DE2604160C2

DE2604160C2 - Control device for influencing the operating mixture fed to an internal combustion engine

Info

Publication number: DE2604160C2
Application number: DE2604160A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Stumpp; Wolf Ing.(Grad.) 7147 Oberriexingen Wessel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-02-04
Filing date: 1976-02-04
Publication date: 1985-08-08
Also published as: SE7701177L; DE2604160A1; SE433521B; FR2340456A2; FR2340456B2; JPS60167140U; JPS6115231Y2; JPS5294930A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung zur Beeinflussung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs. Eine derartige Regeleinrichtung geht aus von der im Hauptpatent 23 01 354 geschützten Regeleinrichtung.The invention relates to a control device for influencing that supplied to an internal combustion engine Operating mixture with the features of the preamble of the main claim. Such a control device is based on the control device protected in the main patent 23 01 354.

Die Gemischregelung wird der Grundsteuerung für die Aufbereitung des Betriebsgemisches, die mit einem Vergaser oder einer elektronisch gesteuerten Saugrohr-Einspritzvorrichtung erfolgen kann, überlagert und hat zur Aufgabe, mit Hilfe der Sauerstoffmeßsonde das Betriebsgemisch auf einem geringfügig unterstöchiometrischen Wert konstant zu halten. Bei dieser Gemischzusammensetzung ergibt sich eine besonders günstige Zusammensetzung der Abgase der Brennkraftmaschine im Hinblick auf die darin enthaltenen schädlichen Anteile. Insbesondere läßt sich bei dieser Zusammensetzung ein im Abgassystem der Brennkraftmaschine zusätzlich angeordneter katalytischer Raktor zur Nachbehandlung der Abgase besonders günstig betreiben.The mixture control becomes the basic control for the preparation of the operating mixture, which is carried out with a Carburetor or an electronically controlled intake manifold injection device can be done, superimposed and has to the task, with the help of the oxygen measuring probe, the operating mixture on a slightly substoichiometric To keep the value constant. This mixture composition results in a particularly favorable composition the exhaust gases of the internal combustion engine with regard to the harmful components contained therein. In particular, with this composition, an additionally arranged in the exhaust system of the internal combustion engine can be used Operate catalytic reactor for post-treatment of the exhaust gases particularly cheaply.

Eine solche Regelung funktioniert jedoch nur dann zufriedenstellend, wenn dio Sauerstoffmeßsonde eine ausreichend verwertbare Regelgröße abgibt. Dies tritt insbesondere dann nicht auf, wenn die Sauerstoffmeßsonde noch nicht oder nicht mehr eine bestimmte Betriebstemperatur, die im allgemeinen über 400°C liegt, besitzt. Bei einer Sauerstoffmeßsonde, die nach dem Prinzip der lonenleitung durch einen Festelektrolyten b5 bei einer vorliegenden Sauerstoffpartialdruckdifferenz arbeitet, ist der Widerstand des Festelektroiyten bei niedrigeren Temperaturen zu groß, als daß von der Sonde ein für die Regelung ausreichendes Spannungssignal abgegeben werden kann. Einer dieser Betriebszustände liegt z. B. während der Zeit des Warmlaufes der Brennkraftmaschine vor. Aber auch im Schiebebetrieb eines Fahrzeugmotors bzw. bei längerem Leerlauf desselben passiert es, daß das Abgas selbst nicht warm genug is-, um die Mindestbetriebstemperatur der Meßsonde für einen funktionssicheren Betrieb einzuhalten.However, such a control only works satisfactorily if the oxygen measuring probe has one emits sufficient usable controlled variable. This does not occur in particular when the oxygen measuring probe not yet or no longer a certain operating temperature, which is generally above 400 ° C, owns. In the case of an oxygen measuring probe, which works on the principle of ion conduction through a solid electrolyte b5 with an existing oxygen partial pressure difference works, the resistance of the solid electrolyte at lower temperatures is too great than that of the probe a voltage signal that is sufficient for the regulation can be emitted. One of these operating states lies z. B. during the warm-up time of the internal combustion engine before. But also when a vehicle engine is in overrun mode or when the engine is idling for a longer period of time it happens that the exhaust gas itself is not warm enough, in order to maintain the minimum operating temperature of the measuring probe for functionally reliable operation.

Bei der Regeleinrichtung gemäß dem Hauptpatent 23 01 354 sind deshalb Maßnahmen vorgesehen, um bei gestörtem Betrieb bzw. bei Fehlen eines Wechsels der Ausgangssignale der Sauerstoffmeßsonde eine Warneinrichtung oder eine Einrichtung zur Beeinflussung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine auszulösen.In the case of the control device according to the main patent 23 01 354, measures are therefore provided in order to at faulty operation or in the absence of a change in the output signals of the oxygen measuring probe, a warning device or to trigger a device for influencing the operating behavior of the internal combustion engine.

Es ist femer bekannt, mit Hilfe eines dicht bei der Sauerätoffmeßsonde angeordneten Thermoelements eine die Sauerstoffmeßsonde beheizende Heizspirale zu steuern. Durch eine solche Zusatzheizung wird die Sonde be> niedrigen Abgastemperaturen auf die notwendige Betriebstemperatur gebracht. Die Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß ein Temperaturfühler für diese in Frage kommenden Temperaturen von weit über 400⁰C verhältnismäßig teuer ist. und daß ferner die Gefahr besteht, daß der Temperaturfühler bei dem rauhen Betrieb im Abgasstrom einer Brennkraftmaschine funktionsunfähig wird.It is also known to control a heating coil heating the oxygen measuring probe with the aid of a thermocouple arranged close to the Sauerätoffmeßsonde. Such an additional heater brings the probe to the required operating temperature at> low exhaust gas temperatures. However, the arrangement has the disadvantage that a temperature sensor for these possible temperatures of well over 400 ^° C. is relatively expensive. and that there is also the risk that the temperature sensor will become inoperable in the rough operation in the exhaust gas flow of an internal combustion engine.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine wenig aufwendige Einrichtung zu schaffen, die ausgehend von einem eine Funktionsunfähigkeit der Abgasmeßsonde charakterisierenden Signal Mittel zur Reduzierung der Zeitdauer der Funktionsunfähigkeit der Abgasmeßsonde aufweist.It is the object of the invention. to create an inexpensive facility based on a one Functional inability of the exhaust gas measuring probe characterizing signal means for reducing the duration the inoperability of the exhaust gas measuring probe.

Diese Aufgabe wird durch eine Regeleinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Hierbei wird das Fehlen von Steuersignalen, die eine mit einer Gemischregeleinrichtung integrierte Sauerstoffmeßsonde bei Betriebsbereitschaft abgibt, ausgenutzt, um in diesem Fall eine Beheizung der Sauerstoffmeßsonde einzuschalten. Dies hat den Vorteil, daß ein Temperaturfühler mit seinen Nachteilen vollkommen entfallen kann.This object is achieved by a control device with the features of the main claim. Here is the lack of control signals that an oxygen measuring probe integrated with a mixture control device emits when ready for operation, used to heat the oxygen measuring probe in this case to turn on. This has the advantage that a temperature sensor and its disadvantages are completely eliminated can.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in einer Regeleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3. Durch diese Anordnung wird der Zciiablauf des Integrators auf die Zeit beschränkt, in der durch die Impulse konstanter Breite und drehzahlabhängiger Frequenz der Transistorschalter durchgeschallet ist. Der Zeitablauf, bis bei fehlendem Wechsel des Ausgangssignals des Schwellwertschalters bzw. der Sauerstoffmeßsonde die Heizung eingeschaltet wird, kann auf diese Weise drehzahlabhängig gemacht werden, so daß bei hoher Drehzahl die Einschaltung der Beheizung schneller erfolgt. Dies bedeutet eine erhöhte Funklions- und Ansprechsicherheit bei höheren Drehzahlen, insbesondere auch im Hinblick des bei höherer Drehzahl schnelleren Wechsels der Ausgangssignale der Sauer-Stoffmeßsonde. Es kann auf diese Weise eine absinkende Betriebstemperatur der Sauerstoffmeßsonde bereits sehr früh erfaßt werden.An advantageous embodiment of the invention consists in a control device with the features of Claim 3. With this arrangement, the Zciivorgang of the integrator is limited to the time in which the pulses of constant width and speed-dependent Frequency of the transistor switch is sonicated. The time until there is no change in the output signal of the threshold switch or the oxygen sensor, the heating is switched on, can be can be made speed-dependent in this way, so that the heating is switched on at high speed done faster. This means an increased function and response reliability at higher speeds, in particular also with regard to the faster change of the output signals of the oxygen measuring probe at higher speed. In this way, the operating temperature of the oxygen measuring probe can already drop can be detected very early.

Weitere Vorteile der Erfindung sind den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung zu entnehmen.Further advantages of the invention are the dependent claims in connection with the description of a Embodiment and the drawing can be found.

In der Zeichnung wird ein Teil eines Abgasrohrcs 1 des Abgassystems einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine wiedergegeben. In das Abgasrohr ist eine an sich bekannte Sauerstoffnießsonde 2 eingesetzt, die nach dem Prinzip der lonenleitung durch einen Festelektrolyten arbeitet. Wenn die Sauerstoffkonzentration bzw. der Sauerstoffpartialdruck auf der den Ab-In the drawing, part of an exhaust pipe 1 of the exhaust system is not shown any further Internal combustion engine reproduced. A known oxygen probe 2 is inserted into the exhaust pipe, which works on the principle of ion conduction through a solid electrolyte. When the oxygen concentration or the partial pressure of oxygen on the

gasen der Brennkraftmaschine ausgesetzten Seite des Elektrolyten von der Sauerstoffkonzentration auf derthe internal combustion engine exposed side of the electrolyte from the oxygen concentration on the

":. anderen, einem Vergleichsmedium ausgesetzten Seite des Festelektrolyten abweicht, gibt die Sonde ein Span- ":. deviates from the other side of the solid electrolyte exposed to a reference medium, the probe emits a

^: nungssignal ab, das im Bereich einer Luftzahl von /Z=I 5 in den Abgasen der Brennkraftmaschine einen Spannungssprung aufweist Solche Sonden rind bekannt und wurden bereits mehrfach beschrieben. Die Sonden haben dabei den Nachteil, daß eine Ionenleitung durch den Festelektrolyten, die geeignet ist, ein ausreichend deutli- ^: voltage signal from which has a voltage jump in the range of an air ratio of / Z = I 5 in the exhaust gases of the internal combustion engine. Such probes are known and have already been described several times. The probes have the disadvantage that ion conduction through the solid electrolyte, which is suitable for a sufficiently clear

; ches Spannufigssignal zu erzeugen, erst bei Betriebstemperaturen von ca. 400°C an der Meßsonde auftritt; to generate a voltage signal only at operating temperatures of approx. 400 ° C occurs at the measuring probe

^: Bei niedrigeren Temperaturen ist der Innenwiderstand der Meßsonde zu gro3. Eine solche Sonde ist in der Zeichnung lediglich symbolisch angedeutet Sie tritt in der Zeichnung im Rahmen der Schaltung nochmals als Spannungsquelle 2 auf. Das Spannungssignal dieser Sonde wird an die Basis eines Transistors 4 geführt, dessen Kollektor an einer gemeinsamen Versorgungsleitung 5 liegt und dessen Emitter mit einem Widerstand 6 verbunden ist Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 4 und der dazu in Reihe geschaltete Widerstand 6 bilden einen ersten Brückenzweig einer Brükkenschaltung 7. In Reihe zu diesem Brückenzweig liegt ein Widerstand S, der über einen weiteren Widerstand 9 mit einer gemeinsamen, positive Spannung führenden Versorgungsleitung 10 verbunden ist. Parallel zu dem aus dem Transistor und dem Widerstand 6 gebildeten ersten Brückenzweig und dem aus dem Widerstand 8 gebildeten zweiten Brückenzweig liegt eine Zenerdiode 11. Weiterhin liegt parallel zum Widerstand 8 ein Widerstand 13 in einem dritten Brückenzweig der Brückenschaltung 7 und in Reihe dazu in einem vierten Brückenzweig ein Emitterwiderstand 14 gefolgt von der Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors 15, dessen KoI-lektor an die gemeinsame Versorgungsleitung 5 angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 15 ist mit einem Spannungsteiler aus den Widerständen 16 und 16' parallel zum dritten und vierten Brückenzweig der Brückenschaltung 7 verbunden. Die Brückendiagonale der Brükkcnschaltung ist an einem Operationsverstärker 17 angeschlossen. Dabei ist der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 8 und 6 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers und der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 13 und 14 mit dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 17 verbunden. ^: At lower temperatures the internal resistance of the measuring probe is too high. Such a probe is only indicated symbolically in the drawing. It appears again as voltage source 2 in the drawing within the scope of the circuit. The voltage signal of this probe is fed to the base of a transistor 4, the collector of which is connected to a common supply line 5 and the emitter of which is connected to a resistor 6. The collector-emitter path of the transistor 4 and the resistor 6 connected in series form a first Bridge branch of a bridge circuit 7. In series with this bridge branch there is a resistor S which is connected via a further resistor 9 to a common supply line 10 carrying positive voltage. A Zener diode 11 is located parallel to the first bridge branch formed from the transistor and the resistor 6 and the second bridge branch formed from the resistor 8. Furthermore, a resistor 13 is located parallel to the resistor 8 in a third bridge branch of the bridge circuit 7 and in series with it in a fourth Bridge branch an emitter resistor 14 followed by the emitter-collector path of a transistor 15, the KoI-lektor is connected to the common supply line 5. The base of the transistor 15 is connected to a voltage divider made up of the resistors 16 and 16 ′ parallel to the third and fourth bridge branches of the bridge circuit 7. The bridge diagonal of the bridge circuit is connected to an operational amplifier 17. The connection point between the resistors 8 and 6 is connected to the inverting input of the operational amplifier and the connection point between the resistors 13 and 14 is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 17.

Der Ausgang des Operationsverstärkers liegt über einen Widerstand 18 an der gemeinsamen Versorgungsleitung 10 und ist ferner mit einem Regelverstärker 19 mit integrierenden Eigenschaften verbunden. Bei der vorbeschriebenen Schaltung in Verbindung mit dem Regelverstärker 19 handelt es sich um eine bekannte übliche Regeleinrichtung, an deren Ausgang ein nicht weiter dargestelltes Stellglied zur Beeinflussung des Kraftstoff-Luft-Gemisches der Brennkraftmaschine angeschlossen ist.The output of the operational amplifier is above a resistor 18 on the common supply line 10 and is also connected to a control amplifier 19 associated with integrating properties. In the circuit described above in conjunction with the Control amplifier 19 is a known, customary control device, at the output of which a not Also connected actuator for influencing the fuel-air mixture of the internal combustion engine is.

Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Schaltanordnung ist folgende: Über den Transistor 4 wird das Ausgangssignal der Sauerstoffmeßsonde 2 in den ersten Brückenzweig der Brückenschaltung 7 eingespeist. Dieses elektrische Signal, das Aufschluß über den Sauerstoffgehalt in den Abgasen der Brennkraftmaschine gibt, bildet den Ist-Wert für die Regeleinrichtung. Der Soll-Wert, d. h. der Wert der Luftzahl A, auf den das Kraftstoff-Luft-Gemisch eingeregelt werden soll, wird als durch die Zenerdiode 11 stabilisierte Spannung über den Spannungsteiler 16 und 16' auf die Basis des Transistors 15 gebracht An dem Abgriffspunkt zwischen den Widerständen 13 und 14 der Brückenschcltung 7 tritt ein entsprechendes konstantes Bezugspotential auf, das mit der sich entsprechend der Sondensparmung ändernden Spannung im Verknüpfungspunkt zwischen dem Widerstand 8 und 6 vom Operationsverstärker 17 verglichen wird. Der Operationsverstärker 17 dient dabei als Schwellwertschalter, der je nachdem, ob der Ist-Wert entsprechend dem Signal der Sauerstoffnr.eßsonde über oder unterschritten wird, am Ausgang ein positives oder negatives Signal entsprechend der Spannung der Versorgungsleitungen 5 und 10 abgibt Diese Signale werden zur Weiterverarbeitung dem Regel verstärker 19 zugeleitet Aufgrund der Totzeit des Regelkreises Sauerstoffmeßsonde — Gemischregelung — Brennkraftmaschine — Sauerstoffmeßsonde liegen bei arbeitender Gemischregelung an der Sauerstoffmeßsonde Abgaszusammensetzungen mit ständig wechselndem Sauerstoffgehalt vor. Bei einer Regelung des Betriebsgemisches auf A = 1 gibt die Sauerstoffmeßsonde im Abgassystem ein ständig wechselndes, einmal einen Sauerstoffüberschuß und einmal einen Sauerstoffmangel signalisierendes Signal ab. Mit steigender Drehzahl nimmt die Frequenz dieser Spannungswechsel an der Sauerstoffsonde zu. Die entsprechend an dem Operationsverstärker 17 am Ausgang auftretenden wechselnden Spannungen werden von dem Regelverstärker 19 erfaßt, der diese je nach Potential in die eine oder in die andere Richtung aufintegriert und entsprechend das Stellglied zur Beeinflussung des Kraftstoff-Luft-Gemisches der Brennkraftmaschine ansteuert.The mode of operation of this described switching arrangement is as follows: The output signal of the oxygen measuring probe 2 is fed into the first branch of the bridge circuit 7 via the transistor 4. This electrical signal, which provides information about the oxygen content in the exhaust gases from the internal combustion engine, forms the actual value for the control device. The target value, ie the value of the air ratio A, to which the fuel-air mixture is to be regulated, is brought as a voltage stabilized by the Zener diode 11 via the voltage divider 16 and 16 'to the base of the transistor 15 at the tap point between The resistors 13 and 14 of the bridge circuit 7 have a corresponding constant reference potential which is compared with the voltage at the junction point between the resistors 8 and 6 from the operational amplifier 17, which changes in accordance with the probe saving. The operational amplifier 17 serves as a threshold switch which, depending on whether the actual value is above or below the signal from the oxygen sensor, emits a positive or negative signal at the output according to the voltage of the supply lines 5 and 10. These signals are used for further processing the control amplifier 19 fed. Due to the dead time of the control loop oxygen measuring probe - mixture control - internal combustion engine - oxygen measuring probe, exhaust gas compositions with constantly changing oxygen content are present when the mixture control is working on the oxygen measuring probe. When the operating mixture is regulated to A = 1, the oxygen measuring probe in the exhaust system emits a constantly changing signal, one signaling an oxygen excess and one an oxygen deficiency signal. With increasing speed, the frequency of this voltage change on the oxygen probe increases. The alternating voltages occurring at the output of the operational amplifier 17 are detected by the control amplifier 19, which integrates them depending on the potential in one or the other direction and accordingly controls the actuator to influence the fuel-air mixture of the internal combustion engine.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 17 ist weiterhin über einen Widerstand 21 mit der Basis eines NPN-Transistors 22 verbunden, dessen Emitter an der gemeinsamen Versorgungsleitung 5 liegt und dessen Kollektor über einen Widerstand 23 und einen Widerstand 24 mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 10 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 22 ist ferner mit der Basis eines Transistors 25 verbunden, dessen Emitter ebenfalls an der Versorgungsleitung 5 liegt und dessen Kollektor über einen Widerstand 26 an die Versorgungsleitung 10 geführt ist. Die Kollektoren der Transistoren 22 und 25 sind unmittelbar über einen Kondensator 27 verbunden. Die vorgenannte Schaltung aus den Transistoren 22 und 25 und den Widerständen 23 und 26 sowie dem Kondensator 27 stellt einen an sich bekannten Miller-Integrator 28 dar, dessen Ausgang am Kollektorabgriff des Transistors 25 über einen Widerstand 30 mit der Basis eines Transistors 31 verbunden ist. Der Kollektor dieses als Emitterfolger geschalteten Transistors ist mit der Basis eines Leistungstransistors 33 verbunden, dessen Emitter mit der Versorgungsleitung 5 und dessen Kollektor über die Spule eines Relais 35 mit der Versorgungsleitung 10 verbunden ist. 3eim Transistor 31 ist in der Verbindung des Kollektors zur Versorgungsleitung 10 ein Kollektorwiderstand 32 vorgesehen. The output of the operational amplifier 17 is also via a resistor 21 to the base of an NPN transistor 22 connected, the emitter of which is connected to the common supply line 5 and its collector Connected to the common supply line 10 via a resistor 23 and a resistor 24 is. The collector of the transistor 22 is also connected to the base of a transistor 25, the emitter of which is also on the supply line 5 and its collector via a resistor 26 to the supply line 10 is performed. The collectors of transistors 22 and 25 are directly across a capacitor 27 connected. The aforementioned circuit made up of transistors 22 and 25 and resistors 23 and 26 and the capacitor 27 represents a Miller integrator 28 known per se, the output of which is at the collector tap of the transistor 25 is connected to the base of a transistor 31 via a resistor 30. Of the The collector of this transistor, which is connected as an emitter follower, is connected to the base of a power transistor 33, its emitter with the supply line 5 and its collector via the coil of a relay 35 with the supply line 10 is connected. 3eim transistor 31 is in the connection of the collector to the supply line 10 a collector resistor 32 is provided.

Über das Relais 35 ist ein Schalter 36 betäiigbar, der in der Stromversorgungsleitung 37 einer Heizvorrichtung 38 der Sauerstoffsonde 2 liegt. Diese Heizvorrichtung besteht vorzugsweise aus einer die Sauerstoffsonde dicht umgebenden Heizspirale, die einerseits mit dem Abgasrohr 1 als Masse verbunden ist und andererseits isoliert durch das Abgasrohr zu einer positiven Spannungsquelle, z. B. dem Pluspol der Fahrzeugbatterie, führt.A switch 36 can be actuated via the relay 35 is in the power supply line 37 of a heating device 38 of the oxygen probe 2. This heater consists preferably of a heating coil which tightly surrounds the oxygen probe and which, on the one hand, is connected to the Exhaust pipe 1 is connected as ground and on the other hand isolated by the exhaust pipe to a positive voltage source, z. B. the positive terminal of the vehicle battery leads.

Parallel zum Widerstand 24 in der Kollektorverbindung des Transistors 22 zur Versorgungsleitung 10 liegtIn parallel with the resistor 24 in the collector connection of the transistor 22 to the supply line 10

ein Transistor 40 mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke, dessen Basis von einem Impulsformer 41 angesteuert wird. Der Impulsformer 41 erhält z. B. vom Zündverteiler 42 der Brennkraftmaschine drehzahlabhängige Impulse, die er in Rechtecksimpulse mit ebenfalls drehzahlabhängiger Frequenz und konstanter Breite umformt.a transistor 40 with its emitter-collector path, the base of which is controlled by a pulse shaper 41. The pulse shaper 41 receives z. B. from the distributor 42 of the internal combustion engine speed-dependent pulses, which he converts into square-wave pulses with also speed-dependent Frequency and constant width.

Die beschriebene Schaltung arbeitet folgendermaßen: Bei betriebsfähiger Sauerstoffmeßsonde tritt am Ausgang des Operationsverstärkers 17, wie bereits beschrieben, ein ständig zwischen einem hohen Potential (H) und einem niedrigen Potential (L) wechselndes Signal auf. Jedes f/-Potential macht den Transistor 22 leitend, wodurch nach kurzer Umladezeit für den Kondensator 27 an der Basis des Transistors 25 das niedrige Potential der Versorgungsleitung 5 anliegt und dieser voll gesperrt wird. Der Kollektoranschluß des Transistors 25 wird daraufhin positiv, so daß an der Basis des Transistors 31 ein gegenüber der Versorgungsleitung 5 positive Spannung anliegt und der Transistor durchgeschaltet wird. Damit geiärigi die Basis des Tränsisiors 33 auf das Potential der Versorgungsleitung 5, wodurch der Transistor 33 gesperrt wird und der Stromfluß durch das Relais 35 unterbrochen wird. Damit wird der Schalter 36 in der Stromversorgungsleitung 37 der Heizvorrichtung geöffnet und die Heizung abgeschaltet.The circuit described works as follows: When the oxygen measuring probe is operational, a signal constantly changing between a high potential (H) and a low potential (L) occurs at the output of the operational amplifier 17, as already described. Each f / potential makes the transistor 22 conductive, as a result of which, after a short recharging time for the capacitor 27 at the base of the transistor 25, the low potential of the supply line 5 is applied and this is completely blocked. The collector connection of the transistor 25 then becomes positive, so that a voltage which is positive with respect to the supply line 5 is applied to the base of the transistor 31 and the transistor is switched through. So that the base of the Tränsisiors 33 geiärigi to the potential of the supply line 5, whereby the transistor 33 is blocked and the current flow through the relay 35 is interrupted. The switch 36 in the power supply line 37 of the heating device is thus opened and the heating is switched off.

Gelangt nun zur Basis des Transistors 22 ein L-Potential, so wird dieser Transistor gesperrt. Von diesem Zeitpunkt an beginnt die Funktion des Miller-Integrators 28 abzulaufen. Dabei sei angenommen, daß der Transistor 40 zunächst einmal durchgeschaltet ist. Der zuvor aufgeladene Kondensator 27 kann sich nun über den Widerstand 23 und den Transistor 25 entladen. Die Entladezeit wird dabei durch den Widerstand 23 bestimmt. Mit steigendem Entladungszustand des Kondensators 27 wird die Basis des Transistors 25 positiver, bis dieser völlig durchschaltet und der Transistor 31 gleichzeitig gesperrt wird. Die nun an der Basis des Transistors 33 gegenüber der Versorgungsleitung 5 anliegende positive Spannung macht diesen Transistor leitend. Dies hat ein Anziehen des Relais 35 und ein Schließen des Schalters 36 zur Folge.If there is now an L potential at the base of transistor 22, so this transistor is blocked. The function of the Miller integrator 28 begins from this point in time to expire. It is assumed here that the transistor 40 is initially switched on. The previously charged Capacitor 27 can now discharge via resistor 23 and transistor 25. The discharge time is determined by the resistor 23. With increasing discharge state of the capacitor 27, the base of transistor 25 becomes more positive until it turns on completely and transistor 31 simultaneously is blocked. The positive that is now applied to the base of the transistor 33 with respect to the supply line 5 Voltage makes this transistor conductive. This has an energizing of the relay 35 and a closing of the switch 36 result.

Tritt also innerhalb Ablauf der durch den Widerstand 23 und die Kapazität des Kondensators 27 bestimmten Entladezeit kein neues //-Potential auf, das den Transistor 22 durchschaltet, wird danach der Heizstromkreis der Heizvorrichtung geschlossen.So occurs within the course of the determined by the resistor 23 and the capacitance of the capacitor 27 Discharge time no new // potential that the transistor 22 switches through, the heating circuit of the heating device is then closed.

Wechselt vor Ablauf dieser Zeit das an der Basis des Transistors 22 anliegende Ζ,-Potential wieder zu einem W-Potential, so bleibt der Transformator 25 und der Transformator 33 gesperrt und der Schalter 36 geöffnet. Die Laufzeit des Miller-Integrators wird bei dieser Ausführung so bemessen, daß bei funktionsfähiger Sauerstoffmeßsonde immer ein Wechsel des Ausgangssignals vor Ablauf dieser Zeit auftritt und die Transistoren 25 und 33 praktisch bei betriebsbereiter Sonde ständig gesperrt bleiben. Durch diese Schaltvorrichtung wird also zunächst die noch kalte Sauerstoffmeßsonde mit dem Einschalten der Regelung beheizt und diese Beheizung ab dem Augenblick abgeschaltet, ab dem die Sonde in ausreichend schneller Folge Steuersignale mit unterschiedlichem Potential abgibt.Before this time has elapsed, the Ζ, potential applied to the base of transistor 22 changes again to one W potential, the transformer 25 and the transformer 33 remain blocked and the switch 36 open. The running time of the Miller integrator is dimensioned in this version so that with a functional oxygen measuring probe there is always a change in the output signal before this time has elapsed and the transistors 25 and 33 practically remain permanently locked when the probe is ready for operation. This switching device is so first the still cold oxygen measuring probe is heated when the control is switched on, and this heating switched off from the moment at which the probe in sufficiently rapid succession control signals with different Releases potential.

Diese Schaltvorrichtung würde grundsätzlich auch dann funktionieren, wenn stan des Widerstands 24 und dem Transistor 40 eine direkte Verbindung zwischen dem Widerstand 23 und der Versorgungsleitung i0 be- m stehen würde. Mit Hilfe des Transistors 40 in Verbindung mit dem Impulsformer 41 kann nun aber der Zeitablauf des Miller-Integrators drehzahlabhängig gesteuert werden. Dabei wird der Transistor mit drehzahlabhängiger Frequenz einmal gesperrt und einmal durchgeschaltet. In den Zeitabschnitten, in denen der Transistor 40 gesperrt ist, läuft der Entladungsvorgang nur langsam über den zusätzlichen Widerstand 24 ab. Bei durchgeschaltetem Transistor erfolgt dieser Entladungsvorgang schneller, so daß sich eine treppenförmig verzögerte Entladungscharakteristik ergibt. Mit steigender Drehzahl erhöht sich die Dauer pro Zeiteinheit, für die der Transistor 40 durchgeschaltet ist, so daß bei hoher Drehzahl, bei der auch bei betriebsbereiter Sauerstoffmeßsonde eine höhere Folge der Spannungssignale auftritt, der Zeitablauf des Miller-Integrators gegenüber niedrigen Drehzahlen verkürzt wird. Dies hat den Vorteil, daß in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine ein zu kalter Zustand der Sauerstoftmeßsonde schnell erfaßt und die Beheizung eingeschaltet werden kann.This switching device would in principle also work if the resistor 24 and stan the transistor 40 is a direct connection between the resistor 23 and the supply line i0 would stand. With the help of the transistor 40 in connection with the pulse shaper 41, however, the timing can now of the Miller integrator can be controlled as a function of the speed. The transistor is speed-dependent Frequency locked once and switched through once. In the periods of time when the transistor 40 is blocked, the discharge process takes place only slowly via the additional resistor 24. at With the transistor switched on, this discharge process takes place faster, so that a staircase delayed discharge characteristic results. With increasing speed, the duration per time unit increases, for which the transistor 40 is switched on, so that at high speed, even when the oxygen measuring probe is ready for operation a higher sequence of voltage signals occurs compared to the timing of the Miller integrator low speeds is shortened. This has the advantage that in all operating ranges of the internal combustion engine a too cold condition of the oxygen measuring probe is quickly detected and the heating is switched on can be.

Statt des in dem Ausführungsbeispiel vorgesehenen Relais kann in anderer Ausgestaltung der Schaltung die Heizvorrichtung auch als Kollektorwidersland in der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 33 liegen.Instead of the relay provided in the exemplary embodiment, in another configuration of the circuit, the The heating device is also located in the emitter-collector path of the transistor 33 as a collector cross-country.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Control device for influencing the operating mixture fed to an internal combustion engine with an exhaust gas measuring probe arranged in the exhaust gas flow of the internal combustion engine, which has a threshold value switch, which is connected to a timer, controls, and with a switching device that depending on the state of the timing element in a first or second, the operating behavior of the exhaust gas measuring probe characteristic switching position can be brought, in which a certain value of the output signal of the exhaust gas measuring probe can be scanned by the threshold switch to generate a corrective control variable is, characterized in that the alternating output signals of the threshold switch (17) acted upon timing element designed as an integrator (28) and the switching device (33, 35, 36) in a heating circuit of a heating device (38) designed as an oxygen measuring probe (2) Exhaust gas measuring probe is arranged.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the switching device (33, 35, 36) a semiconductor circuit breaker located in the heating circuit (33) is used, which is controlled via a transistor (31).

3. Control device according to one of claims 1 or 2, characterized in that in the input side Supply line (10) of the integrator (28) one of pulses with one of the speed the internal combustion engine corresponding frequency controlled transistor switch (40) is located.