einem solchen Falle könnte es sich erübrigen, ein Druckdifferential zum Betätigen solcher Ventile 114 und 144 vorzusehen. Statt dessen würde die logische Vorrichtung 16O die Arbeitsweise der Proportional-Magnetventile direkt regeln.

Unter genauerer Bezugnahme auf Figur 9 erkennt man nun, daß der Sauerstoffsensor I78 ein Spannungseingangssignal in einem Leiter 162 erzeugt, in einem Terminal 3IO und in einem Leiter 30ö zum Eingangsterminal J5OJ5 des operativen Verstärkers 3OI · Ein derartiges Eingangssignal ist ein Spannungssignal,'das den Grad des in den Abgasen vorliegenden und von dem Sensor 178 erfaßten Sauerstoffes anzeigt.

Verstärker 3OI wird als Puffer verwendet und hat vorzugsweise eine sehr hohe Eingangsimpedanz. Die Ausgangsspannung an Ausgang 306 des Verstärkers 30I ist von derselben Größe, auf die Erde bezogen, wie die Ausgangsspannung des Sauerstoffsensors 178. Demgemäß folgt der Ausgang bei Terminal 306 dem Ausgang des Sauerstoffsensors I780

Der Ausgang des Verstärkers 3>01 wird über den Leiter 320 und den Widerstand 322 zum invertierenden Eingangsterminal 314 des Verstärkers 312 geleitet. Rückführwiderstand 3I3 verleiht dem Verstärker 312 einen vorgegebenen Verstärkungsfaktor, so daß der hieraus resultierende Verstärkte Ausgang an Terminal 3I8 über den Leiter 338 dem invertierenden Eingang 332 des Verstärkers 330 eingespeÄ wird. Es ist nunmehr erkennbar, daß, wenn das Signal des Eingangs 314 positiv wird (+), dann wird der Ausgang an Terminal 3I8 negativ (-), und wenn der Eingang an Terminal 332 des Verstärkers 330 negativ wird (-), dann wird der Au.'-^ang bei 336 des Verstärkers 330 positiv ( + ) =

Λ/ bzw. irf.ondein elektromechanischer Transducer

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Der Eingang 316 des Verstärkers 312 wird dem Schleifkontakt des Potentiometers 328 zugeführt, um selektiv einen Bezugspunkt für das System auszuwählen, der dann den gewünschten oder Bezugswert eines Kraftstoff-Luft-Gemisches darstellt, so daß man Abweichungen hiervon erfassen kann, durch den V/ert des Signales, das vom Sensor I78 erzeugt wurde.

Schalter 368 kann einen Transducer-Schalter 182 oder eine ähnliche Vorrichtung erfassen. Ist dieser Schalter geschlossen, z.B. wenn der Motor unterhalb einer bestimmten Temperatur liegt, so wird Transistor 344 leitend gemacht und erzeugt einen Stromfluß durch den Ermitter 348 und dessen Kollektor 392 sowie durch den Widerstand 396, durch Punkt 398, Widerstand 386 zu Punkt 388 und durch Widerstand 400 zur Erde 4o6. Das gleiche passiert dann, wenn beispielsweise Schalter 378, der einen drosselbetätigten Schalter I8I umfassen kann, während des weit geöffneten Drosselbetriebes (WOT) geschlossen ist. Während solcher WOT-Bedingungen (oder Bereich der Drosselöffnungsbewegung) ist es Transistor 346, der leitend wird. In jenem Falle verursachen beide Transistoren 344 und 346 in leitendem Zustand einen Stromfluß in den Widerstand 400.

Ein Oszillatorkreis umfaßt einen Widerstand Jr^'i, einen Verstärker 330 und eine Kapazität 402. Wird an das linke Ende des Widerstandes 342 Spannung angelegt, so fließt durch den Widerstand 342 Strom und lädt den Kondensator 402 auf. Unterstellt man zum Zwecke der Überlegung, daß das Potential des invertierenden Eingangs 334 aus irgendeinem Grunde geringer als

jenes des nichtinvertierenden Eingangs 332 ist, so ist der Ausgang des operativen Verstärkers bei 336 relativ hoch und nahe dabei oder gleich der Zufuhrspannung sämtlicher operativer Verstärker, die von der Zenerdiode 456 abgeleitet sind. Demgemäß fließt Strom von Punkt 367 durch Widerstand 360 zu Punkt 365 und Leiter 359» und weiter zum nichtinvertierenden Eingang 334 des Verstärkers 330 und durch den Widerstand 363 zur Erde 36I· Daraus erklärte sich, daß,wenn sich Verstärker 330

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in Leitung befindet, eine Stromkomponente durch Widerstand 360 fließt, die dazu führt, den Spannungsabfall in Widerstand 363 zu steigern.

Fließt aus dem Widerstand 342 ein Strom, so erfährt der Kondensator 402 eine Aufladung und diese Aufladung bleibt bestehen, bis sein Potential das gleiche ist wie jenes des nichtinvertierenden Eingangs 334 des Verstärkers 330. Ist ein derartiges Potential erreicht, so wird die Größe des Ausgangs bei 336 des operativen Verstärkers 330 relativ gering, denn die Spannung am invertierenden Ausgang ist relativ hoch. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ausgang des Verstärkers im wesentlichen auf ein geerdetes Potential gesetzt und erdet wirksam den Widerstand 36O. Deshalb fällt die Größe der Spannung am nichtinvertierenden Eingangsterminal 334 plötzlich ab und der invertierende Eingang 332 erreicht plötzlich ein höheres Potential als der nichtinvertierende Eingang 334. Gleichzeitig wird Widerstand 362 wirksam geerdet, was zu einer Entladung des Kondensators 402 führt.

Kondensator 402 wird somit entladen und verliert hierbei an Potential und erreicht damit das nunmehr reduzierte Potential des nichtinvertierenden Eingangs 334. Sobald das Potential des Kondensators 402 dem Pc-i.ential des nichtinvertierenden Eingangs 334 gleicht, nimmt Ausgang 336 des Verstärkers 330 plötzlich seinen relativ hohen Viert wieder ein und das Potential des nichtinvertierenden Eingangs 33^ nimmt plötzlich einen viel höheren Wert ein, als der entladene Kondensator 402. Der vorausgehende oszillierende Prozeß wiederholt sich. Die Zeitdauer des Entladens des Kondensators 402 ist gleich der Zeitkonstante des Kondensators 402 und des Widerstandes 342. Die Ladezeit des Kondensators 402 hängt von der Größe der Eingangsspannung ab. Das bedeutet, daß je größer die Spannung ist, umso schneller der Kondensator aufgeladen wird„ Je höher die Ausgangsspannung ist, umso kürzer wird die "Aus"-Zeit des Verstärkers 33O sein. Da die Entladezeitdauer des Kondensators 402 konstant ist, wird das Verhältnis der "Ein"-Zeit zu der "Aus"-Zeit eine Funktion der durch den Sauerstoffsensor I78 mittels der Verstärker 30I und 312 zu Punkt 388 und V/iderstand 342 aufgegebenen Spannung»

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Das durch Einschalten und Ausschalten des Verstärkers 330 erzeugte Signal wird dem Grundkreis des Darlington-Kreises 4-10 zugeführt. Ist der Ausgang des Verstärkers 33O in der "Einstellung, oder wie zuvor erwähnt, relativ hoch, so wird der Darlington-Kreis 410 leitend gemacht und beaufschlagt damit die Spule 429 des Magnetventils 172. Diode 442 dient dazu, hohe Spannungsstöße zu unterdrücken, die durch die Spule 429 erzeugt v/erden können. Die lichtemittierende Diode*'(LED) kann gegebenenfalls dazu verwendet werden, eine sichtbare Anzeige des Betriebes der Spule 429 abzugeben.

Es versteht sich, daß das Verhältnis der "Ein"-Zeitdauer des Verstärkers 33O oder der Zeitdauer hohen Ausgangs zu der "Aus"-Zeitdauer oder der Zeitdauer geringen Ausgangs des Verstärkers 33O den Prozentsatz oder relativen Teil der Zyklusdauer bestimmt, bei welcher die Spule 429 beaufschlagt ist. Hierdurch läßt sich direkt die effektive Öffnungsgröße ermitteln, die durch das Ventil, das durch die Beaufschlagung von Spule 429 in·Position gebracht wird, geregelt wird.

Unterstellt man nun zum Zwecke der Überlegung, daß der Ausgang des Sauerstoffsensors I78 positiv geworden ist (+) oder angestiegen ist, so bedeutet dies, daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch fetter geworden ist. Ein derart vergrößertes Spannungssignal wird dem Eingang 314 des Verstärkers 312 zugeführt und der Ausgang 318 des Verstärkers 312 hat einen Spannungsabfall wegen des Invertierens des Eingangs 314. Infolgedessen wird dem Widerstand 342 eine geringere Spannung zugeführt und deswegen dauert es langer, den Kondensator 402 aufzuladen. Demgemäß fällt das Verhältnis der "Ein"-Zeitdauer oder Zeitdauer hohen Ausgangs zu der ''Aus"-Zeitdauer oder Zeitdauer geringen Ausgangs des Verstärkers 330. Dies führt schließtlich dazu, daß ein geringerer Durchschnittsstrom der Spule 429 zugeführt wird, was wiederum bedeutet, daß den Vakuummotoren 102 und 104 gemäß Fig. 4 ein höheres Vakuum zugeführt wird.

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Es läßt sich, jetzt auch folgendes verstehen: Ist einer oder sind beide Schalter 368 oder 378 geschlossen, so wird dem Widerstand 342 eine höhere Spannung zugeführt, wodurch die Ladezeitdauer des Kondensators vermindert wird. Wie zuvor beschrieben, hat dies die Folge, daß das Verhältnis der "Ein"-Zeitdauer zur "Aus"-Zeitdauer des Verstärkers 330 geändert wird.

Wie man erkennt, sind zusätzlich zu dem Rückführwiderstand 313 die in Reihe geschalteten Elemente Widerstand 466 und Kondensatoren 468 und 470 parallel zu Widerstand 3I3 geschaltet, wie auch der zusätzliche Kondensator 472. Bei Kolbenmotoren mit mehreren Zylindern hängen der Zünd- und VerbrennungsZeitpunkt eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in den einzelnen Zylindern von zahlreichen Faktoren ab. Hierzu gehören beispielsweise der Aufbau der Einlaßkanäle zu dem Motor, die Motorbelastung und die Wirksamkeit der jeweiligen Zündkerzen. Die Empfindlichkeit des Sauerstoffsensors I78 ist oft so groß, daß der Sensor tatsächlich die Änderungen jener Motor-Abgaszusammensetzungen erfaßt und darauf reagiert, die aus solchen Änderungen des Grades der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches herrühren. Indem der Säuerstoffsensor hierauf reagiert, erzeugt er pulsationsartige Änderungen in Gestalt von Spices in jenem Signal, das dem Verstärker 30I zugeführt wird« Der Ausgang dieses Verstärkers folgt, wie bereits zuvor erwähnt, dem Sensor 1780 Der Kondensator 472 filtert derartige Pulsationen heraus und sorgt für eine Verminderung der Verstärkung und für Verzögerungen der Änderungen der Große des Ausgangssignals, das von dem Sauerstoffsensor I78 erzeugt wurde. Die Kondensatoren 470 und 468 werden zusammen mit dem Widerstand 466 dazu eingesetzt, um eine Verzögerung herbeizuführen und die dynamische Verstärkung des Verstärkers 312 zu vermindern, so daß ein vollständiges Regelkreis-Meßsystem geschaffen wird, das stabil und frei von Schwingungen ist» Wie man sieht, sorgen somit Verstärker 312 und der zugeordnete Kreis sowohl für eine Verstärkung als auch für eine Verzögerung und Abschwächung,

In Figur 11 ist eine Ausführungsform eines Vakuumregelventils 172 wiedergegeben. Es ist mit einem glockenartigen Gehäuse 700 versehen, das unter Zwischenlegen einer Dichtung mit einem Gehäuseteil 702 zusammengefügt ist» Ein Ventilgehäuse 704 ist teilweise völlig umschlossen und aufgenommen von einer zugeordneten Aussparung odergf^|ngpgg7^!§-$ Iföpti!gehäuse 704 hat

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eine Vielzahl von radial ausgerichteten öffnungen 708. Diese stellen eine Verbindung zwischen einer inneren Kammer 710 im Ventilgehäuse 36O und einem Kanal 712 her, der zu einer Vakuummotorleitung I58 führt. Im Ventilgehäuse 704 ist ferner ein axial sich erstreckender Kanal 714 vorgesehen. Dieser stellt eine Verbindung zwischen der Innenkammer 710 und einem Ende 7I6 einer Leitung 7I8 her, die in die umgebende Atmosphäre führt. Eine Dichtung 720, beispielsweise ein O-Ring, verhindert eine unerwünschte Verbindung zwischen der Leitung 718 und den Durchlässen 708 und/oder dem Kanal 712.

Das andere Ende des Ventil- gehäuse 70^ kann mit einem spulenkernartigen Teil 722 ausgerüstet sein. Dieser Teil 722 trägt die Solenoid-Spule 429, deren Drähte 426-426 anschließbar sind, so wie in Figur 9 dargestellt. Ein zylindrischer Montagekörper 724 ist zentral in den spulenkernartigen Teil 722 eingesetzt und liegt mit einer Ringschulter 726 gegen diesen Teil 722 an. Das äußere Ende 728 ist vorzugsweise mit dem Glockenartigen Gehäuseteil 700 fest verschraubt. Eine Dichtung 730, vorzugsweise ein 0-Ring, ist um Teil 724 herumgelegt. Der in Teil 724 vorgesehene Kanal 732 dient dazu, die Verbindung zwischen Kammer 73^ im Glockengehäuse ¹JOO und der inneren Kammer 710 des Ventilgehäuses 704 vollständig zu machen. Eine Leitung 736 stellt eine Verbindung zwischen Kammer 734 und Leitung 190 her, die zu einer Vakuumquelle führt.

Die Armatur des Magnetventils umfaßt ein Ventilglied 738, das ein Ventilgehäuse mit im v/esentlichen axial sich erstreckenden abgeflachten Teilen 740 aufweist, so daß zwischen den abgeflachten Teilen 740 und den gegenüberliegenden Wandflächen des Innenkanals 710 ein freier Raum entsteht. Eine Druckfeder 742 drückt ständig Ventilglied 738 nach links, so daß Ventilende 74*1 dichtend an den Rändern des Kanals 714 anliegt.

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Die Umgebungsluft vermag nunmehr durch Kanal 718, durch den Endbereich 716 zu Kanal 714 hindurchzugelangen, während Vakkum über die Kanäle I90 und 756 zur Kammer 73²I und zur Leitung 732 bis zur inneren Kammer 710 gelangt.

Wenn an die Spule 429 Spannung angelegt und somit ein magnetisches Feld erzeugt wird, so wird die Armatur-Ventileinheit so lange nach rechts bewegt, bis deren End e 7^6 anliegt und dichtend am gegenüberliegenden Ende 7^8 des Körpers 724 anliegt, der dazu dient, abzudichten und einen Zugang des Vakuums

aus der Kammer 734 zur inneren Kammer 7IO zu vermeiden. Befindet sich Ventil 738 in der ganz rechten Stellung, so ist gleichzeitig eine freie Verbindung zwischen dem Kanal 7I6 und den Kanälen 712 und I58 hergestellt.

Die Modulation zwischen den Positionen des Ventils 738 des vollen "Ein" (Ventilglied 738 ist in seiner ganz rechten Position) und dem vollen "Aus" (Ventilglied 738 ist in seiner ganz linken Position), geht darauf zurück, daß der Prozentsatz der "Ein"-Zeitdauer des Stromes zur Solenoid-Spule 429 wie zuvor unter Bezugnahme auf Figur 10 beschrieben, veränder t wird. Dies führt zu einer durchschnittlichen Ventilöffnung, die im wesentlichen abhängt von dem Prozentsatz eines derartigen Einschalt-Zeitdauer-Stromflusses, der seinerseits wiederum abhängt von dem durch den Sauerstoffsensor I78 erzeugtenAusgangssignal.

In genauerer Betrachtung von Figur 11 erkennt man, daß Sauerstoff sensor 178 ein Spannungsausgangssignal über einen Leiter 162 erzeugt _s über Terminal 310 und Leiter 508 zum Eingangsterminal 502 des operativen Verstärkers 500° Ein derartiges Eingangssignal ist ein Spannungssignal, das den Grad des Sauerstoffes anzeigt^ welcher in den Abgasen vorliegt und welcher von dem Sensor I78 erfaßtwirdo Verstärker 500 wird als Puffer benutzt und hat eine sehr hohe Eingangsimpedanz _s die verhind<sfc_£ daß jegliche Aufladeeffekte auf den Sauerstoff sensor stattfinden ο Die Ausgangsspannung bei Ausgang 5O6

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des Verstärkers 500 ist von derselben Größe, relativ zurErde, wie die Ausgangsspannung des Sauerstoffsensors I78. Demgemäß folgt der Ausgang des Terminals 506 dem Ausgang des Sauerstoff sensors 178.

Der Ausgang des Verstärkers 500 wird über den Leiter 528 dem Leiter 5I8 mitgeteilt und über Widerstände 520 und 522 den jeweiligen invertierenden Eingangsterminalen 524 und 512 der Verstärker 526 und 5IO. Rückführwiderstände 582 veranlassen den Verstärker 526, einen vorbestimmten Verstärkungsgrad anzunehmen, so daß der Verstärkte Ausgang bei Terminal 614 über den Leiter 615 dem nichtinvertierenden Eingang 606 des Verstärkers 604 übermittelt wird. Nunmehr wird erkennbar, daß bei Umschalten des Eingangssignales 524 des Verstärkers 526 auf positiv (+), das Ausgangssignal bei 614 des Verstärkers 526 auf negativ (-) umschaltet, und daß bei Umschalten des Eingangssignales 606 des Verstärkers 6o4 auf negativ (-) das Ausgangssignal bei 610 des Verstärkers 604 ebenfalls auf negativ (-) übergeht. Allgemein gilt daher folgendes: Wenn das dem Motor zugeführte Kraftstoff-Luft-Gemisch fetter wird, so neigt das Sauerstoffoensor-Spannungssignal dazu, einen höheren Wert anzunehmen, und der Ausgang des Verstärkers 526 neigt dazu, abzufallen, während der Ausgang des Verstärkers 604 zum Abfallen neigt.

Wird gemäß der Erfindung der durch das Solenoid oder die Ventilwicklung 668 hindurchgesetzte Strom verringert wird, so gilt allgemein, was man anhand der folgenden Beschreibung noch genau erkennen wird, daß das zugeordnete Ventil eine Verringerung des Fettheitsgrades des durch das Leerlaufsystem dosierte Kraftstoffgemisches zur Folge hat.

Nimmt man an, daß das Spannungssignal aus dem Sauerstoffsensor 178 abgefallen istj, was eine Verringerung des in den Abgasen erfaßten Sauerstoffgehaltes anzeigt,, so bedeutet dies umgekehrt^

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daß die Eingangsspannung zum Eingang 606 des Verstärkers 6θ4 angestiegen ist, was auf die invertierende Funktion des Verstärkers 526 zurückzuführen ist. Zum Zwecke der Überlegung sei unterstellt, daß der Ausgang des Verstärkers 526 auf diese Weise auf 1,0 Volt angestiegen ist. Demgemäß wäre auch der Ausgang bei Terminal 610 des Verstärkers 6θ4 auf 1,0 Volt angestiegen. Ein derartiger Anstieg der Ausgangsspannung des Verstärkers 604 steigert auch die Spannung zur Ermitter-Basis-Diode des Transistors 620 im Darlington-Kreis 622. Hierdurch steigt der Strom, der durch Kollektor 630 und Ermitter 624 fließt und veranlaßt dadurch den zweiten Transistor 628, in höherem Maßeleitend zu werden. Hierdurch wird der durch den Kollektor 634 und den Ermitter 636 und durch die Wicklung 668 des Linearmotors 67Ο fließende Strom vergrößert.

Wenn der Strom durch die Wicklung 668 ansteigt, so ist dies von einem Spannungsabfall über die Wicklung hinweg begleitet. Es ist ein Merkmal eines operativen Verstärkers, daß die invertierenden und nichtinvertierenden Eingänge stets etwa von derselben Spannungsgröße sind. Steigt somit der Stromfluß durch die Wicklung 668 des Linearmotors 67Ο an, so wird die Spannung bei Ermitter 636 und Punkt 638 zurückführt, durch den Widerstand 644 zum invertierenden Eingangsterminal 608 des Verstärkers 604„ Hierdurch wird der Spannungsanstieg vom Ausgang 610 des Verstärkers 6O4 bis auf jenen Wert beschränkt, der notwendig ist, um einen Anstieg von 1,0 Volt über die Solenoid-Wicklung 668 herbeizuführen. Dieser Vorgang wird von dem Verstärker 604, dem Darlington 622 und der Wicklung 668 ständig ausgeführt. Steigt die Eingangsspannung bei Eingang auf 1,0 Volt, so steigt die Spannung am invertierenden Eingang 608 ebenfalls auf 1,0 Volt, und zwar wegen der dem Verstärker 604 anhaftenden Charakteristik. Die einzige Möglichkeit, Terminal 608 der Änderung des Spannungswertes an Eingang 606 folgen zu lassen, besteht darin, den durch die Wicklung 668 fließenden Strom zu erhöhen. Dies geschieht dadurch, daß man den Transistor

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628 dazu veranlaßt, mehr Ermitterstrom der Solenoid-Wicklung 668 zu liefern und seine Spannung niedrig zu halten.

Unter Bezugnahme auf Verstärker 526 erkenntman, daß der nichtinvertierende Eingangsterminal 6OO über Leiter 602 an den Spannungsteiler 596, 598 angeschlossen ist, und zwar über Zenerdiode 568. Dies erlaubt eine einstellbar auswählbare Vorwahl im Sinne einer jeweils gewünschten Beaufschlagung der Solenoid-Wicklung 668 und dem-entsprechend einer gewünschten Position des zugeordneten Ventilgliedes, das durch eine solche Windung 668 in Abhängigkeit von einem gegebenen Ausgang des Sauerstoffsensors 178 beeinflußt wird.

Man-nehme beispielsweise an, daß der Schieber des Potentiometers der eingestellt war, daß er 0,5 Volt erzeugt, Liegt der Ausgang des Sauerstoffsensors I78 zufällig bei 0,5 Volt, so nimmt auch der Ausgang des Pufferverstärkers 0,5 Volt an, was am Leiter 5I8 und am linken Ende (Figur 10 gesehen) des Widerstandes 520 erscheint. Da wie zuvor erwähnt die Eingänge des operativen Verstärkers stets einen im wesentlichen gleichen Spannungswert aufweisen, und da das Eingangsterminal 500 einen Spannungswert von 0,5 Volt aufweist, liegt auch das Eingangsterminal 524 bei 0,5 Volt, und es fließt kein Strom durch den Widerstand 520. Liegen die Eingangsterminale 600 und 524 jeweils bei 0,5 Volt, so liegt der Wert des Ausgangsterminals 614 des Verstärkers 526 bei 0,5 Volt. Dies wird dem Eingang 606 des Verstärkers 604 übermittelt, was wie zuvor erwähnt Eingang 608 des Verstärkers 6O4 auf den Wert 0,5 Volt bringt und Darlington 622 dazu veranlaßt, genügend Strom durch die Solenoid-Spule 668 zu schicken, um 0,5 Volt über diese Spule zu erzeugen.

Unterstellt man im Anschluß an die vorausgeschickten Bedingungen ferner, daß der Sauerstoffsensor I78 beispielsweise auf 0,4 Volt abfällt, ßo I'aim Strom durch den Widerstand 520 fließen. Nimmt man eine V(;]ntärkun/^ über den Verstärker 5<-6 von 10 an, go hat Verstärker ')2b einen Ausganfrsanntieg von 1,0 Volt auf

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einen Wert von 1,5 Volt. Iri der zuvor beschriebenen Weise steigt der durch die Solenoid-Spule fließende strom so lange an, bis ein Gesamtspannungsabfall von 1,5 Volt über diese Spule 668 erfolgt ist. Allgemein läßt sich sagen, daß eine Verringerung des Wertes des Ausgangssignales des Sauerstoffsensors 178 ein Verarmen des Kraftstoff-Luft-Gemisches anzeigt, Nimmt man an, daß die am Potentiometer 598 vorgenommene Einstellung von 0,5 Volt als Bezugspunkt des Systems angesehen wird, so kann man feststellen, daß in dem Augenblick, in dem das Gemisch begann zu mager zu werden, die Spule 668 mehr beaufschlagt wird. Infolge dessen wird das zugehörige Ventilglied 114c (Figur 12) in Richtung auf die zugeordnete öffnung 116c bewegt, um das Kraffetoff-Luft-Gemisch, das dosiert und de.ni Motor zugeführt wird, mehr anzureichern (fetter gemacht).

Aus der Betrachtung von Figur 10 ergibt sich weiterhin, daß Verstärker 510 in gleicher Weise wie Verstärker 526 arbeitet, und daß Verstärker 5J52 in gleicher Weise wie Verstärker 6o4 arbeitet, ferner daß Darlington 543 in gleicher Weise wie Darlington 622 arbeitet. Potentiometer 592 arbeitet entsprechend Potentiometer 598, während Widerstand 646 sein Gegenstück in Widerstand 588 hat, wobei jeder von diesen derart arbeitet, daß er jegliche umgekehrte Spannung, die in den Solenoid-Spulen 668 und 664 entwickelt wurde, absorbiert. Die im Zusammenhang mit den Verstärkern 526 und 604 sowie mit Darlington 622 beschriebene Schaltung fast logischer und Energiekreise zum Steuern des Leerlaufdosier-Linearmotors 67O, während die Schaltung, die beschrieben ist im Zusammenhang mit den Verstärkern 510 und 5^2 und Darlington 548 logische und Energiekreise umfaßt für die Steuerung des Hauptdosiersystemlinearmotors 666.

Die Diode 572 im Ermitterkreis des Darlington 548 schützt die Transistoren 546 und 554 von relativ hohen Spannungen, die dann auftreten können, wenn der DrosselschaLter I8I bei WOT-Betrieb geschlossen ist. Wie gezeigt, kann der Drossel-

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schalter l8l durch Leiter 678 mit Leiter 562 verbunden sein, der seinerseits zu einer Quelle elektrischen Potentials 174 führt. Der Widerstand 674 sorgt für die gewünschte Sichung, während die Diode 676 für Umk-ehrströme sorgt. Es versteht sich, daß Schalter 18I auch in Gestalt eines Potentiometers (beispielsweise eines Schiebewiderstandes) ausgebildet sein könnte und/oder derart gestaltet, daß er über einen bestimmten Bereich oder Bereiche der Drosselöffnungsbewegung arbeiten kann.

Fällt der Wert des Spannungssignales unterhalb des Bezugspunktes, der am Potentiometer 592 eingestellt ist, so wird zusätzlicher Strom durch die Spule 664 des Linearmotors 666 strömen und hiermit den Stab 130c und den Ventilteil 142c dazu veranlassen, eine endliche Wegstrecke nach unten zurückzulegen (siehe Figur 12). Hierdurch wird der Sättigungsgrad des Kraftstoffes, der dem Kraftstoff-Luft-Gemisch durch das Haupt-Kraftstoffdosiersystem zugeführt wird, angehoben. Demgemäß läßt sich folgendes feststellen: Ist Drosselschalter I8I geschlossen, so kann Widerstand 674 die maximale Beaufschlagung der Spule 664 zulassen und damit ein maximales Aufmachen der wirksamen Öffnung, die durch Ventilteil l42c und die zugehörende öffnung l44c geregelt wird.

Es versteht sich, daß die verschiedenen Transducer, die in Fig. 1 angedeutet sind, ähnlich dem Schalter Ιδί ausgebildet sein können. So könnten beispielsweise an beide Terminale 642 und 576 Thermistoren angeschlossen sein, um die Motortemperatur zu erfassen und damit bis zu einem gewissen Grade die Beaufschlagung 668 und/oder 664 zu regeln.

Wie man sieht, ist Verstärker 526 nicht nur parallel geschaltet mit dem Rückführwiderstand 584, sondern auch mit den in Reihe geschalteten Elementen Widerstand 482 und Kondensatoren 4c'4 und 486, ferner parallel geschaltet mit dem Kondensator 488. Verstärker ist in gleicher V/eise nicht nur parallel geschaltet zu dem Rückführwiderstand 582, sondern auch zu den in Reihe geschalteten Elementen Widerstand 474 und Kondensatoren 476 und 47o, sowie auch parallel geschaltet zu Kondensator 480. Die Kondensatoren 4SS und 480 arbeiten in bezug auf die Verstärker 526 und 5L0 Iri rLo ί ·:.τ·

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Weise, wie zuvor in bezug auf den Kondensator 472 von Fig. 9 beschrieben. Auch die in Reihe geschalteten Elemente Widerstand 482 und Kondensatoren 484 und 486 arbeiten in bezug auf den Verstärker 526 in gleicher Weise, wie zuvor unter Bezugnahme auf Widerstand 466 und Kondensatoren 468 und 470 erläutert - siehe Figur 9· In gleicher Weise arbeiten die in Reihe geschalteten Elemente Widerstand 474 und Kondensatoren 476 und 478 in bezug auf den Verstärker 510 wie zuvor erwähnt unter Bezugnahme auf Widerstand 466 und Kondensatoren 468, 470 von Figur 9. Demgemäß sorgt jeder der Verstärker 510 und 526 zusammen mit dem beschriebenen zugeordneten Kreislauf für eine Verstärkung als auch für eine Verzögerung und Dämpfung.

Figur 12 zeigt einen Vergaser, der ähnlich jenem gemäß Figur 2 ist. Diejenigen Elemente, von Figur 12, die gleich oder ähnlich jenen von Figur 2 sind, sind mit denselben Bezugszeichen, jedoch mit dem Zusatz "c" versehen. Es ist klar, daß der Hauptunterschied zwischen den Ausführungsformen der Figuren 12 und 2 darin besteht, daß die Ventile 670 und 666 von Figur 12 vorzugsweise Linearmotoren oder Solenoide umfassen. Diese haben Ventilglieder Il4c und l42c, welche jeweils durch Solenoid-Spulen 668 und 664 verstellt v/erden. Die Beaufschlagung der Spulen ist bereits unter Bezug auf Figur 10 beschrieben worden. Die relativen Ab- und Aufbewegungen derartiger Ventilteile Il4c und l42c haben dieselben funktionale 1 Ergebnisse, wie ihre Gegenstücke in Figur 2.

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Claims

Anwaltsakte: P 294 COLT INDUSTRIES

Kennwort: "Mischungsverhältnis I" OPERATING CORP.

New York - Vereinigte Staaten von Amerika

Patentansprüche

1) Vergaser für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Einführkanal zum Heranführen von Kraftstoff zu der genannten Brennkraftmaschine (Motor), und mit einer Kraftstoffquelle, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: Es ist ein Haupt-Kraftstoff-Dosiersystem vorgesehen, das zwischen die genannte Kraftstoffquelle und den genannten Sinlaßkanal geschaltet ist, ferner ein Leerlauf-Kraftstoff-Dosiersystem, das zwischen die genannte Kraftstoffquelle und den genannten Einlaßkanal geschaltet ist, ferner ein selektivgeregeltes Modulierventil, das die Menge pro Zeiteinheit des in jedem Kraftstoff-Dosier-(Meß-)System gemessenen Kraftstoffes regelt, mit einem elektrischen Kreis, der den Sauerstoffgehalt in den Abgasen des genannten Motors erfaßt und in Abhängigkeit hiervon die genannten Ventile regelt, der ferner einen Sauerstoffsensor aufweist, welcher die relative Menge des genannten Sauerstoffes in den genannten Abgasen erfaßt und in Abhängigkeit hiervon ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, mit zum Vergleichen des Ausgangssignales mit einem vorgegebenen Bezugswert, Verstärker zum Verstärken jeglicher Differenz zwischen dem vorgegebenen Wert und dem genannten Ausgangssignal und zum Erzeugen eines elektrischen Regelsignals, das das Modulierventil regelt, wobei der genannte Verstärker einen Verzögerungs- und Dämpfungskreis umfaßt, der im genannten Ausgangssignal auftretende Schwingungen stabilisiert.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulierventil ein erstes und ein zweites Ventil umfaßt, daß das Leerlauf-Kraftstoff-Dosiersystem eine Leerlauf-Belüftungsdüse aufweist, daß das erste Ventil die Querschnittsfläche

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dieser Leerlauf-Belüftungsdüse zwecks Veränderung des Durchsatzes des dosierten Kraftstoffflusses durch das Leerlauf-Kraftstoff -Dosiersystem zu verändern vermag, daß das Haupt-Kraftstoff-Dosiersystem eine Dosierdrossel aufweist, und daß das zweite Ventil die wirksame Querschnittsfläche der Dosierdrossel zu verändern vermag, so daß der Durchsatz des dosierten Kraftstoffes durch das Haupt-Kraftstoff-Dosiersystem verändert wird.

J5. Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden genannten Ventile druckabhängig arbeitet.

4. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine in dem genannten Einlaßkanal vorgesehene Venturi-Düse aufweist, daß das Haupt-Kraftstoff-Dosiersystem eine Haupt-Kraftstoff -Abgabedüse aufweist, die im wesentlichen im Bereich der Einschnürung der Venturi-Düse angeordnet ist, daß ferner ein variabel einstellbares Drosselventil vorgesehen ist, das in dem genannten Einlaßkanal angeordnet ist, daß eine Leerlauf-Kraftstoff-Entleeröffnung in der Wand des genannten EinlaßkanaJs eingeformt und dem Drosselventil etwa gegenüberliegend angeordnet ist, daß das Haupt-Kraftstoff-Dosiersystem weiterhin ein Haupt-Kraftstoff-Quellrohr aufweist, das eine erste Drosselstelle mit der Kraftstoffquelle und dem genannten Haupt-Kraftstoff-Quellrohr in Verbindung steht, daß eine zweite Drosselstelle vorgesehen ist, die mit dem genannten Haupt-Kraftstoff-Quellrohr und der genannten Kraftstoffquelle in Verbindung steht, daß die beiden Drosselstellen zueinander parallel geschaltet sind, daß das Modulierventil die wirksame Durchflußfläche einer der beiden Drosselstellen zu verändern vermag, daß das Leerlauf-Kraftstoff-Dosiersystem eine erste Belüftungsdüse aufweist, durch Vielehe Umgebungsluft dem Kraftstoff zugeführt werden kann, der durch das genannte Leerlauf-Kraftstoff-Dosiersystem durchströmt, daß eine zweite Belüftungsdüse vorgesehen ist, die Urngebungsluft dem Kraftstoff zuzuführen vermag, der durch das genannte Leer-

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lauf-Kraftstoff-Dosiersystem fließt und daß das Modulierventil die Durchflußfläche der zweiten Belüftungsdüse zu verändern vermag.

Kraftstoff-Dosiersystem für eine Brennkraftmaschine (Motor) mit einer Abgasleitung und mit einem Vergaser zum Zuführen dosierten Kraftstoffes zu dem Motor, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

Ein Vergaser umfaßt einen Einlaßkanal, durch welchen dem Motor der Kraftstoff zugeführt ist, es ist ferner eine Kraftstoffquelle vorgesehen, ein Haupt-Kraftstoff-Dosiersystem, das mit der Kraftstoffquelle und dem Einlaßkanal in Verbindung steht, ein Leerlauf-Kraftstoff-Dosiersystem, das mit der Kraftstoff quelle und dem Einlaßkanal in Verbindung steht, ein geregeltes Modulierventil, das eine zugeordnete Solenoid-Spule aufweist, die dazu dient, die Menge des dosierten Kraftstoffdurchsatzes durch das genannte Haupt-Kraftstoff-Dosiersystem und das genannte Leerlauf-Kraftstoff-Dosiersystem zu regeln, ferner mit einem Sauerstoffsensor zum Erfassen der relativen Menge von Sauerstoff, die in den durch die Abgasleitung entströmenden Abgasen vorhanden ist, und der demgemäß ein erstes Ausgangssignal erzeugt, ferner mit einer logischen Kontrolleinrichtung zum Aufnehmen eines ersten Ausgangssignales und zum Beeinflussen des Modulierventils, in Abhängigkeit hiervon die genannte Menge des dosierten Kraftstoffes zu verändern, daß die genannte logische Regeleinrichtung einen ersten elektrischen Puffer zum Puffern des genannten Sauerstoffsensors aufweist, daß Verstärker zum Aufnehmen eines elektrischen Signales aus dem genannten Puffer und zum Erzeugen eines zweiten Ausgangssignales vorgesehen sind, das die genannte Solenoid-Spule in Abhängigkeit von und entsprechend dem ersten Ausgangssignal beaufschlagt, und mit einem zusätzlichen Kreis zum Modulieren der Ansprechbarkeit des genannten Verstärkers in dem Sinne, daß das genannte zweite Ausgangssignal in Bezug auf jegliche Pulsationen moduliert wird, die in dem genannten elektrischen Signal aus dem genannten Puffer erscheinen.

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6. Kraftstoff-Dosiersystem nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Tranducer zum Erfassen der Motortemperatur und zum Erzeugen eines hiervon abhängigen dritten Ausgangssignales vorgesehen ist, daß ein Drosselventil im genannten Einlaßkanal vorgesehen ist, der ermittelt, ob das Drosselventil sich in der weit geöffneten oder nahezu weit geöffneten Stellung befindet und der ein viertes Ausgangssignal in Abhängigkeit hiervon erzeugt, und daß die genannte logische Regeleinrichtung das dritte und vierte Ausgangssignal als Eingang hierzu aufnimmt.

7. Elektrischer Kreis für ein Kraftstoff-Dosiersystem, gekennzeichnet durch die Kombination der vorgenannten Merkmale: Es ist ein Ventil zum Regeln des einem zugeordneten Motor zugeführten Kraftstoffflusses vorgesehen, ferner ist ein Säuerstoffsensor zum Erfassen der in dem Abgasstrom des genannten Motors vorhandenen Säuerstoffmenge vorgesehen, und der ein erstes elektrisches Ausgangssignal erzeugt, dessen Größe der relativen Sauerstoffmenge entspricht, ein erster elektrischer Puffer, der das erste Ausgangssignal aufnimmt und in Abhängigkeit hiervon ein zweites Ausgangssignal von verwandter Größe erzeugt, Mittel zum Festsetzen einer vorbestimmten Bezugsgröße, elektrische Verstärker, die das zweite Ausgangssignal aufnehmen und die den genannten, verwandten Wert vergleichen mit dem Bezugswert und ein verstärktes drittes Ausgangssignal erzeugen, dessen Wert von der Differenz hiervon abhängt, eine Solenoid-Spule, die dem genannten Ventil zugeordnet ist, und die die Arbeitsstellung des genannten Ventils beeinflußt, ναΛ mit einem elektrischen Schalter, der auf das dritte Ausgangssignal anspricht und die genannte Solenoid-Spule in Abhängigkeit von dem Wert des genannten dritten Ausgangssignales beaufschlagt, ferner mit einem Dämpfungskreis, der mit dem genannten Verstärker zusammengeschaltet ist, und der dazu dient, das genannte dritte Ausgangssignal bezüglich der Größe der Änderung der genannten Differenz zu dämpfen.

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8. Elektrischer Kreis nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die Indices der Motor-Betriebsbedingungen erfassen und dementsprechend die Solenoid-Spule beaufschlagen, und zwar unabhängig davon, ob der genannte Verstärker das genannte dritte Ausgangssignal verstärkt.

9. Elektrischer Kreis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Mittel einen weiteren elektrischen Kreis aufweisen, der in Abhängigkeit von der Position eines Drosselventils des genannten Motors geregelt ist, und daß der genannte zusätzliche Kreis die genannte Solenoid-Spule in einem spezifischen Maße beaufschlagt, und zwar jedesmal dann, wenn das genannte Drosselventil' sich in weit geöffneter Position befindet.

10. Elektrischer Kreis nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß ein Oszillator vorgesehen ist, der elektrisch zwischen den Verstärker und den Schalter geschaltet ist, der pulsierend die genannte Solenoid-Spule beaufschlagt und der einen Widerstand und einen Kondensator umfaßt, die ihrerseits einen RC-Kreis bilden, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsschalter vorgesehen ist, der in Abhängigkeit vom Auftreten vorgewählter Motorbetriebsbedingungen schließt und der in geschlossenem Zustand dem genannten RC-Kreis zusätzliche Spannung zuführt, um dementsprechend die Ladezeitdauer des genannten Kondensators abzukürzen.

11. Elek/trischer Kreis zum Regeln der Beaufschlagung erster und zweiter Magnetventilspulen in Abhängigkeit von einem elektrischen Betriebssignal variabler Größe, mit einem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften operativen Verstärker, einem ersten und einem zweiten Transistor, die einen ersten Darlington-Kreis aufweisen, drittem und viertem Transistor, die einen zweiten Darlington-Kreis aufweisen, erster und zweiter Spannungsteilerschaltung, wobei der erste Verstärker dazu dient, das genannte Betriebssignal zu empfangen und ein erstes elektrisches Ausgangssignal von einer Magnetude zu erzeugen, die die Magnetude des genannten Betriebssignals wiedergibt, ferner

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mit einem ersten Terminal, das mit dem zweiten Verstärker zusammengeschaltet ist und das dazu dient, das genannte erste elektrische Ausgangssignal aufzunehmen, ferner mit einem zweiten Terminal, das mit dem genannten dritten Verstärker zusammengeschaltet ist, und das dazu dient, das genannte erste elektrische Ausgangssignal aufzunehmen, ferner mit einem dritten Terminal, das mit dem genannten zweiten Verstärker zusammengeschaltet ist, und das wirksam an die erste Spannungsteilerschaltung angeschlossen ist, derart, daß eine erste Bezugsmagnetude für den genannten zweiten Verstärker geschaffen wird, ferner mit einem vierten Terminal, der mit dem genannten dritten Verstärker zusammengeschaltet ist und der wirksam an die zweite Spannungsteilerschaltung angeschlossen ist, derart, daß eine zweite Bezugsmagnetude für den genannten zweiten Verstärker geschaffen wird, und mit einem fünften Terminal, das mit dem genannten zweiten Verstärker zusammengeschaltet ist, um ein erstes verstärktes Ausgangssignal zu erzeugen, das die Magnetudendifferenz zwisehen dem genannten ersten elektrischen Ausgangssignal und der genannten ersten Referenzmagnetude anzeigt, ferner mit einem sechsten Terminal, das mit dem genannten vierten Verstärker zusammengesehaltet ist und das dazu dient, das genannte erste verstärkte Ausgangssignal aufzunehmen, ferner mit einem siebenten Terminal, das mit dem genannten vierten Verstärker zusammengeschaltet ist, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, und mit einer ersten Basiselektrode, die dem genannten ersten Darlington-Kreis zugeordnet ist, um das genannte zweite Ausgangssignal aufzunehmen und in Abhängigkeit hiervon einen Kollektor-Emitter-Ausgang des ersten Darlington-Kreises zu erz?ugen, um die erste Magnetventilspule durch den ersten Leiter zu beaufschlagen, ferner mit einem achten Terminal, das dem genannten vierten Verstärker zugeordnet und elektrisch an den ersten Leiter angeschlossen ist, einem neunten Terminal, das dem genannten dritten Verstärker zugeordnet ist, um ein zweites verstärktes Ausgangssignal zu erzeugen, das die Magnetudendifferenz zwischen dem ersten elektrischen Ausgangssignal und der zweiten elektrischen Referenzmagnetude anzuzeigen, mit einem zehnten Terminal, das

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dem fünften Verstärker zugeordnet ist und das das genannte zweite verstärkte Ausgangssignal anzeigt, mit einem elften Terminal, das dem genannten fünften Verstärker zugeordnet ist, und das ein drittes Ausgangssignal erzeugt, einer zweiten Basiselektrode, die dem genannten zweiten Darlington-Kreis zugeordnet ist und das genannte dritte Ausgangssignal aufnimmt und in Abhängigkeit hiervon einen Kollektor-Emitter-Ausgang des zweiten genannten Darlington-Kreises dazu veranlaßt, die genannte zweite Magnetventilspule durch den zweiten Leiter zu beaufschlagen, mit einem zwölften Terminal, das dem genannten fünften Verstärker zugeordnet und elektrisch an den genannten zweiten Leiter angeschlossen ist, und mit einem Dämpfungskreis, der mit jedem der genannten zweiten und dritten operativen Verstärker zusammengeschaltet ist, um das genannte erste und zweite Ausgangssignal jeweils in Bezug auf die genannten Differenzen zu dämpfen.

Heidenheim, den I5.O3.78
DrW-Srö

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