DE2216705B2

DE2216705B2 - Verfahren und vorrichtung zum entgiften der abgase einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2216705B2
Application number: DE19722216705
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-lng 7130 Mühlacker; Zechnall Richard Dr.; Wahl Joseph Dipl.-Ing.; 7000 Stuttgart; Schmidt Peter Dipl.-Ing 7141 Schwieberdingen Linder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-04-07
Filing date: 1972-04-07
Publication date: 1977-09-29
Also published as: JPS6035541B2; JPS4914809A; FR2163297A5; JPS5575534A; US3827237A; JPS5521176B2; DE2216705A1; DE2216705C3; SE392502B; GB1411894A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgiften der Abgase einer Brennkraftmaschine, an deren Abgas-Sammelleitung in Reihenschaltung ein erster zur Oxidation der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxids dienender Reaktor und ein zweiter, zur Reduktion der Stickoxide dienender Reaktor angeschlossen sind. Es ist schon ein derartiges Verfahren bekanntgeworden, bei dem zwei katalytische Reaktoren verwendet werden. Im zweiten Reaktor wird zusätzlich Ammoniak zugeführt, um eine möglichst vollständige Reduktion der Stickoxide zu erzielen. Dieses bekannte Verfahren ist mit seinen beiden katalytischen Reaktoren und dem Ammoniak-Vorratsbehälter sehr aufwendig. Zusätzliche Schwierigkeiten ergeben sich während des Warmlaufes der Brennkraftmaschine und im Betrieb bei sehr niedrigen Außentemperaturen. Die Katalysatoren müssen nämlich erst eine bestimmte Betriebstemperatur erreichen, damit sie zur Abgasentgiftung wirksam werden.

Es wird ferner in der US-Patentschrift 30 86 353 eine Einrichtung beschrieben, bei der dem Abgas in Abhängigkeit von Saugrohrunterdruck und Drehzahl der Brennkraftmaschine Sekundärluft zugeführt wird

und bei der katalysatortemperaturabhängige Abschaltmittel zur Unterbrechung der Sekundärluftzufuhr vorgesehen sind, um das Überhitzen des Katalysators zu vermeiden. Es wird damit zwar immer eine ausreichende Umsatzmenge zur Nachoxidation der Abgasbestandteile erzielt, um den Katalysator warm zu halten, doch kann wegen der nur ungenauen Mengensteuerung keine genaue Abgaszusammensetzung entsprechend einer Luftzahl L im engen Bereich unterhalb des Wertes 1, wo geringste Mengen aller schädlichen Abgasbestandteile auftreten, erzielt werden.

Die Brennkraftmaschine arbeitet zudem ständig mit Kraftstoffüberschuß und damit sehr unwirtschaftlich.

Bei einer anderen Einrichtung gemäß der US-Patentschrift 28 07 930 wird zur Erzielung einer ausreichenden Temperatur des einzigen katalytischen Reaktors ein zusätzliches Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einer Zündeinrichtung in einer Reaktionskammer gezündet und die resultierenden Abgase mit dem Abgas der Brennkraftmaschine vor Eintritt in den Reaktor gemischt. Mit einem Thermoschalter wird überprüft, ob das Zusatzgemisch entzündet ist und die Zündeinrichtung gesteuert. Auch diese sehr aufwendige Einrichtung benötigt einen großen Zusatzkraftstoffanteil und arbeitet damit unwirtschaftlich. Ferner weist die Einrichtung keine Mittel auf, mit denen das Verhältnis der Betriebsstoffe für eine optimale Abgasentgiftung genau eingehalten werden kann.

Durch die DT-AS 10 43 717 ist ferner ein Verfahren zur Entgiftung der Abgase bekannt, bei dem in Abhängigkeit vom Nachreaktionsumfang eine Teilabgasmenge mit ungeregelt eingebrachter Luft die Gemischbildung der Brennkraftmaschine durch Steuerung einer dem Betriebsgemisch zugeführten Sekundärluftmenge beeinflußt wird. Dabei wird davon ausgegangen, daß ein für die Nachreaktion vorgesehener Katalysator seine für eine sichere Funktion notwendige Temperatur bereits erreicht hat und das Abgas mit konstant geregelter Temperatur eingeleitet wird und keine Anregung für irgendwelche Temperatursteuerungsmöglichkeiten gegeben. Mit diesem Verfahren ist insbesondere während des Warmlaufs keine ausreichend genaue Abgasentgiftung erzielbar.

Eine genauere Erfassung der Abgaszusammensetzung ist mit dem der US-Patentschrift 35 14 377 entnehmbaren Meßverfahren möglich. Dort ist eine Abgassonde vorgesehen, die aus einem Zirkon-Festelektrolytröhrchen besteht, das beiderseits mit porösem Platin beschichtet ist und auf der einen Seite dem Abgas und auf der anderen Seite einem Referenzmedium ausgesetzt ist. Durch unterschiedlichen Sauorstoffpartialdruck entsteht an den Elektroden aus porösem Platin eine elektrische Spannung, die beim Übergang von reduzierendem Abgas zu oxidierendem Abgas sich sprungartig ändert Dieser Spannungssprung ist ein sehr genaues Maß für eine neutrale Abgaszusammensetzung entsprechend einer Luftzahl von etwa L=I. Durch Messung der für die Neutralisation der Abgase notwendigen Sauerstoffmenge kann die wahre Abgaszusammcnsctzung ermittelt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so zu verbessern, daß mit geringem Aufwand die Betriebstemperatur der Reaktoren im Warmlauf schnell erreicht und auch bei niedriger Außenlcmperatur sicher gehalten wird und daß in den (15 übrigen Betriebsbereichen die Kraftstoffanteile von dem in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingebrachten Betriebsgemisch möglichst gering gehalten werden unter Einhaltung einer für eine Nachreak tion der Abgase optimalen resultierenden Abgaszusam mensetzung, um möglichst schadstoffarme Abgase zu erzielen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mit Hilfe eines ersten Regelkreises, der al Meßglied einen Temperaturfühler enthält, die Tempera tür der Reaktoren durch Zugabe von Zusatzluft geregel wird und daß mit Hilfe eines zweiten Regelkreises, de als Meßglied einen Sauerstoff-Meßfühler enthält, da Massenverhältnis von Luft zu Kraftstoff (Luftzahl L₁ über ein Gemischdosierungssystem geregelt wird. D die beiden Regelkreise über die Brennkraftmaschin miteinander verknüpft sind, beeinflußt der erst Regelkreis auch die Luftzahl L Während des Warmlau fes der Brennkraftmaschine meldet der Temperaturfüh ler zunächst eine zu niedrige Temperatur, so daß Zusatzluft zugeführt wird. Der Sauerstoff-Meßfühle des zweiten Regelkreises meldet dann ein zu magere Gemisch, und der erste Regelkreises stellt ein fettere Gemisch ein. Die Brennkraftmaschine emittiert demzu folge während des Warmlaufes sehr viel unverbrannt Kohlenwasserstoffe, durch deren Oxidation der erste Reaktor schnell aufgeheizt wird. Ebenso wird bei seh niedrigen Außentemperaturen ein zu fettes Gemisch eingestellt, um die beiden Reaktoren auf ihre Betriebstemperatur zu halten.

Bei einer ersten Durchführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens wird die Zusatzluft wenigsten einem Teil der den einzelnen Zylindern der Brennkraft maschine zugeordneten Abgasleitungen zugeführt. In diesem Fall wird die Luftzahl L durch das Gemischdo sierungssystem für alle Zylinder der Brennkraftmaschi ne gemeinsam geregelt. Bei einer zweiten Durchfüh rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird di Zusatzluft einem Teil der zu den einzelnen Zylindern de Brennkraftmaschine führenden Ansaugleitungen züge führt. Dabei wird während des Warmlaufes ein Teil de Zylinder mit zu fettem Gemisch und die übrigen] Zylinder mit zu magerem Gemisch betrieben. Die mi fettem Gemisch betriebenen Zylinder liefern dann fü den ersten Reaktor die unverbrannten Kohlenwasser stoffe, während die mit magerem Gemisch betriebenen] Zylinder die Zusatzluft liefern.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfah rens sowie zweckmäßige Ausgestaltungen von Vorrich tungen zur Durchführung des Verfahrens werder| nachstehend an Hand von vier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschriebe!] und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens in schematische Darstellung,

Fig. 2 und 3 den elektrischen Schaltplan des erste Ausführungsbeispiels nach F i g. 1,

Fig.4a eine schematische Darstellung eines Sauer stoff-Meßfühlers,

F i g. 4b ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkung weise des Sauerstoff-Meßfühlers,

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel in schcmati scher Darstellung,

Fig.6 ein drittes Ausführungsbeispiel in schcmati scher Darstellung,

Fig. 7 einen Teil des elektrischen Schaltplancs de dritten Aiisführungsbeispiels,

Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel in schematij scher Darstellung,

Fig.9 den teilweise als Blockschaltbild ausgeführte

elektrischen Schaltplan des vierten Ausführungsbeispiels,

Fig. 10 ein fünftes Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung und

F i g. 11 Diagramme zur Erläuterung des Verfahrens.

In Fig. 1 ist mit 11 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die über ein Luftfilter 12 und ein Ansaugrohr 13 Luft ansaugt. Das Ansaugrohr 13 verzweigt sich in einzelne Ansaugleitungen 14 bis 17. die zu den Zylindern der Brennkraftmaschine 11 führen. Im Ansaugrohr 13 ist eine Drosselklappe 18 angeordnet. Kraftstoff wird über eine Kraftstoffleitung 20 und eine Kraftstoffdüse 19 in das Ansaugrohr 13 eingebracht. Vor der Drosselklappe 18 zweigt vom Ansaugrohr 13 ein Bypass 21 ab, der hinter der Drosselklappe 18 wieder in das Ansaugrohr 13 mündet. Im Bypass 21 ist ein einstellbares Bypassventil 22 angeordnet. Dieses ist beim ersten Ausführungsbeispiel als Bypassklappe ausgebildet.

An die Auslaßventile der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine 11 schließen sich Abgasleitungen 24 bis 27 an, die sich zu einer Abgas-Sammelleitung 23 vereinigen. Die Abgas-Sammelleitung mündet in einen als Thermoreaktor ausgebildeten ersten Reaktor 28, an den sich ein katalytischer zweiter Reaktor 29 anschließt. Der Ausgang des katalytischen Reaktors 29 mündet in ein Auspuffrohr 30, das die Abgase einer nicht dargestellten Schalldämpferanlage zuführt.

Von der Kurbelwelle 31 der Brennkraftmaschine 11 wird vorzugsweise über einen nicht dargestellten Keilriemen eine Sekundärluftpumpe 32 angetrieben. Diese saugt über ein Sekundärluftfilter 33 Außenluft an und fördert sie über ein 3/2-Wegeventil 35, eine veränderbare Drosselstelle 36 und ein Rückschlagventil 37 zu einer Druckleitung 34. Die Druckleitung 34 verzweigt sich weiter und mündet in unmittelbarer Nähe der nicht dargestellten Auslaßventile in die einzelnen Abgasleitungen 24 bis 27.

Das 3/2-Wegeventil 35 gibt in seiner in Fig. 1 eingezeichneten Arbeitsstellung, in die es durch eine Magnetwicklung 39 gezogen wird, den Weg für die Sekundärluft von der Sekundärluftpumpe 32 zur veränderbaren Drosselstelle frei. In der Ruhestellung des 3/2-Wegeventils 35 ist dieser Weg versperrt; die von der Sekundärluftpumpe 32 angesaugte Luft entweicht dann über eine Ablaßleitung 38 ins Freie.

An der Innenseite der Wand des Thermoreaktors 28 ist ein Temperaturfühler 40 angebracht, während ein Sauerstoff-Meßfühler 41 am Eingang des katalytischen Reaktors 29 vorgesehen ist. Der elektrische Ausgang des Temperaturfühlers 40 ist mit einem ersten y Rcgelverstärker 42 verbunden. Der Ausgang dct ersten Regelvcrstärkcrs 42 ist an den Eingang eines Schwellwertschalter 43 sowie an den elektrischen Eingang der veränderbaren Drossclstcllc 36 angeschlossen. Vom Ausgang des Schwellwertschalter 43 führt eine Leitung ss zur Magnetwicklung 39 des 3/2-Wcgcvcntils 35. Der elektrische Ausgang des Sauerstoff-Meßfühlers 41 ist über eine Reihenschaltung aus einem Vorverstärker 44 und einem zweiten Rcgelverstärker 45 mit dem elektrischen Eingang der Bypassklappe 22 verbunden. (.0

Die Fig. 2 zeigt den Schaltplan des zweiten Regelkreises mit dem Vorverstärker 44 und dem zweiten Regclvcrstärkcr 45. Der Sauerstoff-Meßfühler ist wieder mit 41 bezeichnet. Der Vorverstärker 44 enthält einen Operationsverstärker 440, dessen Aus- <>s gang über einen Widerstand 441 mit einer Plusleilung 49 und über einen Gcgcnkopplungswiderstand 442 mit (I1M11 invertierenden Eingang verbunden ist. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 440 liegt weiterhin über einen Eingangswiderstand 443 am Ausgang des Sauerstoff-Meßfühlers 41. Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 440 ist über einen Eingangswiderstand 444 an den Abgriff eines Spannungsteilers angeschlossen, der aus zwei Widerständen 445, 446 besteht und zwischen der Plusleitung 49 und einer Minusleitung 48 liegt.

Im zweiten Regelverstärker 45 ist als aktives Bauelement ein Operationsverstärker 450 vorgesehen. Dessen Ausgang liegt über einen Widerstand 451 an der Plusleitung 49 und über einen Integrierkondensator 452 am invertierenden Eingang. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 450 ist über einen Eingangswiderstand 453 mit dem Ausgang des Vorverstärkers 44 verbunden. Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 450 ist über einen Eingangswiderstand 454 mit dem Abgriff eines aus zwei Widerständen 455, 456 bestehenden Spannungsteilers und mit einem Trimmwiderstand 457 verbunden. Dem Trimmwiderstand 457 kann über eine Klemme 458 eine Korrekturspannung zugeführt werden.

An den zweiten Regelverstärker 45 schließt sich ein Leistungsverstärker 46 an, der eine zur Betätigung der Bypassklappe 22 dienende Magnetwicklung 47 ansteuert.

In Fig.3 ist der Schaltplan des ersten Regelkreises mit dem ersten Regelverstärker 42 und dem Schwellwertschalter 43 dargestellt. Der Temperaturfühler ist als Thermoelement ausgebildet. Im ersten Regelverstärker 42 führt vom Ausgang eines Operationsverstärkers 420 ein Widerstand 421 zur Plusleitung 49 und eine Reihenschaltung eines Widerstands 422 und eines Integrierkondensators 423 zum invertierenden Eingang, der über einen Widerstand 424 an den Ausgang des Thermoelements 40 angeschlossen ist. Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 420 liegt über einen Eingangswiderstand 425 am Abgriff eines Spannungsteilers, der aus zwei Widerständen 426, 427 besteht.

Die Schaltung des Schwellwertschalters 43 nach Fig.3 ist sehr ähnlich aufgebaut wie die Schaltung des Vorverstärkers 44 in Fig.2. Die Bezugszahlen der einzelnen Bauelemente sind um 10 niedriger als beim Vorverstärker 44. Einzelheiten brauchen daher nicht mehr beschrieben zu werden. Der Unterschied besteht darin, daß nicht wie beim Vorverstärker 44 ein Gegenkopplungswidcrstand 442, sondern ein Mitkopplungswiderstand 432 vorgesehen ist, der zwischen dem Ausgang und dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 430 liegt.

An den Ausgang des ersten Regelvcrstärkcrs 42 schließt sich weiterhin ein Leistungsverstärker 50 an der eine Magnetwicklung 51 ansteuert. Die Magnetwicklung 51 dient zur Betätigung der veränderbarer Drosselstelle 36. An den Ausgang des Schwellwertschal tcrs 43 ist ein Leistungsverstärker 52 angeschlossen dessen Ausgang mit der Magnctwicklting 39 des 3/2-Wegeventils 35 verbunden ist.

In Fig.4a ist der Aufbau des Sauerstoff-Meßfühler! 41 schematisch dargestellt. Der Meßfühler besteht aiü einem einseitig verschlossenen Röhrchen 410, das am einem Fcstclcktrolytcn gesintert ist. Der Festclektroly ist beiderseits mit mikroporösen Platinschichtcn 411 bedampft. Die beiden Platinschichtcn 411 sind mi Kontakten versehen, welche zu elektrischen Anschluß klemmen 412, 413 geführt sind. Das Fcstclcktiolyt Röhrchen 410 wird durch eine Fassung 414 in der Wan»

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eines Abgasrohres 415 gehalten. Die Fassung 414 weist eine Bohrung 416 auf, durch welche Außenluft in den Innenraum des Röhrchens 410 eindringen kann. Die Außenfläche des Röhrchens 410 wird vom Abgas

umströmt.

In Fig.4b ist der Verlauf der Ausgangsspannung U des Sauerstoff-Meßfühlers 41 über der Luftzahl L aufgetragen. Die Luftzahl L ist als das Verhältnis der Luftmasse zur Kraftstoffmasse definiert und nimmt bei einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Gemisch den Wert 1,0 an. Bei Luftzahlen, die größer als 1,0 sind, wird demnach die Brennkraftmaschine mit magerem Gemisch betrieben.

Der Festelektrolyt des Sauerstoff-Meßfühlers 41 ist bei höheren Temperaturen, wie sie im Abgasstrom herrschen, sauerstoffionenleitend. Als Festelektrolyt kann z. B. Zirkondioxid verwendet werden. Wenn der Sauerstoffpartialdruck des Abgases vom Sauerstoffpartialdruck der Außenluft abweicht, dann tritt zwischen den beiden Anschlußklemmen 412, 413 eine Potentialdifferenz auf, deren Verlauf über der Luftzahl L durch eine Kurve 52 in Fig.4b wiedergegeben wird. Diese Potentialdifferenz hängt logarithmisch vom Quotienten der Sauerstoff-Partialdrücke zu beiden Seiten des Festelektrolyten ab. Deshalb ändert sich die Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers in der Umgebung der Luftzahl L = 1,0 sprungartig. Der Sauerstoff-Meßfühler nach Fig.4a läßt sich außerordentlich gut zur Ansteuerung des zweiten Regelverstärkers 45 verwenden, weil die Ausgangsspannung so stark von der Luftzahl /.abhängt. Insbesondere lassen sich Luftzahlen Linder Umgebung von 1,0 sehr gut einregeln.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des ersten Ausführungsbeispicls wird im folgenden noch die Fig. 11 herangezogen. Dort ist die Zusammensetzung der Abgase als Funktion der Luftzahl L dargestellt. Eine Kurve % zeigt den Gehalt der Abgase an Kohlenmonoxid (CO). Unterhalb von L = 1,0 nimmt der CO-Wert mit steigender Luftzahl stetig ab. Oberhalb von L = 1,0 ist der CO-Wert im wesentlichen konstant und sehr klein. Fine Kurve 97 für den Gehalt der Abgase an unverbrannten Kohlenwasserstoffen (CH) zeigt bis zu L — 1,3 ungefähr den gleichen Verlauf wie die Kurve 96. Oberhalb von /. = 1,3 nimmt der Gehalt an unverbrannten Kohlenwasserstoffen sprunghaft zu, weil die Abgaszusammensetzung dann durch eine zunehmende Zahl von Verbrennungsaussetzern beeinflußt wird. Diese Vcrbrennungsausset/.er sind eine Folge des sehr mageren Gemisches.

I.ine Kurve 98 für den Gehalt der Abgase an Stickoxidul! NOx zeigt genau den umgekehrten Verlauf eier beidun Kurven 96,97. Sie weist einen Maximalwert auf, der ungefähr bei /. - 1,05 liegt. Zu großen und /h kleinen l.ufl/ahlwerteii hin fällt die Kurve 98 steil ab. Dies ist dadurch bedingt, daß Stickoxide nur bei hohen VerbreuiHiiigslcniperatiiren durch Verbrennung des l.uftslicksloffes entstehen. Die Verbrennungstemperatur erreicht aber ihren Maximalwert ur^-vfähr bei Möchiomclrischcni Gemisch. Während die Kurve 98 für die Zusammensetzung lies Gemisches in der Abgas-Sammelleitung 23 gilt, nimmt der Stiekoxidge.hali am Ausgang des katalytischer! Reaktors 29 einen wesentlich anderen Verlauf, der durch eine gestrichelt gezeichnete Kurve 29 dargestellt ist. Bei reduzierender Abgas/.usanimenset/.ung, d.h. bei kleinen l.uft/ahlen, reagieren die Stickoxide im kalalytischcii Reaktor 29 mit dem Kohlenmonoxid CO und mit Wasserstoff aus den unverbrannlen Kohlenwasserstoffen CII. Deshalb fin

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35 det man bei kleinen Luftzahlen am Ausgang des katalytischen Reaktors 29 praktisch keine Stickoxide mehr im Abgas. Beim Überschreiten der Luftzahl L = 1,0 ändern die Abgase ihre Zusammensetzung von reduzierend nach oxidierend, d. h., es ist mehr Sauerstoff im Abgas enthalten. Damit können die Stickstoffoxide NOx im katalytischen Reaktor 29 nicht mehr reduziert werden, so daß für große Luftzahlen die beiden Kurven 98 und 99 zusammenfallen.

Für das Verständnis der Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels ist es zweckmäßig, zunächst den zweiten Regelkreis mit dem Sauerstoff-Meßfühler 41, dem Vorverstärker 44, dem zweiten Regelverstärker 45 und dem Bypassventil 22 zu beschreiben.

Das der Brennkraftmaschine 11 zugeführte Luft-Kraftstoff-Gemisch ist um so magerer, je weiter das Bypassventil 22 geöffnet ist. Der Bypass 21 mit dem Bypassventil 22 ist so dimensioniert, daß in einer mittleren Stellung des Bypassventils 22 der Vergaser mit ι der Kraftstoffdüse 19 und der Drosselklappe 18 ein Gemisch einstellt, dessen Luftzahl L näherungsweise gleich 1,0 ist. Dieses Gemisch wird in der Brennkraftmaschine 11 verbrannt, und die Abgase strömen über die Abgas-Sammelleitung 23 und den Thermoreaktor 28 zum katalytischen Reaktor 29. Der Sauerstoff-Meßfühler 41 mißt nach Kurve 52 in F i g. 4b die tatsächlich erreichte Luftzahl L. Seine Ausgangsspannung wird im Vorverstärker 44 verstärkt, der als Umkehrverstärker wirkt, weil der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 440 angesteuert wird. Die Ausgangsspannung des Vorverstärkers 44 steigt also mit zunehmender Luftzahl.

Der zweite Regelverstärker 45 ist mit dem Integrierkondensator 452 als Integralregler beschaltet und deshalb in Fig. 1 mit /bezeichnet. Der Luftzahlsollwert läßt sich mit Hilfe des Trimmwiderstands 457 oder durch geeignete Dimensionierung des Spannungsteilers 455, 456 einstellen. Die Einstellung über den Trimmwidersland 457 hat den Vorteil, daß man über die Klemme 458 eine Spannung zuführen kann, die von einem weiteren Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, ζ. Β. der Kühlwassertemperatur, abhängt.

Zur Beschreibung eines speziellen Regelvorganges sei nun angenommen, daß der Vergaser 18, 19 ein Gemisch mit einer etwas zu großen Luftzahl liefert. Infolge der abnehmenden Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers 41 steigt die Ausgangsspannung des Vorverstärkers 44 über den am Spannungsteiler 455 456 eingestellten Sollwert an. Der zweite Regelverstärker 45 integriert in negativer Richtung, so daß die F.ingangsspannung des Lcistungsverstärkers 46 immei niedriger wird. Der Leistungsverstärker 46 muß se dimensioniert werden, daß er keine Signalumkehi bewirkt und in diesem Fall das Bypassventil 22 immei weiter schließt. Durch das Schließen des Bypassventil! 22 wird das Gemisch fetter, und die Luftzahl J unterschreitet wieder den eingestellten Sollwert. De /weite Regelverstarker 45 integriert demzufolge ii positiver Richtung und öffnet das Bypassventil 2 wieder allmählich.

Infolge der großen Steilheit der Kurve 52 in F i g. pendelt die Luftzahl /. periodisch mit nur geringe Amplitude um dm eingestellten Sollwert. Fs hat sich al /weckmäßig erwiesen, einen Sollwert von etwa 0,98 bi 0,99 einzustellen. Dadurch wird sichergestellt, daß dc katalytisch^ Reaktor 29 in reduzierender Atmosphar arbeiten kann.

Die Schwierigkeit besteht nun darin, daß dc

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Thermoreaktor 28 eine Betriebstemperatur von 800 bis 1000° C erreichen muß, und daß auch im katalytischer! Reaktor 29 die Betriebstemperatur noch über 600⁰C liegen muß. Infolge der Luftzahlregelung mit Hilfe des zweiten Regelkreises ist die Grundemission von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid schon so niedrig, daß der Thermoreaktor 28 während des Warmlaufes der Brennkraftmaschine 11 seine Betriebstemperatur nur sehr langsam erreicht. Die gleiche Schwierigkeit ergibt sich bei niedrigen Außentemperatüren, da die Wärmeabstrahlung des Thermoreaktors 28 proportional zur vierten Potenz der Temperaturdifferenz zwischen Reaktorwand und Außenluft ist. Wenn nur der zweite Regelkreis vorgesehen wäre, könnte es im Winter vorkommen, daß die Betriebstemperatur des Thermoreaktors 28 unter 600⁰C bleibt und daß demnach die Kohlenwasserstoffe und das Kohlenmonoxid nur ungenügend nachverbrannt würden.

Zur Behebung dieser genannten Schwierigkeiten ist der erste Regelkreis mit dem Temperaturfühler 40 und dem ersten Regelverstärker 42 vorgesehen. Die Ausgangsspannung des Thermoelements 40 steigt mit wachsender Temperatur. Der erste Regelverstärker 42 ist mit dem Widerstand 422 und dem Integrierkondensator 423 als PI-Regler geschaltet und in Fig. 1 auch so bezeichnet.

Diese Bezeichnung weist darauf hin, daß die Regelcharakteristik des ersten Regelverstärkers 42 einen Proportional- und einen Integralanteil aufweist. Da beim Operationsverstärker 420 der invertierende Eingang angesteuert wird, nimmt die Ausgangsspannung des ersten Regelverstärkers 42 mit steigender Temperatur ab. Die Schaltschwelle des Schwellwertschalters 43 wird mit Hilfe des Spannungsteilers 435,436 festgelegt. ■)«,

Überschreitet die Reaktortemperatur den eingestellten Betriebsspannungs-Sollwert von z. B. 900°C, dann unterschreitet die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 420 die Abgriffsspannung des Spannungsteilers 435, 436, und der Ausgang des Operationsverstär- ^₀ kers 430 springt auf Pluspotential. Der Leistungsverstärker 52 muß so beschaltet werden, daß er eine Signa.lumkehr bewirkt und in diesem Fall die Magnetwicklung 39 des 3/2-Wegeventils 35 nicht mehr weiter erregt. Die von der Sekundärluftpumpe 32 geförderte Luft strömt dann durch die Ablaßleitung 38 ins Freie, und die Regelschaltung funktioniert so, wie es oben schon beschrieben worden ist. Es ist dann also nur der /weile Regelkreis mit Vorverstärker 44 und zweiten Regelvcrstärker 45 in Betrieb. v>

Liegt dagegen die Reaklortcmpcratur unter dem eingestellten Sollwert, dann liegt der Ausgang des Operationsverstärkers 430 auf Minuspotential und die Magnetwicklung 39 ist crregl. Die Sekuncliirluftpumpc 32 fördert jetzt über die Druckleitung 34 Sekundärluft in <,<; die Abgasleitungen 24 bis 27.

Die zugeführte Sekundärluft täuscht nun für den Sauerstoff-Meßfühler 41 eine zu hohe Luft/a hl /. vor, so daß dieser über den zweiten Regelkreis 44, 45, 22 ein fetteres Gemisch einstellt. Das fettere Gemisch führt &,, gemäß l-'ig. 10 zu einer höheren !'!mission an Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen, die nun zusammen mit der Sekundärluft im Thermoreaktor 28 verbrannt werden und diesen dadurch aufheizen.

F.s ist dabei sichergestellt, daß die Verbrennung <i, eingeleitet wird, weil nämlich die Druckleitung .14 unmittelbar nach den Auslaßventilen in die Abgasleilimgen 24 bis 27 einmündet. Bis zu dieser Stelle dringen nach dem öffnen der Auslaßventile auf jeden Fall nod Flammen.

Die Verbrennungswärme der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxids heizt den Thermoreaktor 21 und den katalytischen Reaktor 29 auf. Durch der Sauerstoff-Meßfühler 41 wird sichergestellt, daß da! Gemisch im Vergaser 18,19 genau so weit angereicher wird, daß die emittierten Kohlenwasserstoffe und da! Kohlenmonoxid im Thermoreaktor 28 vollständig verbrannt werden können. Zur Veranschaulichung dieser Tatsache kann man eine Luftzahl L 1 für da! Ansaugrohr 13 und eine Luftzahl L 2 für die Abgas-Sammelleitung 23 definieren. Im Ansaugrohr ic wird während der Warmlaufphase der Brennkraftma schine U eine Luftzahl L von z. B. 0,8 eingestellt. Der Abgasleitungen 24 bis 27 muß soviel Sekundärluf zugeführt werden, daß in der Abgas-Sammelleitung 23 eine resultierende Luftzahl L = 0,98 erreicht wird. Be dieser Sekundärluftmenge würde in der Abgas-Sammel leitung 23 die Luftzahl L 2 = 1,18 erreicht, wenn dei Brennkraftmaschine auf der Ansaugseite eine nahezi stöchiometrisches Gemisch mit Li= 0,98 zugefühn würde. Die Luftzahl L 2 ist also nur von theoretischen" Interesse. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig.f und 10, die weiter unten beschrieben sind, werder dagegen tatsächlich zwei verschiedene Luftzahlen L 1 und L 2 eingestellt.

Da die Regelcharakteristik des ersten Regelverstär kers 42 einen Proportionalanteil aufweist, weichen dif beiden Luftzahlen L i und L 2 um so stärker von ihrerr arithmetischen Mittelwert, d. h. von der resultierender Luftzahl L = 0,98 ab, je niedriger die Reaktortempera tür ist. Bei niedriger Reaktortemperatur ist nämlich die Ausgangsspannung des ersten Regelverstärkers 42 relativ hoch, und die veränderbare Drosselstelle 36 wire über den Leistungsverstärker 50 und die Magnetwicklung 51 weit geöffnet. Über die Sekundärluft wird eine große Luftzahl L 2 eingestellt, und der zweite Regelkreis mit den Bauelementen 41, 44, 45, 22 miiE dementsprechend eine sehr niedrige Luftzahl L1 einregeln.

Mit zunehmender Reaktortemperatur wird die veränderbare Drosselstelle 36 immer weiter geschlossen, bis schließlich beim Erreichen des Sollwertes der Reaktortemperatur das 3/2-Wegeventil 35 in seine Ruhestellung zurückgestellt wird und der Sekundärluftstrom dadurch vollständig abreißt. Wenn das 3/2-Wegeventil 35 nicht vorgesehen wäre, dann würde die Sekundärluftpumpe 32 ständig Leistung aus der Brennkraftmaschine 11 aufnehmen. Sobald dagegen die Sekundärluft über die Ablaßleitung 38 ins Freie abströmen kann, nimmt die Sekundärluftpumpe 32 praktisch keine Leistung mehr auf, so daß Kraftstofl gespart wird.

Man kann beim ersten Ausführungsbeispiel nach I'ig. I die veränderbare Drosselstelle 36 auch ganz einsparen und somit die kontinuierliche Regelung im ersten Regelkreis mil den Bauelementen 42 und 43 durch eine Zweipunktregelung ersetzen. Man erzieh dabei sogar eine besonders schnelle Aufheizung des Thermoreaktors 28, weil während der ganzen Zeit bis zum Ansprechen des Schwellwertschalter 43 die volle Menge an Sekundärluft über die Druckleitung 34 geführt wird. Die Brennkraftmaschine wird daher während des Warmlaufes dauernd mit maximaler Unsymmetrie der beiden Luftzahlen /,1 und Ll betrieben. Diese vereinfachte Ausführung hat jedoch Nachteile beim Betrieb der Brennkraftmaschine in

L·

kalter Umgebung, weil ciann nur entweder mit gleichen Luftzahlen L 1 und L 2 oder mit maximaler Unsymmetrie gefahren werden kann. Der unsymmetrische Betneb bringt jedoch eine gewisse Leistungseinbuße der Brennkraftmaschine mit s.d.. Daher spurt man beim Umschalten der Zweipunktregelung z.B. einen Ruck, wenn dieser Umschaltvorgang gerade in einer Beschleunigungsphase stattfindet

Beim ersten Ausführungsbe.spiel ist der zweite Regelverstärker 45 als Integralregler ausgebildet. Dies hai sich bei praktischen Versuchen als zweckmäßig erwiesen. Es werden nämlich dadurch erstens alterungsbedingte Änderungen des Ausgangssignals des Sauerstoff-Meßfühlers 41 ausgeregelt, und zweitens werden Regelschwingungen sicher unterdrückt, die bei Verwendung eines Proportionalreglers dadurch entstehen könnten, daß das Bypassventil 22 infolge der großen Steilheit der Kurve 52 (s. F i g. 4b) in rascher Folge geöffnet und geschlossen wird. Beim ersten Regelkreis mit dem ersten Regelverstärker 42 ist d.e Gefahr der Aufschaukelung von Regelschwingungen nicht so groß. Trotzdem hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den ersten Regelverstärker 42 als Proportional-Integra-Regler auszubilden. Er kann in speziellen Fällen auch als Proportional- oder als Integralregler ausgebildet werden, ohne daß sich die grundsätzliche Wirkungsweise des ersten Ausführungsbeispiels ändern würde.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F ig 5 sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach F. g. 1 bezeichnet und werden nicht mehr besonders beschrieben Abwe,-chend vom erster. Ausführungsbe.sp.e ist im Vergase kein Bypass 21 vorgesehen. Zur Einstellung der Luftzahl L dient beim zweiten Ausführungsbe.sp.el eine veränderbare Drosselstelle 53, die zwischen der Kraftstoffleitung 20 und der Kraftstoffdüse 19 angeordnet .st. Die Sekundärluftpumpe 32 wird von einem Elektromotor 55 über eine Welle 56 angetrieben. Der Ausgang der Sekundärluftpumpe 32 ist direkt über das Rückschlag^ ventil 37 an die Druckleitung 34 angeschlossen An den Temperaturfühler 40 ist ein erster Regelverstarker 54 angeschlossen, der zur Ansteuerung des Elektromotors 55 dient. Der zweite Regelverstärker 45 steuert die veränderbare Drosselstelle 53 an.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel kann für den zweiten Regelkreis mit Vorverstärker 44 und Regelverstärker 45 ebenfalls die Schaltung nach Fig. 2

.o

.ι -u A\f nriirkleitune 34 in die Sek-indarluit-

Abgase üb***»™*™^α ^g

P nfiTten Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 sind u .in. .^ ^ ^. _{den bejden ers(en}

f^ ^" ;_ielen sind, mit gleichen Bezugszahlen Ausfuhmngpi ^ ^^ ^^ _beschrieben

°^ez£ „'""_{zu den} beiden ersten Ausführungsbeispiem uegenbdi^^ _Ausf_ührungsbeispip! an Stelle eines vpr^ers eine Einspritzeinrichtung auf, die von einer Vergasers eme μ 57 gesteuert wird. Im

Trans.storschalteinr.cn^ _e*_{messer 58 angeord}.

AnsaugroJ^r _ektriscner Ausgang mit einem Eingang A net, dessen ^ . _Ueinrichtung 57 verbunden ist. Mit der I ransis ο _ß _der Transjstorschalteinrich-

einem zwei ten g,5 ^ _{zwejten Re}g_elverstärkers tung */ '« ^aci * Ausgang der Transistorschaltein-45· verbunöen- elektrische Eingang (die Magnet"9¹V""⁸?'=... Einspritzventil 59 angeschlossen, das Wicklung emes &™p _Ansaug,_eitung „ _{ejnspritzt Das}

£^ra"^s °" '" -, _{59 wird von e}iner Kraftstoffdruckleitung

Einspritzventil 5^"versorgt Auch den anderen drei

W mit ¹^a ^ ^ .^ _{ejn Einspritzventi},

^"f*"S„et doch sind diese weiteren Einspritzventile züge ordnet doch ^s _{hkeit nicht in Fj 6}

aus Oninoen aer
»s ^ein8^eze™£ _{ds erst}en Regelkreises mit den

_F j _g. 1. An den Ausgang des _is ^g _der elektrische Eingang betätigbaren Kupplung 61 Kurbelwelle 31 und der

J ^_{ndarhlf 3}2 angeordnet

slkundärluftpumpe 32 saugt die Luft direkt über 7S? 62 aus dem Saugrohr 13 an, und ^ _zwischen dem Luftmengenmesser

zwar aus d«? g^£££ ₁₈. _Dadurch ^g _{wird die}

» ^und f ^e _f[ _yo^_uftrnengenmesser 58 mitgemessen. Sekundariuf vo™^ ⁸ _die schaltungsanordnung

Beim zwe ,en κβge^ Regelverstär-

des Vorve starkers 44 u ^ _{föhru bei ielnach}

kers 45 gtac ^w.e J. Transistorschalteinrichtung

Fig.2. Der ^itpiar. u

⁵⁷'^s^ⁿ ^^S einrichtung 57 nach Fig. 7 D^e ^«rschaU^ ^S^ ^ ^ ^

eninaii cin_ea 5 ° Kinnstufe auseebildet sein kann weise als monostab.le Kippsüife ausgeb^'^ «m kam

^JSSalsein von einem NodS ist. Der Schalter wird

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ker 54 ebenfalls ein Proportional-lntegrai-Regler nach von der g

Fig.3 verwendet werden. Der Leistungsteil des ersten ₅₅ großer Lu/tmenge

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ßerer Drehzahl an je höher seine Ä£nÄ^ Reaktortem-

peratur 28 ist Die veränderbare Drosselstelle 36 des Emitter ü einen Widerstand 642 mit 49 und dessen Basis mit dem A^d K.ppstufe 63 verbundJⁿ«^ie Basis des

verbunden. Der Enlladetransistor 644 liegt mit seiner Basis am Abgriff eines aus einem Widerstand 648 und einem veränderlichen Widerstand 649 bestehenden Spannungsteilers. Der Emitter des Entladetransistors 644 ist über einen Widerstand 645 mit der Plusleitung 49 verbunden. Weiterhin liegt zwischen dem Kollektor des Entladetransistors 644 und der Basis eines Umkehrtrarisistors 650 eine Diode 646, die so gepolt ist, daß sie den Kollektorstrom des Entladetransistors 644 durchläßt. Die Basis des Umkehrtransistors 650 ist über einen Widerstand 647 mit der Minusleitung verbunden. Zwischen dem Kollektor des Umkehrtransistors 650 und der Plusleitung 49 liegt ein Kollektorwiderstand 651.

Der Ausgang der monostabilen Kippstufe 63 und der Kollektor des Umkehrtransistors 650 sind mit zwei Eingängen eines ODER-Gattcrs 66 verbunden, das einem Leistungsverstärker 67 vorgeschaltet ist. Der Leistungsverstärker 67 steuert eine Magnetwicklung 68 an, die zur Betätigung des Einspritzventils 59 dient. Die Magnetwicklungen der anderen Einspritzventile können zur Magnetwicklung 68 parallelgeschaltet sein.

Die Funktionsweise der Transistorschalteinrichtung 57 nach F i g. 7 ist von anderen elektronisch gesteuerten Benzineinspritzungsanlagen her bekannt, z. B. aus der DT-AS 15 26 506. Sie wird daher nur noch kurz beschrieben. Die Dauer der Ausgangsirnpulse der monostabilen Kippstufe 63 ist - wie schon oben erwähnt — abhängig von der Luftmenge. Der Ausgangsimpuls der monostabilen Kippstufe 63 wird über das ODER-Gatter 66 direkt dem Leistungsverstärker 67 zugeführt. An diesen Ausgangsimpuls schließt sich ein Verlängerungsimpuls an, der in der Impulsverlängerungsstufe 64 gebildet wird.

Die Dauer des Verlängerungsimpulses ist proportional zur Dauer des Ausgangsimpulses der monostabilen Kippstufe 63. Weiterhin wird die Dauer des Verlängerungsimpulses durch den veränderlichen Widerstand 649 beeinflußt, der z. B. als NTC-Widerstand ausgebildet sein kann und dann zur Messung der Motortemperatur dient. Schließlich läßt sich die Dauer des Verlängerungsimpulses noch durch die am Eingang B anliegende Spannung beeinflussen.

Die am Eingang B anliegende Spannung beeinflußt über den Transistor 641 den Aufladestrom des Kondensators 640 während der Impulsdauer der monostabilen Kippstufe 63. Damit beeinflußt sie auch die Höhe des Spannungssprungs, der am Ende des Ausgangsimpulses der monostabilen Kippstufe 63 über den Kondensator 640 übertragen wird. Dagegen beeinflußt eine Veränderung des Widerstands 649 den Entladestrom des Kondensators 640 und damit den Zeitpunkt, zu dem nach einer anfänglichen Sperrung der Umkehrtransistor 650 wieder leitend wird.

Im folgenden werden die in der digitalen Schaltungstechnik gebräuchlichen Begriffe L-Signal und O-Signal verwendet. Wenn an einem Punkt ein L-Signal liegt, dann bedeutet das, daß dieser Punkt wenigstens näherungsweise auf dem Potential der Plusleitung 49 liegt. Umgekehrt gibt ein Punkt ein O-Signal ab, wenn er wenigstens näherungsweise auf dem Potential der Minusleitung liegt.

Der Umkehrtransistor 650 ist im stationären Zustand der Schaltung leitend. Der Umkehrtransistor 650 kann gesperrt werden, wenn vom Speicherkondensatoir 640 am Ende des Ausgangsimpulses der monostabilen Kippstufe 63 ein negativer Impuls übertragen wird. Das Nntzsienal am Kollektor des Umkehrtransistors 650 ist daher ebenso wie das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe 63 ein L-Signal. Das ODER-Gatter 66 gibt an seinem Ausgang ein L-Signal ab, wenn wenigstens an einem seiner Eingänge ein L-Signal liegt. Daher wird s der Ausgangsimpuls der ImpulsverlängerungssUife zeitlich an den Ausgangsimpuls der monostabilen Kippstufe 63 angefügt.

Zur Beschreibung eines speziellen Regelvorganges sei nun wieder wie beim ersten Ausführungsbeispiel

ίο angenommen, daß die Transistorschalteinrichtung 57 momentan einen zu kurzen Einspritzimpuls erzeugt, so daß die Luftzahl L zu groß ist. Der Sauerstoff-Meßfühler 41 gibt demzufolge eine niedrige Ausgangsspannung ab und der zweite Regelverstärker 45 (s. F i g. 2) integriert in negativer Richtung. Da der Eingang B der Impulsverlängerungsstufe 64 (s. F i g. 7) mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 450 im zweiten Regelverstärker 45 verbunden ist, wird jetzt der Aufladestrom durch den Transistor 641 sehr groß. Der Verlängerungsimpuls, der über das ODER-Gatter 66 dem Einspritzventil zugeführt wird, isl demzufolge lang, und die Luftzahl L nimmt ab. Sobald die Luftzahl L den mit dem Spannungsteiler 455,456 eingestellten Sollwert unterschreitet, nimmt die Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers 41 wieder rasch zu, und der zweite Regelverstärker 45 integriert in positiver Richtung. Dadurch werden die Verlängerungsimpulse wieder kurzer; dieses Spiel wiederholt sich periodisch.

Der beschriebenen Luftzahlregelung mit Hilfe einer Einspritzanlage wird jetzt wieder wie beim ersten Ausführungsbeispiel eine Temperaturregelung mit dem ersten Regelkreis 42, 43 überlagert. Ein erster Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß beim Erreichen der Reaktor-Betriebstemperati'r durch den Schwellwertschalter 43 die Kupplung 61 ausgerückt wird, so daß die Sekundärluftpumpe 32 keine weitere Antriebsleistung aufnehmen kann. Durch die Kupplung 61 wird also das 3/2-Wegeventil 35 ersetzt. Der zweite Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ist wesentlicher: Die Sekundärluft wird nicht über ein besonderes Sekundärluftfilter 33, sondern direkt aus dem Ansaugrohr 13 angesaugt. Dadurch wird erstens das Sekundärluftfilter 33 eingespart und zweitens spricht der zweite Regelkreis 44,45,57 schneller auf Temperaturänderungen an. Beim ersten Ausführungsbeispiel muß nämlich nach einer Änderung der Sekundärluftmenge durch den ersten Regelkreis erst das ganze Abgas im Thermoreaktor durchgemischt werden und dann am Sauersioff-Meßfühler vorbeiströmen, bis dieser überhaupt anspricht. Beim dritten Ausführungsbeispiel wird dagegen eine Änderung der Sekundärluftmenge unverzögert vom Luftmengenmesser 58 mitgemessen, so daß über die Transistorschalteinrichtung die Einspritzimpulse so verlängert werden, wie wenn auch die Sekundärluftmenge den Einlaßventilen zugeführt würde.

Der zweite Vorteil des dritten Ausführungsbeispiels, nämlich die Verminderung der Verzögerungszeit des zweiten Regelkreises 44,45,57 im Zusammenwirken mil dem ersten Regelkreises 42,43, kann allerdings nur danr ausgenützt werden, wenn als Gemischdosierungssysterr eine Einspritzanlage verwendet wird, de.en Einspritz dauer von einem Luftmengenmesser 58 gesteuert wird Der Einsatz des dritten Ausführungsbeispiels kam trotzdem auch bei anderen Gemischdosierungssyste men sinnvoll sein, weil nämlich der Wegfall de; Sekundärluftfilters 33 den mechanischen Aufbau we sentlich vereinfacht.

Beim vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind wieder Bauteile, die gleich wie bei den drei ersten Ausführungsbeispielen sind, mit den dort verwendeten Bezugszahlen bezeichnet. Sie werden nicht mehr besonders beschrieben. Der bei den ersten drei ·> Ausführungsbeispielen verwendete Thermoreaktor 28 fällt beim vierten Ausführungsbeispiel weg. Als Thermoreaktor dienen beim vierten Ausführungsbeispiel die Abgas-Sammelleitung 23 sowie die einzelnen Abgasleitungen 24 bis 27, welche mit einer thermisch isolierten Wand 71 versehen sind. Der Temperaturfühler 40 ist an der Innenseite der isolierten Wand 71 angebracht. Als Gemischdosierungssystem ist wieder wie beim dritten Ausführungsbeispiel eine Einspritzanlage mit einem Luftmengenmesser 58 vorgesehen. Jeder ι <; Ansaugleitung 14 bis 17 ist ein Einspritzventil zugeordnet. Davon sind in Fig. 8 aus Gründen der Übersichtlichkeit nui zwei Eiiupritzventile 73, 74 eingezeichnet, die Kraftstoff in die erste bzw. in die vierte Ansaugleitung 14, 17 einspritzen. Weiterhin sind in Fig. 8 zwei Anschlußleitungen 75, 76 eingezeichnet, die von der Kraftstoff-Druckleitung 60 zu den beiden nicht eingezeichneten Einspritzventilen führen.

Zur Ansteuerung der Einspritzventile 73,74 dient eine Zweikanal-Transistorschalteinrichtung 72, die drei Eingänge A, C, D aufweist. An den ersten Eingang A ist der Ausgang des Luftmengenmessers 58 angeschlossen, während mit dem zweiten Eingang C der Ausgang des ersten Regelverstärkers 42 verbunden ist. Schließlich liegt der Ausgang des zweiten Regelverstärkers 45 am dritten Eingang D. Die vier Einspritzventile der Vierzylinder-Brennkraftmaschine 11 sind in zwei Zweiergruppen aufgeteilt, die abwechselnd ausgelöst werden. Das Einspritzventil 74 gehört zur ersten Zweiergruppe und ist mit seinem elektrischen Eingang an einen ersten Ausgang E der Zweikanal-Transistorschalteinrichtung 72 angeschlossen. Das Einspritzventil 73 gehört zur zweiten Zweiergruppe und liegt an einem zweiten Ausgang F.

Der Schaltplan der Zweikanal-Transistorschalteinrichtung 72 ist in Fig. 9 dargestellt. Gleich wie bei der Transistorschalteinrichtung 57 nach Fig. 7 ist die Reihenschaltung aus dem Impulsgeber 69, der monostabilen Kippstufe 63, der Impulsverlängerungsstufe 64 und dem ODER-Gatter 66 vorgesehen. An den Impulsgeber 69 ist weiterhin der Takteingang einer bistabilen Kippstufe 77 angeschlossen. Die bistabile Kippstufe 77 ist als JK-Flipflop ausgebildet, dessen beide Vorbereitungseingänge /, K an eine Klemme 78 angeschlossen sind. Das JK-Flipflop 77 weist zwei zueinander komplementäre Ausgänge Qi,Q2au(.

Zur Ansteuerung der ersten Zweiergruppe von Einspritzventilen, deren Magnetwicklungen mit 83, 84 bezeichnet sind, dient eine Reihenschaltung aus einem UND-Gatter 79 und einem Leistungsverstärker 81. Der Ausgang des Leistungsverstärkers 81 bildet den ersten Ausgang E der Zweikanal-Transistorschalteinrichtung 72. In gleicher Weise ist zur Ansteuerung der zweiten Zweiergruppe von Einspritzventilen mit Magnetwicklungen 85, JJ6 eine Reihenschaltung aus einem UND-Gatter 30 und einem Leistungsverstärker 82 vorgesehen.

Die beiden Eingänge des ersten UND-Gatters 79 sind mit dem ersten Ausgang Q1 des JK-Flipflops 77 und mit dem Ausgang des ODER-Gatters 66 verbunden. Die Eingänge des zweiten UND-Gatters 80 liegen am zweiten Ausgang Q2 und am Ausgang des ODER-Gatters 66.

Mit dem Korrektureingang B der Impulsverlänge rungsstufe 64 ist ein Trimmwiderstand 95 verbunden dessen anderer Anschluß mit drei Addierwiderständet 92, 93, 94 in Verbindung steht. Der erste Addierwider stand 92 bildet dabei zugleich den dritten Eingang D de Zweikanal-Transistorschakeimichtung 72 und ist des halb mit dem Ausgang des zweiten Regelverstärkers 4! verbunden. Der dritte Addierwiderstand 94 ist über dii Kollcktor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors 89 ai den zweiten Eingang Cder Zweikanal-Transistorschah einrichtung 72 und damit an den Ausgang des erstei Regelverstijrkers 42 angeschlossen. Der zweite Addier widerstand 93 liegt über die Kollektor-Emitter-Strecki eines Schalttransistors 88 am Ausgang eines Umkehr Verstärkers 87, dessen Eingang ebenfalls mit den Ausgang des ersten Regelverstärkers 42 verbunden ist Die Basis des Schalttransistors 88 ist über einei Widersland 90 mit dem zweiten Ausgang ζ)2 de; JK-Flipflops 77 verbunden. In gleicher Weise liegt du Basis des Schalttransistors 89 über einen Widerstand 91 am ersten Ausgang Q 1.

Die Impulsverlängerungsstufe 64 ist in ihrer Schal tung genau gleich aufgebaut wie es in F i g. 7 dargestelli ist. Die Funktionsweise eines JK-Flipflops, wie es ah bistabile Kippstufe 77 verwendet wird, ist aus dei digitalen Schaltungstechnik bekannt. Es wird hier z. B auf Dokter —Stein Ii auer: Digitale Elektronik (Philips Fachbücher 1969) Band 1, S. 164 bis 16? verwiesen. Wenn an die Klemme 78 ein L-Signal gelegi wird, dann arbeitet das JK-Flipflop 77 als Frequenzteiler, d. h., die beiden Ausgänge aus Q 1 und Q 2 wechselr bei jeden am Takteingang eintreffenden Taktimpuls ihi Vorzeichen von O auf L oder umgekehrt. Da die beider Ausgänge Qi und Q 2 zueinander komplementär sind geben sie immer entgegengesetzte Signale ab.

Das bedeutet, daß der Ausgangsimpuls des ODER-Gatters 66, der die Einspritzdauer bestimmt, bei einem ersten Taktimpuls, bei dem der erste Ausgang Qi ein L-Signal abgibt, über das erste UND-Gatter 79 zum ersten Leistungsverstärker 81 geleitet wird. Beim nächstfolgenden Taktimpuls gibt der zweite Ausgang Q 2 ein L-Signal ab, und der Ausgangsimpuls des ODER-Gatters 66 wird über das UND-Gatter 80 auf den zweiten Leistungsverstärker 82 geleitet. Die beiden Gruppen von Einspritzventilen 83, 84 bzw. 85, 86 werden also abwechselnd ausgelöst. Da das JK-Flipflop 77 als Frequenzteiler wirkt, muß die Drehzahl des Nockens 70 doppelt so hoch sein wie beim dritten Ausführungsbeispiel nach F i g. 7, wo nur eine Gruppe von Einspritzventilen vorgesehen ist.

Der Umkehrverstärker 87 ist gleich beschaltet wie der Vorverstärker 44 nach F i g. 2. Da der Umkehrverstärker 87 genau die Verstärkung ν = -1 aufweisen soll, müsser, in diesem Fall der Gegenkopplungswiderstand 442 und der Eingangswiderstand 443 genau den gleichen Widerstandswert aufweisen.

Aus Gründen der Vereinfachung sei nun für die Beschreibung eines speziellen Regelvorganges zunächst angenommen, daß die Betriebstemperatur des Thermoreaktors (thei misch isolierte Abgas-Sammelleitung 23) erreicht ist, und daß deshalb infolge der hohen Temperatur am Ausgang des Operationsverstärkers 420 im ersten Regelverstärker 42 eine niedrige Spannung liegt, deren Höhe durch die Dimensionierung des Spannungsteilers 426,427 bestimmt ist. Diese Spannung muß genau so hoch sein wie die Ausgangsspannung des zweiten Regelverstärkers 45 beim Erreichen des Sollwertes der Luftzahl L Dann kann über die beiden

Jb

Mdierwiderstände 93,94 kein zusätzlicher Strom in den Korrektureingang B fließen, so daß der Korrektureingang B allein von der Ausgangsspannung des zweiten Regelverstärkers 45 beeinflußt wird. Weiterhin muß man durch geeignete Bemessung der Gegenkopplung im ersten Regelverstärker dafür sorgen, daß diese beim Erreichen der Reaktor-Betriebstemperaiur abgegebene Spannung zugleich die untere Grenzspannung des Operationsverstärkerausganges 420 ist. Eine niedrigere Spannung darf nicht auftreten.

In diesem speziellen Fall funktioniert das vierte Ausführungsbehpiel nach F i g. 9 genau gleich wie das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 7: Bei zu hoher Luftzahl wird über den Regelverstärker 45, den Addierwiderstand 92. den Trimmwiderstand 95 und den Korrektureingang B die Impulsdauer der Impulsverlängerungsstufe 64 vergrößert, so daß sich die Luftzahl L in negativer Richtung verändert.

Während des Warmlaufes der Brennkraftmaschine ist aber die Betriebstemperatur des Thermoreaktors noch nicht erreicht, so daß der erste Regelverstärker 42 eine positivere Ausgangsspannung an den zweiten Eingang C der Zweikanal-Transistorschalteinrichtung 72 abgibt. Wenn die erste Gruppe 83, 84 von Einspritzventilen betätigt wird, gibt der erste Ausgang Q 1 ein L-Signal ab, das über den Widerstand 91 den Schalttransistor 89 leitend macht. Die erhöhte Ausgangsspannung des ersten Regelverstärkers 42 liegt dann über den dritten Addierwiderstand 94 am Korrektureingang B. Dadurch wird der Aufladestrom des Speicherkondensators 640 kleiner als er es infolge des Ausgangssignals des Sauerstoff-Meßfühlers 41 allein sein müßte. Die Impulsdauer der Impulsverlängerungsstufe 64 wird kleiner, und das Gemisch, das den zur ersten Ventilgruppe 83, 84 zugeordneten Zylindern zugeführt wird, wird magerer. Die Luftzahl L1 der ersten Zylindergruppe ist also größer als 1,0.

Beim nächsten Taktimpuls, der zum Takteingang des JK-Flipflops 77 gelangt, wird die zweite Ventilgruppe 85, 86 ausgelöst, weil der zweite Ausgang Q 2 ein L-Signal abgibt. Jetzt ist der Schalttransistor 89 gesperrt und der Schalttransistor 88 leitend, so daß das Ausgangssignal des Umkehrverstärkers 87 dem Korreki.ureingang B der Impulsverlängerungsstufe 64 zugeführt wird. Die Eingangsspannung am Korrektureingang Bist daher niedriger als es dem Ausgangssigna! des Sauerstoff-Meßfühlers 41 entspräche. Im Gegensatz zur ersten Ventilgruppe wird daher bei der zweiten Ventilgruppe 85, 86 der Einspritzimpuls verlängert und die Luftzahl L 2 nimmt einen Wert an, der kleiner als 1,0 ist (fettes Gemisch). Die Abweichung der beiden Luftzahlen L 1 und L 2 vom Mittelwert (Unsymmetrie) ist dabei wie bei den drei ersten Ausführungsbeispielen um so großer, je niedriger die Reaktortemperatur ist.

Der Unterschied gegenüber den drei ersten Ausführungsbeispielen besteht also darin, daß bei diesen die erste Luftzahl L1 im gemeinsamen Ansaugrohr 13 und die zweite Luftzahl L 2 in der Abgas-Sammelleitung 23 eingestellt wird, während beim vierten Ausführungsbeispiel beide Luftzahlen in zwei Gruppen von Ansaugleitungen 14, 15 bzw. 16, 17 eingestellt werden. Beim vierten Ausführungsbeispiel liefern während des Warmlaufes die mit magerem Gemisch betriebenen Zylinder die Zusatzluft in die Abgas-Sammelleitung 23, während von den mit fettem Gemisch betriebenen Zylindern die unverbrannten Kohlenwasserstoffe und das Kohlenmonoxid kommen, welche zusammen mit der Zusatzluft in der thermisch isolierten Abgas-Sammelleitung 23 verbrannt werden.

Beim fünften Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 sind wieder Bauteile, die bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen auch verwendet werden, mit den η gleichen Bezugszahlen bezeichnet; sie werden nicht mehr gesondert beschrieben. Abweichend von den anderen Ausführungsbeispielen sind beim fünften Ausführungsbeispiel zwei getrennte Vergaser vorgesehen. Ein erster Vergaser besteht aus einem Ansaugrohr

,o 13a, einer Drosselklappe 18a und einer Kraftstoffdüse 19a. Er führt den beiden Ansaugleitungen 14, 15 Luft-Kraftstoff-Gemisch zu. Ein zweiter Vergaser mit einer Drosselklappe 186, und einer Kraftstoffdüse 196, die in einem Ansaugrohr 136 angeordnet sind, versorgt die beiden anderen Ansaugleitungen 16, 17. Jedem Vergaser ist ein getrenntes Luftfilter 12a, 126 vorgeschaltet. Zwischen der Kraftstoffleitung 20 und den Kraftstoffdüsen 19a, 196 liegen zwei veränderbare Drosselstellen 53a, 536.

Zur Ansteuerung der beiden veränderbaren Drosselstellen 53a, 536 dienen zwei Regelverstärker 45a, 456. An den ersten Regelverstärker 42 ist wie beim vierten Ausführungsbeispiel der Umkehrverstärker 87 angeschlossen. Vom Ausgang des Vorverstärkers 44 führen zwei Addierwiderstände 100,101 zu den Eingängen der Regelverstärker 456, 45a. Ein weiterer Addierwiderstand 102 liegt zwischen dem Ausgang des ersten Regelverstärkers 42 und dem Eingang des Regelverstärkers 45a. Schließlich liegt noch ein weiterer Addierwiderstand 103 zwischen dem Ausgang des Umkehrverstärkers 87 und dem Eingang des Regelverstärkers 456. Die Funktionsweise des fünften Ausführungsbeispiels nach Fig. 10 ähnelt sehr stark der Funktionsweise des vierten Ausführungsbeispiels. Der Ausgang des Vorverstärkers 44 im zweiten Regelkreis steuert symmetrisch beide Regelverstärker 45a, 456 für die Kraftstoffzumessung an. Mit Hilfe des zweiten Regelkreises wird also weiterhin die Luftzahl L auf den vorgewählten Optimalwert eingeregelt. Wenn die Reaktortemperatur unter der gewünschten Betriebstemperatur liegt, dann gibt der erste Regelverstärker 42 ein Ausgangssignal ab, das die beiden Regelverstärker 45a, 456 wegen des zwischengeschalteten Umkehrverstärkers 87 in entgegengesetztem Sinne beeinflußt. Es wird also z. B. im Regelverstärker 45a ein fettes und im Regelverstärker 456 ein mageres Gemisch eingestellt. Der erwünschte Grad der Unsymmetrie zwischen den beiden Luftzahlen L 1 und L 2 in den beiden Vergasern läßt sich durch die Dimensionierung der Addierwiderstände 102, 103 einstellen. Wie beim vierten Ausführungsbeispiel ist die Unsymmetrie wieder um so größer, je niedriger die Temperatur des Thermoreaktors 28 ist.

Es ist ohne weiteres möglich, an Stelle der veränderbaren Drosselstellen 53a, 536 bei den beiden Vergasern je einen Bypass mit einem Bypassventil vorzusehen. Die Funktionsweise des fünften Ausführungsbeispiels wird dadurch nicht beeinflußt.

Das zur Entgiftung der Abgase verwendete Verfahren ist bei allen fünf Ausführungsbeispielen grundsätz-Hch gleich: Zunächst wird in einem zweiten Regelkreis die Luftzahl L des den Zylindern zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisches geregelt. Bei zu niedriger Reaktortemperatur wird weiterhin mit Hilfe des ersten Regelkreises wenigstens bei einem Teil der Zylinder das Gemisch mit Kraftstoff angereichert, so daß sich eine erhöhte Grundemission an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid ergibt. Diese erhöhte Grundemission wird durch die Zugabe von Zusatzluft — wiederum mit

Hilfe des zweiten Regelkreises - genau kompensiert, so daß im Thermoreaktor eine möglichst vollständige Nachverbrennung stattfinden kann.

Beim vierten und fünften Ausführungsbeispiel wird die Zusatzluft über einen Teil der Zylinder geführt; sie ist daher beim Austritt aus den Zylindern schon sehr stark erhitzt, und eine Zündung des Abgas-Zusatzluft-Gemisches ist auch schon weit unterhalb der Reaktor-Betriebstemperatur sichergestellt. Diese Zündung dieses Abgas-Zusatzluft-Gemisches kann bei den ersten drei Ausführungsbeispielen Schwierigkeiten bereiten, wenn die Brennkraftmaschine 11 in sehr kalter Umgebung warmläuft und wenn gleichzeitig aus konstruktiven Gründen die Druckleitung 34 nicht nahe genug bei den Auslaßventilen in die Abgasleitungen 24 bis 27 mündet. Abhilfe kann in diesem Fall dadurch geschaffen werden, daß während des Warmlaufes der Brennkraftmaschine - wie es schon anderweitig vorgeschlagen worden ist - der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des ersten Regelverstärkers 42 in Richtung auf Spätzündung verschoben wird. Bei Spätzündung schlagen nämlich nach dem öffnen der Auslaßventile noch lange Flammen in die Abgasleitungen 24 bis 27.
Schließlich sei noch ein weiterer gemeinsamer Vorteil aller fünf Ausführungsbeispiele erwähnt: Während des Warmlaufes hat das den Zylindern zugeführte Gemisch nicht die optimale Luftzahl L = 0,98, sondern eine stark davon abweichende Luftzahl. Wie man aus Fig. 10 sieht, wird dadurch die Grundemission an Stickoxiden wesentlich vermindert. Das ist sehr günstig, weil zunächst auch der katalytische Reaktor 29 seine Betriebstemperatur von 600 bis 800⁰C noch nicht erreicht hat und deshalb die Stickoxide noch nicht

ίο reduzieren kann. Die Kohlenwasserstoffe und das Kohlenmonoxid werden auf jeden Fall auch schon während des Warmlaufes wesentlich besser nachverbrannt, als es bei bekannten Verfahren möglich ist.
Es kann unter Umständen zweckmäßig sein, einzelne Baueinheiten der fünf beschriebenen Ausführungsbeispiele auf andere Weise miteinander zu kombinieren als es bei den fünf Ausführungsbeispielen beschrieben ist So läßt sich z. B. der vereinfachte Thermoreaktor des vierten Ausführungsbeispiels auch bei den anderen

ze Ausführungsbeispielen einsetzen. Auch die Antriebe für die Sekundärluftpumpe 32 sind beliebig gegeneinander austauschbar. So ist es möglich, das beschriebene Verfahren bei sehr verschiedenen Arten von Brennkraftmaschinen und Gemischdosierungssystemen einzusetzen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entgiften der Abgase einer Brennkraftmaschine, an deren Abgas-Sammelleilung in Reihenschaltung ein erster, zur Oxidation der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxids dienender Reaktor und ein zweiter, zur Reduktion der Stickoxide dienender Reaktor angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines ersten Regelkreises (40, 42), der als Meßglied einen Temperaturfühler (40) enthält, die Temperatur der Reaktoren (28,29 bzw. 23,29) durch Zugabe von Zusatzluft geregelt wird und daß mit Hilfe eines zweiten Regelkreises (41, 44, 45) der als Meßglied einen Sauerstoff-Meßfühler (41) enthält, das Massenverhältnis von Luft zu Kraftstoff (Luftzahl L) über ein Gemischdosierungssystem (18, 22 bzw. 18, 53 bzw. 57 bzw. 72) geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzluft wenigstens einem Teil der den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine (11) zugeordneten Abgasleitungen (24 bis 27) zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzluft einem Teil der zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine (11) führenden Ansaugleitungen (14 bis 17) zugeführt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sekundärluftpumpe (32) vorgesehen ist, welche über ein Rückschlagventil (37) und eine Druckleitung (34) mit den Abgasleiiungen (24 bis 27) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärluftpumpe (32) ein Sekundärluftfilter (33) vorgeschaltet ist.

b. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftpumpe (32) eingangsseitig über eine Abzweigleitung (62) mit einem Ansaugrohr (13) der Brennkraftmaschine (11) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftpumpe (32) von der Kurbelwelle (31) der Brennkraftmaschine (1 1) ständig zwangläufig antreibbar ist.

b. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwanglauf zwischen der Kurbelwelle (31) und der Sekundärluftpumpe (32) durch eine elektromagnetisch betätigbare Kupplung (61) unterbrechbar .st.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Regelkreis eine Reihenschaltung aus dem Temperaturfühler (40) einem ersten Si Regelverstärker (42) und einem Schwellwertschalter (43) enthält und daß der Ausgang des Schwellwertschalters (43) mit dem elektrischen Eingang der Kupplung (61) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Regelkreis eine Reihenschaltung aus dem Temperaturfühler (40), einem ersten Regelverstärker (42) und einem Schwellwertschalter (43) enthält, daß zwischen der Sekundärluftpumpe (32) und der Druckleitung (34) ein durch eine Magnetwicklung (39) betätigbares 3/2-Wegeventil (35) angeordnet ist und daß die Magnetwicklung (39) an den Ausgang des Schwell

wertschalters (43) angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 odjr 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Sekundärluftpumpe (32) und der Druckleitung (34) eine veränderbare Drosselstelle (36) vorgesehen ist, deren elektrischer Eingang mit dem Ausgang des eisten Regelverstärkers(42) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftpumpe (32) durch einen Elektromotor (55) antreibbar ist, daß der erste Regelkreis eine Reihenschaltung aus dem Temperaturfühler (40) und einen Regelverstärker (54) enthält und daß die Drehzahl des Elektromotors (55) vom Regelverstärker (54) regelbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Regelkreis eine Reihenschaltung aus dem Sauerstoff-Meßfühler (41), einem Vorverstärker (44) und einem zweiten Regelverstärker (45) enthält.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemischdosierungssystem einen Vergaser mit einer Drosselklappe (18), einer Kraftstoffdüse (19), einem Bypass (21) und einem Bypassventil (22) enthält und daß der elektrische Eingang des elektromagnetisch betätigbaren Bypassventils (.?2) an den Ausgang des zweiten Regelverstärkers (45) angeschlossen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemischdosierungssystem einen Vergaser mit einer Drosselklappe (18), einer Kraftstoffdüse (19) und einer der Kraftstoffdüse (19) vorgeschalteten veränderbaren Drosselstelle (53) enthält und daß der elektrische Eingang der elektromagnetisch betätigbaren veränderbaren Drosselstelle (53) an den Ausgang des zweiten Regelverstärkers (45) angeschlossen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemischdosierungssystem eine Einspritzanlage enthält, die aus wenigstens einer Einspritzdüse (59), einer Transistorschalteinrichtung (57) und einer Drosselklappe (18) besteht und daß ein die Impulsdauer der Transistorschalteinrichtung (57) beeinflussender Korrektureingang (B) mit dem Ausgang des zweiten Regelverstärkers (45) verbunden ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansaugrohr (13) vor der Drosselklappe (18) ein Luftmengenmesser (58) vorgesehen ist, dessen elektrischer Ausgang an einen die Impulsdauer der Transistorschalteinrichtung (57) beeinflussenden Eingang ^angeschlossen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistorschalteinrichtung (57) aus der Reihenschaltung eines synchron zur Kurbelwellendrehzahi auslösbaren Impulsgeber (69), einer Schaltstufe (63) und einer Impuls^erlängerungsstufe (64) besteht.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufe (63) als monostabile Kippstufe ausgebildet ist, deren Impulsdauer über den Eingang f/ψbeeinflußbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Schaltstufe (62) und der Impulsverlängerungsstufe (64) mit einem ODER-Gatter (66) verbunden sind und daß die Einspritzventile (59) vom Ausgang des

ODER-Gatters (66) über einen Leistungsverstärker (67) ansteuerbar sind.

21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens narh Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemischdosierungssystem eine Einspritzenlage mit einer Zweikanal-Transistorschaleinrichtung (72) und zwei abwechselnd auslösbaren Gruppen von Einspritzventilen (73, 74) enthält, daß die elektrischen Eingänge der beiden Ventilgruppen (73, 74) mit zwei Ausgängen (E, F) der Zweikanal-Transistorschalteinrichtung (72) verbunden sind und daß ein die Impulsdauer beeinflussender Eingang (D) der Zweikanal-Transistorschalteinrichlung (72) an den Ausgang des zweiten Regelverstärkers (45) angeschlossen ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansaugrohr (13) ein Luftmengenmesser (58) vorgesehen ist, dessen elektrischer Ausgang mit einem die Impulsdauer beeinflussenden Eingang (A) der ZweikanalTransistorschalteinrichtung (72) verbunden ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweikanal-Transistorschalteinrichtung eine Reihenschaltung aus einem synchron zur Kurbelwellendrehzahl auslösbaren Impulsgeber (69), einer vorzugsweise als monostabile Kippstufe ausgebildete Schaltstufe (63) und einer Impulsverlängerungsstufe (64) enthält und daß die Ausgänge der Schaltstufe (63) und der Impulsverlängerungsstufe (64) mit Eingängen eines ODER-Gatters (66) verbunden sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß an den Impulsgeber (69) eine als Frequenzteiler dienende bistabile Kippstufe (77) mit zwei zueinander komplementären Ausgängen (Ql, Q 2) angeschlossen ist, daß die beiden Ausgänge (Qi, Q2) mit je einem Eingang eines UND-Gatters (79) und eines UND-Gatters (80) verbunden sind und daß der Ausgang des ODER-Gatters (66) mit je einem Eingang der UND-Gatter (79,80) verbunden ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Einspritzventilen (83,84) über einen Leistungsverstärker (81) vom UND-Gatter (79) ansteuerbar ist und daß die zweite Gruppe von Einspritzventilen (85, £6) über einen Leistungsverstärker (82) vom UND-Gatter (80) ansteuerbar ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Regelkreis eine Reihenschaltung aus dem Sauerstoff-Meßfühler (41), einem Vorverstärker (44) und einem zweiten Regelverstärker (45) enthält und daß der Ausgang des zweiten Regelverstärkers (45) über einen ersten Addierwiderstand (92) an einen die Impulsdauer beeinflussenden Korrektureingang (B) der Impulsverlängerungsstufe (64) angeschlossen ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Regelkreis eine Reihenschaltung aus dem Temperaturfühler (40) und einem ersten Regelverstärker (42) enthält, daß der erste Regelverstärker (42) über einen vom Ausgang (Q I) angesteuerten Schalttransistor (89) und einen dritten Addierwiderstand (94) mit dem Korrektureingang (B) verbindbar ist und < >5 daß der Ausgang des ersten Regeiverstärkers (42) über eine Reihenschaltung aus einem Umkehrverstärker (87), einem vom Ausgang (Q 2) angesteuerten Schalttransistor (88) und einem zweiten Addierwiderstand (93) mit dem Korrektureingang (B) verbindbar ist.

28. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Gemischdosierungssystem zwei Vergaser (18a, 19a bzw. 186, 196} vorgesehen sind, die jeweils die Hälfte der Zylinder der Brennkraftmaschine (11) mit Luft-Krafistoff-Gemisch versorgen, daß zur Regelung der Luftzahlen (L 1, L 2) für jeden der Vergaser ein zum zweiten Regelkreis gehörender Regelverstärker (45a, 45b) vorgesehen ist und daß der erste Regelkreis eine Reihenschaltung aus dem Temperaturfühler (40), einem ersten Regelverstärker (42) und einem Umkehrverstärker (87) enthält.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorverstärker (44) über je einen Addierwiderstand (100, 101) an die Eingänge der Regelverstärker (45a, 456^ angeschlossen ist, daß der erste Regelverstärker (42) über einen Addierwiderstand (102) mit dem Eingang des einen zum zweiten Regelkreis gehörenden Regelverstärkers (45aj verbunden ist und daß der Umkehrverstärker (87) über einen Addierwiderstand (103) am Eingang des anderen zum zweiten Regelkreis gehörenden Regelverstärkers {45b) liegt.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Reaktor (28) als Thermoreaktor und der zweite Reaktor (29) als katalytischer Reaktor ausgebildet ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitungen (24, 25, 26, 27) und die Abgas-Sammelleitung (23) mit einer thermisch isolierten Wand (71) versehen und als Thermoreaktor vorgesehen sind.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Saugseite der Sekundärluftpumpe (32) verbundene Abzweigleitung (62) zwischen dem Luftmengenmesser (58) und der Drosselklappe (18) an das Ansaugrohr (13) angeschlossen ist.