T 0426/88 (Verbrennungsmotor) 09-11-1990

1. Die Beschwerde ist zulässig.

2. Formale Aspekte

Gegen die jetzige Fassung der Ansprüche bestehen keine formalen Einwände, weil sie durch die ursprüngliche Offenbarung ausreichend gestützt ist und während des Einspruchs- bzw. des Beschwerdeverfahrens keine Änderungen eingereicht wurden.

3. Nächstliegender Stand der Technik Die Entgegenhaltung 1 scheint der nächste Stand der Technik zu sein, auf dem Anspruch 1 basiert, wie auch von den Beteiligten bei der mündlichen Verhandlung eingeräumt wurde. Aus der Entgegenhaltung 1 ist bekannt, daß die Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors durch seinen Zündzeitpunkt sowie durch die Luftzufuhr bzw. das Luft-Kraftstoff-Verhältnis beeinflußt wird. Beide Größen können als Regelungsparameter verwendet werden, um die Leerlaufdrehzahl in der Weise konstant zu halten, daß die Motordrehzahl an die Soll-Leerlaufdrehzahl angenähert wird. Dennoch muß ein Kompromiß zwischen Kraftstoffverbrauch, schädlichen Abgasemissionen und Drehzahlstabilität gefunden werden (vgl. S. 51, Abschnitt "Leerlauf").

Genauer gesagt wird bei der auf Seite 54 beschriebenen Ausführungsform (Digitale Leerlaufstabilisierung (DLS)) ein Signal erzeugt, das die Abweichung der augenblicklichen Drehzahl von einem Sollwert der Leerlaufdrehzahl repräsentiert, und dieses Fehlersignal wird direkt zur Veränderung des Zündzeitpunkts verwendet, um eine schnelle Verminderung der Drehzahlabweichung zu erzielen (s. insbesondere Absatz 2). Daß das schnelle Ansprechen auf diese Zündzeitpunkteinstellung charakteristisch für eine "Proportionalregelung" ist, wurde von den Beteiligten nicht bestritten. Die Entgegenhaltung 1 beschreibt daher die Merkmale a und b der angefochtenen Patentansprüche.

4. Aufgabe und Lösung

4.1 Die direkte Zündzeitpunktregelung durch die Drehzahlabweichung gemäß der Entgegenhaltung 1 gewährleistet, daß jede Drehzahlabweichung ohne die Gefahr einer Instabilität schnell vermindert wird. Wenn jedoch ein System völlig auf der Regelung des Zündzeitpunkts beruht, ist es wahrscheinlich vom Standpunkt der Abgasemissionen und des Kraftstoffverbrauchs sehr problematisch; darüber hinaus können nur relativ geringe Drehzahländerungen erreicht werden, wenn die dem Motor zugeführte Luft-Kraftstoff-Gemischmenge nicht entsprechend verändert wird. Es war auch bekannt, daß trotz der schnellen Verminderung des Fehlers, d. h. der Drehzahlabweichung, diese nicht vollständig eliminiert werden konnte.

Nach der Entgegenhaltung 1 hat die notwendige Einstellung des Zündzeitpunkts auf "Spätzündung", die den Einfluß des Zündzeitpunkts wirksam machen soll, außerdem den Nachteil eines geringeren mittleren Drucks, was jedoch durch Erhöhung des Luftdurchsatzes ausgeglichen werden kann, wie auf Seite 54 unter "Digitale Leerlaufstabilisierung (DLS)", Absatz 4, erläutert wird. Folglich legt die DLS-Regelung gemäß der Entgegenhaltung 1 die simultane Regelung des Zündzeitpunkts und des Luftdurchsatzes nahe, damit unter Berücksichtigung der allgemeinen Überlegungen, die unter der Überschrift "Leerlauf" auf Seite 51 dargelegt werden, der Wirkungsgrad des Systems verbessert wird. In der Entgegenhaltung 1 findet sich jedoch kein Hinweis darauf, welche Art der Regelung angewendet werden sollte, um die Luftzufuhr zum Motor entsprechend zu regeln. Man kann annehmen, daß bei Fehlen einer besonderen Anleitung zu diesem Punkt zunächst die gleiche Art der Proportionalregelung in Betracht gezogen würde, ohne daß jedoch andere sich möglicherweise anbietende Lösungen ausgeschlossen würden.

4.2 Die objektive technische Aufgabe, die ausgehend von diesem Stand der Technik zu lösen ist, besteht nach Auffassung der Kammer daher in der weiteren Leistungssteigerung der Leerlaufdrehzahlregelung des Motors bei simultaner Regelung des Zündzeitpunkts und der Luftzufuhr und besonders in der Schaffung eines geeigneten Regelungsprinzips für die Luftzufuhr. 4.3 Dieses Ziel wird gemäß dem verbleibenden Merkmal c von Anspruch 1 bzw. 4 dadurch erreicht, daß die Luftzufuhr oder die Luft-Kraftstoff-Gemisch-Zufuhr entsprechend dem Zeitintegral des Fehlersignals geregelt wird.

Durch Kombination der Merkmale b und c, d. h. von zwei Regelkreisen, die auf der Grundlage des gleichen Fehlersignals arbeiten, gewährleistet die direkte Proportionalregelung des Zündzeitpunkts durch die Drehzahlabweichung zunächst wie zuvor, daß jede Drehzahlabweichung schnell vermindert wird, ohne jedoch eliminiert zu werden. Die Einstellung der Luftzufuhr erfolgt dann langsamer, da das Zeitintegral der Abweichung größer wird, wenn diese gegen Null geht; zu diesem Zeitpunkt ist die Zündzeitpunkteinstellung bedeutungslos geworden, während die Regelung der Luftzufuhr immer wirksamer wird. Damit treten der zu hohe Kraftstoffverbrauch und die übermäßige Abgasemission nur als Übergangszustand auf, was durchaus akzeptabel ist.

5. Neuheit

In Anbetracht der obigen Ausführungen unterscheiden sich die Gegenstände der Ansprüche 1 und 4 von dem aus der Entgegenhaltung 1 bekannten nächstliegenden Stand der Technik durch das kennzeichnende Merkmal c. Nach Prüfung der anderen Entgegenhaltungen ist die Kammer zu der Überzeugung gelangt, daß in keiner dieser Druckschriften ein Verfahren oder System offenbart wird, das alle in Anspruch 1 bzw. 4 definierten Merkmale enthält. Die Gegenstände sind daher neu im Sinne des Artikels 54 EPÜ.

6. Erfinderische Tätigkeit

6.1 In der Entscheidung T 195/84 (ABl. EPA 1986, 121 - 125) hat die Kammer entschieden, daß der bei der Beurteilung der erfinderischen Tätigkeit heranzuziehende Stand der Technik nicht nur das eigentliche technische Gebiet der Anmeldung umfaßt, sondern auch alles, was in dem weiteren, dieses Gebiet umfassenden Bereich dafür von Belang ist. Prinzipien und Lösungen allgemeiner technischer Aufgaben mit derart weitreichenden Anwendungsmöglichkeiten sind als Teil des technischen Allgemeinwissens anzusehen, das bei Spezialisten vorauszusetzen ist.

6.2 Der Fachmann für Regelungsverfahren, der vor der unter Nr. 4.2 dargelegten Aufgabe steht, die Leistung einer Proportional-Zeitregelung in Verbindung mit einer Luftzufuhrregelung zu steigern, wird wahrscheinlich nach einer zuverlässigen Lösung für seine Regelungsaufgabe suchen, und es wäre zu erwarten, daß er zu diesem Zweck Kenntnis von jedem geeigneten Nachschlagewerk hat, das sich auf Regelungssysteme im allgemeinen als grundlegende technische Hilfsmittel bezieht. Nach Auffassung der Kammer stellt das Handbuch 3 ein solches Nachschlagewerk dar, das dem Fachmann die allgemeine Lehre über Regelungssysteme vermittelt. Da dieses Buch Regelkreise mit Ausgleichsystemen allgemein behandelt (vgl. Seite 521, Abschnitt 42 "Regelkreise mit Hilfsstellgröße"), darf dieses Fachwissen beim Regeltechniker vorausgesetzt werden.

6.3 Wenn die Beschwerdeführerin behauptet, das deutsche Handbuch 3 sei mindestens zwanzig Jahre alt, werde in Großbritannien von Fachleuten nicht besonders geschätzt (vgl. die eidesstattliche Versicherung von Dr. Williams) und sei daher nicht als dem Fachmann zugänglicher allgemeiner Wissensstand zu betrachten, so verkennt sie damit ein Grundprinzip des Übereinkommens: Gemäß Artikel 54 (2) EPÜ gehört die Offenbarung aller Schriften, die vor dem Prioritätsdatum einer europäischen Patentanmeldung irgendwo veröffentlicht worden sind, zum Stand der Technik und muß daher auch bei der Beurteilung der erfinderischen Tätigkeit nach Artikel 56 EPÜ (vgl. die obenerwähnte Entscheidung T 195/84, S. 126, Nr. 9 a) unter gleichen Bedingungen unabhängig vom Aufenthaltsort des Fachmanns berücksichtigt werden. Ferner ist festzustellen, daß das Prioritätsintervall des Patents Anfang 1980 beginnt, während die fünfte Auflage des Buches 3 1972 erschienen ist. Eine Zeitspanne von nur acht Jahren ist nach Auffassung der Kammer als durchaus akzeptabel anzusehen, wenn es sich um ein regelmäßig neu aufgelegtes grundlegendes Nachschlagewerk handelt.

6.4 Wenn die Popularität des Buches in Fachkreisen und der allgemeine Charakter seines Inhalts überhaupt durch irgend etwas nachgewiesen werden können, dann doch wohl durch die Tatsache, daß es mehrere Auflagen erreicht hat. Wenn derartige Bücher eine grundlegende allgemeine Fachtheorie oder Methodik beschreiben und diese nur auf bestimmten Fachgebieten durch spezielle Anwendungsbeispiele veranschaulichen, werden dadurch der allgemeine Umfang und die Relevanz solcher Offenbarungen nicht so eingeschränkt, daß Anwendungsmöglichkeiten auf anderen Gebieten ausgeschlossen werden.

Ferner ist die Kammer auch der Auffassung, daß die Veröffentlichungssprache allein für die Zulässigkeit eines Fachbuchs, das den allgemeinen Wissensstand des Fachmanns repräsentiert, nicht entscheidend sein kann. Sonst würde man zwischen Fachleuten hinsichtlich ihres Wissensstandes nach ihrer Nationalität unterscheiden, was der objektiven Beurteilung der erfinderischen Tätigkeit entgegenstehen würde und der Gleichbehandlung abträglich wäre.

6.5 Nach dem in dem Buch 3 (S. 522, "Grund für die Anwendung von yH") dargelegten Prinzip erfährt der Fachmann für Regelungstechnik: Wenn eine Hauptvariable y geregelt werden muß, aber wegen einer unzureichenden dynamischen Ausgangsleistung (träges Ansprechen) nicht hinreichend geregelt werden kann, wird eine Hilfsgröße yH verwendet, die so beschaffen ist, daß bei Erreichen des Beharrungszustands die Hilfsregelung durch yH dann eliminiert wird. Nach der Entgegenhaltung 3 läßt sich dies durch Regelung der Hauptvariablen y als Reaktion auf das Zeitintegral der Abweichung (langsam) bei gleichzeitiger Regelung der Hilfsgröße yH proportional zur Abweichung (schnell) erreichen.

6.6 Der Fachmann, der weiß, daß die oben dargelegte Aufgabe zwei Variablen enthält, hätte daher sofort erkannt, daß die gleiche allgemeine Idee für die Lösung seiner besonderen Aufgabe geeignet ist und daher zur befriedigenden Regelung der Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors, wie in der Entgegenhaltung 1 beschrieben, verwendet werden kann, indem man neben der bekannten Proportionalregelung des Zündzeitpunkts eine Integralregelung für die Luftzufuhr zum Motor verwendet, wie im vorliegenden Fall beansprucht. Er wäre direkt zum Gegenstand der angefochtenen Patentansprüche gelangt, ohne durch ein Vorurteil gegen das Prinzip oder irgendwelche Schwierigkeiten bei der Anwendung oder Anpassung daran gehindert zu werden. Die Ansprüche 1 und 4 sind sogar so funktionell formuliert, daß sie sich nach Auffassung der Kammer auf die bloße Anwendung des bereits bekannten Prinzips auf die Regelung der Leerlaufdrehzahl beschränken.

6.7 Das Vorbringen der Beschwerdeführerin in bezug auf die kennzeichnende "synergistische Wirkung", d. h. die Wechselwirkung zwischen den beiden Regelungsarten, konnte die Kammer ebenfalls nicht als relevant gelten lassen, da in dem Nachschlagewerk 3 die proportional geregelte transiente Variable ebenfalls - mit den damit verbundenen Nachteilen - zugunsten der im Beharrungszustand übrigbleibenden integral geregelten Variablen fortschreitend eliminiert wird. Es ist daher keineswegs überraschend, daß die gleiche Art einer sich allmählich ändernden Wechselwirkung zwischen den beiden Regelkreisen auftritt. Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß aus den Ansprüchen in der vorliegenden Fassung keine andere Wechselbeziehung zwischen den Regelkreisen hervorgeht und daß dieses Argument schon aus diesem Grunde zurückgewiesen werden könnte.

6.8 Der Fachmann konnte der Entgegenhaltung 2 nicht nur eine Lösung für seine Aufgabe auf der obigen Grundlage, sondern auch andere geeignete und relevante Mittel zur Lösung seiner Aufgabe auf dem gleichen Fachgebiet wie dem des vorliegenden Patents entnehmen.

In der Entgegenhaltung 2 wird ein Leerlaufdrehzahlregelungssystem beschrieben, das ein Fehlersignal erzeugt, das die Abweichung der Ist-Motordrehzahl von einer Soll-Leerlaufdrehzahl repräsentiert, um die Luft- bzw. die Luft-Kraftstoff-Gemisch-Zufuhr zum Motor entsprechend dem Zeitintegral des Fehlersignals zu regeln (vgl. Anspruch 1, Zusammenfassung und Seite 3, Absatz 1). Insbesondere enthält in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 bis 4 ein Regler 41 einen Integrator 60, in den je nach dem Vorzeichen der Abweichung zwischen dem Ist-Drehzahlsignal x1 und dem Soll- Drehzahlsignal x2 ein Fehlersignal y1 bzw. y2 eingegeben wird (siehe Fig. 3 und Seite 5, Absatz 1). Wie aus Fig. 3 e ersichtlich, variiert das integrierte Signal am Reglerausgang schrittweise derart, daß die Motordrehzahl der Soll- Leerlaufdrehzahl angenähert wird, so daß die Leerlaufdrehzahl konstant bleibt, wenn die Drehzahlabweichung auf Null gebracht worden ist (Seite 3, Absatz 1). In der Entgegenhaltung 2 wird daher eine Integralregelungseinrichtung für die Luftzufuhr mit den Merkmalen a und c der angefochtenen Ansprüche offenbart.

6.9 Die Kammer ist davon überzeugt, daß kein Hinderungsgrund bestand, die Lehren aus den Entgegenhaltungen 1 und 2 miteinander zu kombinieren und folglich in der Entgegenhaltung 1 die einfache Proportionalregelung der Luft-Kraftstoff-Zufuhr, von der mangels irgendwelcher ausdrücklicher Angaben anzunehmen war, daß sie ohne weiteres zusammen mit der günstigeren Integralregelung gemäß der Entgegenhaltung 2 eingesetzt werden konnte, entsprechend zu ersetzen und dadurch die Aufgabe zu lösen, vor allem, wenn der Fachmann auch über den im Handbuch 3 dargelegten allgemeinen Wissensstand verfügte, was aber nicht unbedingt notwendig war. Schließlich wird der Fachmann, wenn bestimmte Hilfsmittel innerhalb einer Kombination nicht näher beschrieben werden, zunächst zu einfachen Mitteln greifen, aber dennoch den Ersatz dieser Mittel durch bessere erwägen, sobald derartige Alternativen verfügbar werden (vgl. T 192/82, ABl. EPA 1984, 415 zur Offensichtlichkeit solcher "analoger Substitutionen"). Der von der Beschwerdeführerin erhobene Vorwurf der Ex-post- facto-Analyse ist daher nicht gerechtfertigt, weil die korrekte Berücksichtigung des Standes der Technik zu dem Ergebnis führt, daß der Gegenstand des Anspruchs 1 bzw. 4 direkt durch Kombination der Lehren aus zwei Dokumenten abgeleitet werden kann, besonders wenn die Kombination zweier Arten von Regelungsmitteln schon in dem grundlegenden Nachschlagewerk nachgewiesen ist.

6.10 In diesem Zusammenhang ist es unerheblich, daß das Handbuch 3 auch ein Beispiel angibt, das sich auf die Temperaturregelung eines Wärmetauschers ("als Beispiel", Seite 522) bezieht, weil das darin angegebene allgemeine Prinzip für jede einzelne Anwendung gültig ist. Dies bestätigt sich, wenn man die Entgegenhaltungen 1 und 2 zusammen betrachtet, die beide schon ausdrücklich auf das gleiche Spezialgebiet wie im vorliegenden Patent verweisen.

6.11 Aus den oben dargelegten Gründen ist die Kammer zu dem Schluß gelangt, daß das in den Ansprüchen 1 und 4 spezifizierte Verfahren und das System in offensichtlicher Weise aus dem verfügbaren Stand der Technik abgeleitet werden konnten. Daraus folgt, daß ihre Gegenstände keine erfinderische Tätigkeit im Sinne des Artikels 56 EPÜ beinhalten. Die Kammer erkennt keine Merkmale in anderen abhängigen Ansprüchen, die das Verfahren oder das System patentfähig machen würden.