DE2219073A1

DE2219073A1 - Verfahren zur Steuerung einer Maschinenanlage und Steuersystem zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2219073A1
Application number: DE19722219073
Authority: DE
Inventors: David Milton Clarendon Hills; Gerhold Clarence George Palatine; 111. Boyd (V.St.A.). P
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1971-04-19
Filing date: 1972-04-19
Publication date: 1972-11-02
Also published as: IT952682B; DE2219073B2; CA955761A; FR2141049A5; US3696618A; GB1380157A

Description

DH.-INQ, DIPL.-INä, M. SC. tJiPL.'PHVS. BF*. -DIPU-PHVS.

MOGER-STtELLRECHT-GfRIESSBACH -Hvfe

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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lo.04.72

Universal Oil Products

Company.

3o Algonquin Road

Des Piaines, Illinois 600I6, USA

Verfahren zur Steuerung einer Maschinenanlage und Steuersystem zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Maschinenanlage mit einer Brennkraftmaschine, welcher ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird und deren Abgase, welche schädliche Bestandteile enthalten, durch einen katalytischen Konverter geleitet werden, welcher die schädlichen Bestandteile im wesentlichen in unschädliche umwandelt, sowie ein Steuersystem zur Durchführung dieses Verfahrens.

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Insbesondere befasst sich die vorliegende Erfindung mit einem Verfahren und einem Steuersystem zur Steuerung einer solchen Maschinenanlage durch Steuerung der Zusammensetzung der dem Konverter zugeführten Abgasmischung zur Erzielung optimaler Betriebsbedingungen für den Konverter.

Es ist seit langem bekannt, dass es wünschenswert ist, die schädlichen Bestandteile aus den Abgasen von Brennkraftmaschinen zu entfernen. Die zwangsläufig unvollständige Verbrennung der Kohlenwasserstoffe durch eine Brennkraftmaschine erzeugt beträchtliche Mengen unverbrannter Kohlenwasserstoffe und Stickoxyde sowie andere, unerwünschte Produkte, welche mit den Abgasen der Maschine in die Atmosphäre gelangen. Die resultierende Anhäufung dieser unerwünschten Produkte führt zu einer Luftverschmutzung sowie zu Smog und anderen, unerwünschten Erscheinungen. Zu den Abfallprodukten gehören beispielsweise gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxyd, Aromate, teilweise oxydierte Kohlenwasserstoffe, wie Aldehyde, Ketone, Alkohole und Säuren sowie Stickoxyde und Schwefelverbindungen.

Bei einer idealen, katalytischen Abgasentgiftung werden die heissen Abgase einer Brennkraftmaschine durch ein Katalysatorbett bzw. eine Umwandlungszone innerhalb eines Konverters geleitet, um eine mehr oder weniger vollständige Verbrennung des Kohlenmonoxyds sowie der unverbrannten Kohlenwasserstoffe zuerreichen und um ausserdem eine Reduktion der Stickoxyde zu unschädlichen Verbindungen herbeizuführen.

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Eine der Schwierigkeiten, die bei katalytischen Konvertern' angetroffen wird, ist die Oxydation der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxyds sowie die Reduktion der Stickoxyde. Diese Reaktionen müssen unter nahezu idealen Bedingungen ablaufen, wenn die schädlichen Bestandteile des Abgases merklich reduziert werden sollen. In der Vergangenheit richtete sich nun das Hauptaugenmerk bei der Abgasentgiftung auf die Unschädlichmachung der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxyds. Dies wird durch die Tatsache deutlich, dass die Automobilhersteller in den letzten Jahren ihre Motoren mit mageren Gemischen betrieben, haben. Die Automobilhersteller sagten sich nämlich, dass durch Zufuhr überschüssigen Sauerstoffes das Kohlenmonoxyd und die Kohlenwasserstoffe in den Abgasleitungen des Motors verbrannt werden würden.

Selbst bei Verwendung katalytischer Konverter wurden bisher nicht alle Komponenten in den Abgasen des Motors erfolgreich reduziert und oxydiert. Durch die Zuführung von Sekundärluft wurde vielmehr lediglich die Möglichkeit geschaffen, dass die Konverter die unverbrannten Kohlenwasserstoffe und das Köhlenmonoxyd reduzierten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Maschinenanlage und ein Steuersystem zur Durchführung dieses Verfahrens vorzuschlagen, mit welchem-die Zusammensetzung der dem Konverter zugeführten Abgase nahezu unverzögert geregelt werden kann, so dass in dem Konverter ideale Reaktionsbedingungen aufrechterhalten werden.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Steuerung einer Maschinenanlage der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a die Betriebsbedingungen des Konverters werden analysiert, um ein Signal zu erzeugen, welches die Betriebsbedingungen des Konverters anzeigt;

b die Zusammensetzung der dem Konverter zugeführten Abgasmischung wird in Abhängigkeit von einem regelbaren Sollwert gesteuert;

c es wird eine Optimierung der Betriebsbedingungen für den Konverter herbeigeführt, indem der Sollwert in Abhängigkeit von dem Signal, welches die Betriebsbedingungen für den Konverter anzeigt, geregelt wird.

Zur Durchführung dieses Verfahrens hat sich ein Steuersystem besonders bewährt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass mit dem Konverter verbundene Analysiereinrichtungen vorgesehen sind, die ein den Betriebsbedingungen des Konverters entsprechendes Signal erzeugen, dass Steuereinrichtungen vorgesehen sind, um die Zusammensetzung des dem Konverter zugeführten Abgasgemisches zu verändern, dass die Steuereinrichtungen auf einen regelbaren Sollwert einstellbar sind, dass mit den Analysiereinrichtungen und den Steuereinrichtungen eine Optimiereinrichtung zur Optimierung der Betriebsbedingungen des Konver-

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ters verbunden ist, dass die Optimiereinrichtung Einrichtungen umfasst", um ein Ausgangssignal zur Regelung des Sollwerts zu erzeugen,und dass die Optimiereinrichtung Recheneinrichtungen umfasst, um das den Betriebsbedingungen des Konverters entsprechende Signal zu analysieren und ein Ausgangssignal zu ermitteln, welches zur Annäherung optimaler Betriebsbedingungen für den Konverter erforderlich ist.

Ein Hauptvorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass sie eine Maschinenanlage mit einem katalytischen Konverter vorschlägt, welcher einen beträchtlichen Teil der unverbrannten Kohlenwasserstoffe, der Kohlenmonoxyde und der Stickoxyde in den Abgasen unschädlich macht.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Zusammensetzung des dem Konverter zugeführten Abgasgemisches gesteuert wird, um auf diese Weise die Arbeitsbedingungen des Konverters zu optimieren, so dass dieser einen beträchtlichen Anteil der schädlichen Komponenten der Abgase unschädlich macht.

Weiter ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie ein Steuersystem vorschlägt, welches das Verhältnis von Luft zu Kraftstoff in dem dem Motor zugeführten Gemisch ändert, um auf diese Weise die Zusammensetzung der Abgase zu ändern, die einem katalytischen Konverter zugeführt werden. Weiterhin ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie ein Steuersystem vorschlägt, welches die Menge der einem katalytischen

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Konverter zugeführten Sekundärluft und damit die Zusammensetzung des dem Konverter zugeführten Abgasgemisches ändert.

Die vorliegende Erfindung schlägt also eine Maschinenanlage vor, in welcher Kraftstoff und Luft gemischt werden und einer Brennkraftmaschine zugeleitet werden und in welcher die die Brennkraftmaschine verlassenden Abgase, welche schädliche Komponenten enthalten, durch einen katalytischen Konverter geleitet werden, um dort im wesentlichen in unschädliche Komponenten umgesetzt zu werden. Das Steuersystem der Maschinenanlage umfasst dabei:

a Analysiereinrichtungen, die mit dem Konverter verbunden sind, um ein Signal zu erzeugen, welches die Betriebsbedingungen des Konverters anzeigt;

b Steuereinrichtungen, die mit der Maschinenanlage verbunden sind, um die Zusammensetzung des dem Konverter zugeführten Abgasgemisches zu ändern, wobei diese Steuereinrichtungen Einrichtungen mit einem regelbaren Sollwert umfassen;

c Optimiereinrichtungen, die mit den Analysiereinrichtungen und den Steuereinrichtungen verbunden sind, um die Betriebsbedingungen für den Konverter zu optimieren, wobei die Optimiereinrichtungen Einrichtungen zur Erzeugung eines Ausgangssignals enthalten, welches der Regelung des erwähnten Sollwertes dient, sowie Rechenein-

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richtungen, um das Signal zu analysieren, welches die Betriebsbedingungen des Konverters anzeigt, um auf diese Weise ein Ausgangssignal zu ermitteln, welches für eine Annäherung der optimalen Betriebsbedingungen für den Konverter erforderlich ist.

Erfindungsgemäss wird ferner ein Verfahren zur Steuerung einer derartigen Maschinenanlage vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte umfasst:

a der Konverter wird¹analysiert, um ein Signal zu erzeugen, welches die Betriebsbedingungen des Konverters anzeigt;

b die Zusammensetzung des dem Konverter zugeführten Abgasgemisches wird gesteuert, und zwar in Abhängigkeit von einem regulierbaren Sollwert, und

c die Betriebsbedingungen für den Konverter werden optimiert , indem der vorstehend erwähnte Sollwert in Abhängigkeit von dem Signal reguliert wird, welches die Betriebsbedingungen des Konverters anzeigt.

Die Betriebsbedingungen des Konverters können mit einer Analysiereinrichtung bestimmt werden, die mit der Auslaßseite des Konverters verbunden ist, um die Menge der schädlichen Bestandteile in den den Konverter verlassenden Abgasen zu ermitteln. Ideale Betriebsbedingungen liegen dann vor, wenn den Konverter

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keine schädlichen Komponenten verlassen. Obwohl es möglich ist, eine Analysiereinrichtung zu verwenden, wurde festgestellt, dass auch andere, weniger komplizierte Einrichtungen geeignet sind, ein Signal zu erzeugen, welches die Betriebsbedingungen des Konverters ziemlich genau anzeigt.

Beispielsweise kann die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Gase, welche in den Konverter eintreten, und einer repräsentativen Temperatur des Katalysatorbettes als brauchbares Mass für die Betriebsbedingungen des Konverters verwendet werden. Darüberhinaus wurde festgestellt, dass für den Fall, dass diese Temperaturdifferenz sich einem Maximum nähert, sich auch gleichzeitig die Betriebsbedingungen des Konverters einem Optimum nähern. Somit wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Analysiereinrichtung eine Einrichtung zur Messung der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der in den Konverter eintretenden Gase und einer repräsentativen Temperatur des Katalysatorbettes verwendet.

Ferner hat sich herausgestellt, dass ein Parameter, welcher die Wirksamkeit des Konverters beeinflusst, das Verhältnis von brennbaren Substanzen zu Sauerstoff in dem in den Konverter eintretenden Abgasgemisch ist. Tests haben ergeben, dass für den Fall, dass dieses Verhältnis ein stöchiometrisches Verhältnis ist, die Wirksamkeit des Konverters sich einem Optimum nähert, und die Menge der von dem Konverter emittierten, schädlichen Bestandteile sich einem Minimum nähert.

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Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen die Steuereinrichtungen Einrichtungen zur Zuführung von Sekundärluft zu dem Konverter sowie Einrichtungen zur Regulierung der dem Konverter zügeführten Sekundärluftmenge. Der regulierbare Sollwert kann sich dabei auf das Verhältnis von Gemischzufuhr zu der Maschine zu Sekundärluftzufuhr zu dem Konverter beziehen. Bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel sind Verhältnis-Analysiereinrichtungen vorgesehen, die ein Signal erzeugen, welches dem tatsächlichen Volumenverhältnis in der Maschinenanlage entspricht. Vorzugsweise umfassen die Verhältnis-Analysiereinrichtungen Einrichtungen zur Erzeugung eines ersten Signals, welches dem Druck auf der Einlaßseite der Maschine entspricht, und Einrichtungen zur Erzeugung eines zweiten Signals, welches der Geschwindigkeit der Maschine entspricht, sowie Einrichtungen zum Multiplizieren des ersten mit dem zweiten Signal zur Erzeugung eines Signals, welches dem Gasstrom durch die Maschine entspricht. Derartige Einrichtungen bestimmen schnell die Gasdurchflussgeschwindigkeit durch die Maschine, ohne den Maschinenbetrieb zu beeinträchtigen. Somit können die Steuereinrichtungen bei einer Verlangsamung und einer Beschleunigung der Maschine sehr schnell ansprechen, um den Sekundärluftzustrom zu dem Konverter zu ändern.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, bei welchem der regulierbare Sollwert sich auf das Verhältnis von Abgaszufuhr zu Sekundärluftzufuhr bezieht, umfassen die Verhältnis-Analysiereinrichtungen Einrichtungen zur Erzeugung eines Signals, welches dem Volumen der von der Maschine ausgestossenen Abgasmenge

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entspricht, um ein Signal zu erzeugen, welches der Gemischzufuhr zu der Maschine entspricht. Dies ist eine andere Möglichkeit, die Gaszufuhr zu der Maschine zu bestimmen, ohne die Maschinenoperation zu beeinträchtigen, und somit werden die Steuereinrichtungen schnell ansprechen, um die Sekundärluftzufuhr zu dem Konverter zu ändern, und zwar während einer Verlangsamung und einer Beschleunigung der Maschine.

Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel umfassen die Steuereinrichtungen Einrichtungen zur Veränderung des Verhältnisses von Luft zu Kraftstoff in dem der Maschine zugeführten Gemisch. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Art ist mit der Schwimmerkammer des zu der Maschine gehörigen Vergasers eine Druckregeleinrichtung zur Regelung des Druckes in der Schwimmerkammer vorgesehen. Die DruckregeMnrichtung kann aus einem selbstregulierenden Rückschlagventil in einer Unterdruckleitung bzw. einer Luftleitung bestehen, die mit der Schwimmerkammer in Verbindung steht. Dieses Ventil könnte mit einer Spannfeder verbunden sein, die eine regulierbare Spannung aufweist. Durch die regulierbare Spannung kann der Sollwert des Steuersystems eingestellt werden. Gemäss einer anderen Möglichkeit können die Druckregeleinrichtungen aus einem Regelventil in einer Vakuumleitung bzw. in einer Luftleitung bestehen, die mit der Schwimmerkammer verbunden ist, und sie können durch übliche Steuereinrichtungen gesteuert werden.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche.
In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Maschinenanlage,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Maschinenanlage,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Maschinenanlage,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung des Druckes in der Schwimmerkammer einer erfindungsgemässen Maschinenanlage und

Fig. 5 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der hypothetischen Arbeitsweise eines Konverters für eine erfindungsgemässe Maschinenanlage.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe Maschinenanlage mit einer Brennkraftmaschine 1 dargestellt, wie sie in Automobilen verwendet wird. Die Brennkraftmaschine 1 ist mit einem Vergaser 2 und einem Luftfilter 4 ausgerüstet. Eine Ansaugleitung 5 verteilt das Luft-Kraftstoff-Gemisch auf die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine, und die anfallenden Abgase werden über

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eine Abgasfiammelleitung 6 zu einer Abgasleitung 7 geführt. Die Abgasleitung 7 ist mit einem kataiytischen Abgaskonverter 8 verbunden, der ein Bett 9 mit einem geeigneten Katalysatormaterial Io enthält. Das nachbehandelte Abgas verlässt den Konverter 8 durch ein Auspuffrohr 11, welches in die Atmosphäre mündet. Der Abgasleitung 7 wird Sekundärluft Über eine Sekundürluftleitung 12 zugeführt, die ihrerseits ein Gebläse 13 oder eine ähnliche Luftfördereinrichtung enthält. Ein Regelventil in der Sekundärluftleitung 12 steuert die Menge der Sekundärluft, welche dem Abgasbeigemischt wird.

Bei dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung gemäss Fig.l ^sind in der Maschinenanlage zwei Temperaturfühler a und b vorgesehen. Der TemperaturfUliler a ist an der Abgasleitung 7 angeordnet und misst die Temperatur der in den Abgaskonverter 8 eintretenden Gase. Vorzugsweise ist dieser Temperaturfühler a vor der Stelle angeordnet, an welcher die Sekundärluft zugeführt wird, da durch eine Messung hinter dieser Stelle Fehler in die Temperaturdifferenz Ζλ T zwischen den von den beiden Temperaturfühlern a und b gemessenen Temperaturen eingeführt werden könnten. Der Temperaturfühler b ist am Einlassgitter des Bettes 9 für das Katalysatormaterial angeordnet, um eine repräsentative Temperatur für das Katalysatorbett zu messen. Es versteht sich, dass die beiden Temperaturfühler auch an anderen Plätzen angeordnet sein könnten und dass die dargestellte Anordnung nur als Beispiel zu betrachten ist. Jeder der beiden Temperaturfühler a, b ist mittels einer geeigneten Übertragungsleitung 2o bzw. 21 oder dergleichen mit einer die Temperatur-

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difforenz ermittelnden Steuereinrichtung 2 0 verbunden, welche in der Lage ist, die Temperaturdifferenz /\ T zu messen,'zu übertragen und anzuzeigen. Die Temperaturdifferenz /\ T stellt ein Signal dar, welches einen Hinweis auf die Arbeitsweise des Abgaskonverters liefert. Die Steuereinrichtung 2 8 sendet über eine Übertragungsleitung 29 ein /\ T - Signal an eine Optimiereinrichtung 3o. Diese besitzt eine Einrichtung zur Erzeugung eines Regelsignals auf einer Ausgangsleitung 31 zur Regelung der Einstellung eines Mischungsreglers 32. Die Optimiereinrichtung 3o umfasst ferner Recheneinrichtungen zum Analysieren den /\ T - Signals, welches eine Anzeige für die Arbeitsweise des Abgaskonverters liefert, um ein Ausgangssignal zu bestimmen, welches für eine optimale Arbeitsweicepes Konverters erforderlich ist. Die Optimiereinrichtung 3o ist über die Ausgangsleitung 31 mit dem Mischungsregler 32 verbunden, welcher Einstellungen des Regelventils m zur Änderung der Menge der zugefUhrten Sekundärluft durchführt.

Um schnellen Änderungen der Maschinenleistung infolge schneller Beschleunigungen und Bremsungen zu folgen, wird der Gemischzustrom zu der Maschine indirekt ermittelt, indem zunächst der Druck auf der Ansaugseite der Maschine gemessen wird und indem dieser Druck dann mit der Drehzahl der Maschine multipliziert wird. Aus diesem Grunde wird eine Einrichtung c, die mit der Ansaugleitung kommuniziert, an der Brennkraftmaschine 1 angeordnet. Die Einrichtung c ist über eine geeignete Übertragungsleitung 35 mit einer Druckmesseinrichtung 36 verbunden, die geeignet ist, den Druck zu messen, zu übertragen und anzuzeigen.

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Die Druckmesseinrichtung 36 Übertragt ein Drucksignnl über Übertragungseinrichtungen 37 zu einem Funktionsgenercilor 34. Dieser linearisiert dar, Signal von der Druckmesseinrichtung 36. Von dem Funktionsgenerator 34 wird Über eine Übertragungsleitung 3 0 ein Impuls zu einem Multiplizierer 39 übertragen. Kinn Drehzohlanzeigeeinrichtung d ist an der Antriebswelle der Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Drehzahlanzeigeeinrichtung d ist über eine Übertragungsleitung 41 mit einer Drehzahlmesseinrichtung M2 verbunden. Die Drehzahlmesseinrichtung 4 2 ist Über eine Übertragungsleitung M 3 mit dem Multiplizierer 39 verbunden. Der Multiplizierer 39 ist eine Einrichtung, welche das augenblickliche Produkt zweier zeitveränderlicher Spannungen liefert. Der Multiplizierer multipliziert somit sofort das Signal von dem Funktionsgenerator 34 und von der Drehzahlrnesseinrichtung 42, um einen Wert für den Zustrom zu der Brennkraftmaschine zu erhalten. Dieser Zustrom-Wert wird über eine Übertragungsleitung 45 an den Mischungsregler 32 übertragen.

Um den Wert für die Sekundärluftströmung zu erhalten, ist in der Sekundärluftleitung 12 eine öffnung 5o vorgesehen. An dieser öffnung ist ein DifferenzdruckUbertrager 51 angeordnet, der der Erzeugung eines Signals dient, welches repräsentativ für einen Differenzdruck an der öffnung 5o ist. Das Signal von dem Differenzdruckübertrager 5J wird einer Radiziereinrichtung 53 zugeführt, welche die Quadratwurzel des Signals bildet und deren Ausgangssignal, welches für die Strömung durch die Sekundärluftleitung 12 repräsentativ ist, über eine Leitung 54 zu dem Mischungsregler 32 übertragen wird. Der Mischungsregler

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32 erhält folglich die Werte für den Zustrom zu der Maschine und für die SekundärluftstrUmung und ändert die Sekund'Jrluf tströmung in Abhängigkeit von seiner durch die Optimaereinrichtunp, 3o festgelegten Einstellung.

Die Bauelemente des Steuersystems der Maschinenanlage gcm'ijjs Fig. 1 sind dem Fachmann bekannt. Die verschiedenen Übertragungsleitungen, Übertrager, Radiziereinrichtungen, Multiplizierer, Steuereinrichtungen und Optimiereinrichtungen werden im Handel von einer Vielzahl von bekannten Herstellern für derartige Instrumente angeboten.

Die Optimiereinrichtung 3o ist eine wohlbekannte Einrichtung, welche irgendeine Grosse des Prozesses auf ein Maximum oder Minimum regelt. Beispielsweise soll angenommen werden, dass die Betriebsweise des Konverters durch die Temperaturdifferenz ZAT bestimmt wird und dass diese sich mit dem Verhältnis zwischen dem Gaszustrom zu der Maschine und der Sekundärluftzufuhr entsprechend der schematischen Kurve gernäss Fig. 5 ändert. Aus dieser Kurve wird deutlich, dass /\ T an einem Punkt G durch ein Maximum geht, an welchem die Steigung der Kurve 0 ist. Wenn der Konverter unter Bedingungen arbeitet, die dem Punkt F der Kurve gemäss Fig. 5 entspricht, ändert die Optimiereinrichtung die Einstellung des Mischungsreglers für die Sekundärluftzufuhr, so dass die Arbeitsbedingungen des Konverters in Richtung auf den Punkt G der Kurve verschoben werden. Wenn dagegen die Arbeitsbedingungen des Konverters dem Punkt H der KUrve entsprechen, wird die Optimiereinrichtung das Ver-

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hältnis von Gaszustrom am Eingang zu Sekundärluftzustrom verringern, um die dem Punkt G entsprechenden Bedingungen anzunähern. Im Zusammenhang mit diesen Regelvorrichtungen wird auf die Seiten 22-5 2 bis 22-54 der vierten Ausgabe des Werkes "Perry's Chemical Engineering Handbook", erschienen bei McGraw-Hill Book Company verwiesen, wo sich eine Kurzbeschreibung der theoretischen Grundlagen von Optimiereinrichtungen findet.

Auf dem Markt sind verschiedene Typen von Optimiereinrichtungen erhältlich, beispielsweise die Optimiereinrichtung "Motorola Veritrak Performance Optimizer Controller" von Motorola, Instrumentation and Control Inc., Phoenix, Arizona, einer Tochter der Motorola Inc. Diese spezielle Optimiereinrichtung ist ein Analogrechner, der nach dem Prinzip der Einführung kleiner Änderungen arbeitet und bei Einsatz in einer erfindungsgemässen Maschinenanlage das Verhältnis des Gaszustroms am Eingang zum Sekundärluftzustrom ändert sowie die Auswirkungen dieser Änderung auf den Arbeitsprozess ermittelt. Durch Feststellung der Auswirkungen kann der Analogrechner eine Entscheidung treffen und eine entsprechende Einstellung des Mischungsreglers herbeiführen, um auf diese Weise optimale Betriebsbedingungen für den Abgaskonverter einzustellen.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Maschinenanlage dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Brennkraftmaschine selbst nicht dargestellt, sondern nur die Abgasleitung 67, welche die Abgase von der Abgassammelleitung der Maschine zu dem Abgaskonverter 6 8

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leitet, in welchem die Abgase in einem Katalysatorbett (nicht dargestellt) umgesetzt werden und dann durch die Auspuffleitung 69 in die Atmosphäre ausgestossen werden. Die Maschinenanlage gemäss Fig. 2 besitzt ferner eine Sekundärluftleitung 7o, die mit der Abgasleitung 6 7 verbunden ist und der Zuführung der von einem Gebläse 71 gelieferten Sekundärluft dient. Zur Steuerung der Sekundärluftmenge, welche dem Abgaskonverter 6 8 zugeführt wird, ist in der Sekundärluftleitung 7o ein Regelventil 72 vorgesehen. Bei dem hier betrachteten Fall werden die Betriebsbedingungen des Konverters indirekt durch Messung des Verhältnisses der brennbaren Bestandteile zu dem Sauerstoff am Eingang des Konverters ermittelt. Dies wird in der Weise durchgeführt, dass eine kleine Menge der Abgase aus der Abgasleitung 67 über eine Leitung 7U abgezogen wird und in einer Analysiereinrichtung 75 analysiert wird. Die Analysiereinrichtung 75 kann eine der vielen im Handel erhältlichen Einrichtungen dieser Art sein. Beispielsweise kann die Analysiereinrichtung 75 ein Platingespinst enthalten, welches Bestandteil einer Wheatstone-Brücke ist und durch welche ein kontinuierlicher Strom übertragen wird. Die brennbaren Bestandteile werden kontinuierlich rings um das Platingespinst in Anwesenheit des in der Leitung 74 zur Verfügung stehenden Sauerstoffs verbrannt. Wenn das Platingespinst heisser wird, bringt es die Wheatstone-Brücke aus dem Gleichgewicht, da das Gespinst ein Teil dieser Brücke ist. Die optimalen Betriebsbedingungen des Konverters fallen mit dem Temperaturspitzensignal in einer solchen Analysiereinrichtung zusammen« Es wird angenommen, dass sich eine solche Temperaturspitze bei einem stöchiometrischen Verhältnis der

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brennbaren Bestandteile zu dem Sauerstoff in den Abgasen ergibt.

Das Signal von der Analysiereinrichtung 75 wird über eine Übertragungsleitung 7 6 zu einer Optimiereinrichtung 7 7 übertragen, die der anhand der Fig. 1 beschriebenen Optimiereinrichtung ähnlich ist. Die Optimiereinrichtung enthält Recheneinrichtungen zum Analysieren des Signals von der Analysiereinrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, welches erforderlich ist, um optimale Betriebsbedingungen für den Konverter festzulegen. Das Ausgangssignal regelt die Einstellung eines Mischungsreglers 79. Das Ausgangssignal wird über eine Übertragungsleitung 7 8 zu dem Mischungsregler 79 übertragen.

Bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel wird der Zustrom zu der Maschine bestimmt, indem die Druckdifferenz über einer Öffnung 8o in der Abgasleitung 67 mittels eines Druckübertragungselementes 87 gemessen wird und indem das dabei erhaltene Signal über eine Übertragungsleitung 82 zu einer Radiziereinrichtung 83 übertragen wird, deren Ausgangssignal den Abgasstrom durch die Abgasleitung 67 anzeigt, um auf diese Weise ein Signal zu erhalten, welches dem Abgasstrom entspricht. Dieses Ausgangssignal wird über eine Übertragungsleitung 84 dem Mischungsregler 79 zugeführt. Auf ähnliche Weise wird der Sekundär luftstrom bestimmt, indem die Druckdifferenz über einer Öffnung 9o mittels einer Druckübertragungseinheit 91 gemessen wird und indem das so erhaltene Signal über eine Übertragungsleitung einer Radiziereinrichtung 93 zugeführt wird, deren Aus-

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gangssignal die Sekundärluftströmung durch die Sekundärluftleitung 7o anzeigt. Dieses Ausgangssignal wird über eine Übertragungsleitung 9 4 wiederum dem Mischungsregler zugeführt. Der Mischungsregler regelt den Sekundärluftstrom durch die Sekundärluftleitung 7o in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Abgasstromes in der Abgasleitung 67.

Die beiden bisher betrachteten Ausführungsbeispiele arbeiten
in ähnlicher Weise, wobei die Sekundärluftzufuhr in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern gesteuert wird. Bleibt
beispielsweise bei der Maschinenanlage gemäss Fig. 1 die Strömung durch die Abgasleitung 7 konstant, dann wird die Optimiereinrichtung die Menge der über die Sekundärluftleitung 12 in die Abgasleitung 7 einströmenden SekundärΙμίΐ so regeln,
dass sich eine optimale Temperaturdif.ferenz Δτ ergibt, welche dem Punkt G auf der hypothetischen Kurve gemäss Fig. 5
entsprechen würde. Wenn die Maschine dann beschleunigt, überträgt die Druckmesseinrichtung 36 über die Übertragungsleitungen 37 und 3 8 ein Signal zu dem Multiplizierer, während die Drehzahlmesseinrichtung 42 ein Signal 43 zu dem Multiplizierer 39 überträgt, wo sofort ein Wert gebildet wird, welcher dem Durchfluss durch die Abgasleitung 7 entspricht und welcher dem Mischungsregler zugeführt wird. Während einer Bes.chleunigungsphase wird dieser Wert zunehmen, da erhöhte Gasmengen durch die Maschine fliessen, und somit wird der Mischungsregler 32 das
Regelventil 14 öffnen, um den Sekundärluftzuström zu erhöhen. Dabei wird die Menge der zugeführten Sekundärluft von der durch die Optimiereinrichtung geregelten Einstellung des Mischungs-

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reglers abhängig sein. Wenn die Optimiereinrichtung dann bei einer neuen Betriebsart feststellt, dass eine andere Einstellung erforderlich ist, um eine optimale Umsetzung der Abgase anzunähern, wird sie wiederum die Einstellung für den Mischungsregler 32 ändern. Beispielsweise wird bei einer Verlangsamung das Regelventil 14 von dem Mischungsregler 32 in gewissem Umfang geschlossen werden.

Bei der Maschinenanlage gemäss Fig. 2 wird statt der Drehzahl und dem Druck auf der Ansaugseite die Druckdifferenz an der Öffnung 8o der Abgasleitung ausgewertet, um den Zustrom bezüglich der Maschine zu bestimen. Ferner liest die Optimiereinrichtung 7 7 kein Signal der Temperaturdifferenz zwischen dem Eingang und dem Katalysatorbett, sondern ein Signal von der Analysiereinrichtung 75, um die Einstellung des Mischungsreglers 79 zu regeln. Die Optimiereinrichtung verändert die Einstellung bezüglich des Verhältnisses von Sekundärluft zu Gaszustrom bezüglich der Maschine, um das stöchiometrische Verhältnis von brennbaren Substanzen zu Sauerstoff in der Abgasleitung 6 7 anzunähern. Wenn die Maschine beschleunigt wird, erhöht sich die Gasströmung durch die Abgasleitung 67, und ein Signal, welches dieser Erhöhung entspricht, wird über die Übertragungsleitung zu dem Mischungsregler übertragen. Der Mischungsregler regelt die Strömung durch die Sekundärluftleitung 7o mit Hilfe des Regelventils 72, bis die von der Optimiereinrichtung 77 vorgegebene Einstellung erreicht ist.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Maschinen-

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anlage mit einem Steuersystem, welches das Verhältnis von Luft zu Kraftstoff für die Maschine regelt, in schematischer Darstellung. In Fig. 3 ist teilweise im Schnitt.ein Vergaser Io2 dargestellt, der mit einem Luftfilter loU verbunden ist und eine Schwimmerkammer 117 sowie einen als Venturi-Rohr ausgebildeten Mischbereich 115 aufweist. Der Vergaser Io2 ist über einen Auslaßstutzen Io5 mit der Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) verbindbar. Der Vergaser besitzt ferner eine Drosselklappe Io6 und eine im Mischbereich 115 mündende Kraftstoffdüse 116, welche den Kraftstoff aus der Schwimmerkammer 117 ansaugt. Von der Schwimmerkammer 117 führt eine der Belüftung der Schwimmerkammer dienende Leitung 122 zur Ansaugseite des Vergasers. Das Luftfilter Io4 besitzt einen Ansaugstutzen Io3 zum Ansaugen der Luft für den Vergaser. Es ist eine von der Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt) kommende Kraftstoffleitung 118 vorgesehen, über welche der Kraftstoff der Schwimmerkammer 117 zugeführt wird. Somit sind Einrichtungen vorgesehen, um dem Vergaser Io2 in seinem Mischbereich Luft zuzuführen, welche dort mit dem Kraftstoff aus der Schwimmerkammer 117 gemischt wird, und zwar mittels der Kraftstoff-, düse 116, um auf diese Weise eine Luft-Kraftstoff-Mischung für die Maschine zu erzeugen.

Man hat festgestellt, dass das Verhältnis von Luft zu Kraftstoff in dem der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisch reguliert werden kann, indem man in der Schwimmer kanuner 117 einen Unterdruck erzeugt. Es wurden beispielsweise Tests mit einer unbelasteten Maschine bei einer Drehzahl von 16öo Umdrehungen

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pro Minute durchgeführt, wobei bei Atmosphärendruck das Verhältnis, von Luft zu Kraftstoff zunächst bei 12,6 lag. Ein geringer Unterdruck in der Schwimmerkammer, beispielsweise ein Unterdruck von o,47; o,7o und o,93 Torr,führte zu einem Verhältnis von Luft zu Kraftstoff von 13; 13,3 bzw. 13,5. Die Erzeugung eines Unterdrucks in der Schwimmerkammer stellt also ein hervorragendes Mittel zur Veränderung der Zusammensetzung der einem hinter der Maschine angeordneten Konverter zugeführten Abgase dar.

Die in Fig. 3 dargestellte, erfindungsgemässe Maschinenanlage_ umfasst ferner einen katalytischen Abgaskonverter Io8 mit einem Katalysatorbett Io9 bzw. einem Rückhaltebereich. Der¹ Eingang des Konverters ist mit der Maschine (nicht dargestellt) über eine Abgasleitung Io7 verbunden. Der Ausgang des Konverters ist mit einem Auspuffrohr 111 verbunden. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 sind auch bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel zwei Temperaturfühler a' und b' vorgesehen. Der Temperaturfühler a¹ ist dabei im Bereich der Abgasleitung Io7 an einer Stelle angebracht, wo es möglich ist, die Temperatur der in.den Konverter eintretenden Abgase zu messen. Der Temperaturfühler b¹ ist am Einlassgitter des Katalysatorbettes Io9 angeordnet, um eine repräsentative Bettemperatur zu messen. Jeder der Temperaturfühler a¹, b¹ ist über eine geeignete Übertragungsleitung 12o bzw. 121 mit einer die Temperaturdifferenz ermittelnden Messeinrichtung 12 8 verbunden, welche in der Lage ist, die Temperaturdifferenz ΖΛ T zwischen den beiden Temperaturfühlern a¹, b¹ zu messen, zu übertragen

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und anzuzeigen. Die Temperaturdifferenz ZA T stellt ein Signal dar, welches charakteristisch für die Betriebsbedingungen des Konverters ist. Die Messeinrichtung 12 8 ist über eine geeignete Übertragungsleitung mit einer Optimiereinrichtung 13overbunden. Die Optimiereinrichtung 13o umfasst Ausgangseinrichtungen zur Erzeugung eines Signals zur Einstellung einer Drucksteuereinrichtung 132. Die Optimiereinrichtung 13o enthält ferner Recheneinrichtungen zum Analysieren des Z\ T - Signals zur Bestimmung des Ausgangssignals, welches erforderlich ist, um optimale Betriebsbedingungen für den Konverter einzustellen. Die Optimiereinrichtung 13o ist über eine Übertragungsleitung 131 mit der Drucksteuereinrichtung 132 verbunden, welche Einstellungen eines Regelventils 111 durchführt, wie sie .entsprechend dem Vergleich des gemessenen Druckes in der Schwimmerkammer erforderlich sind, um den von der Optimiereinrichtung eingestellten Wert anzunähern. Das Regelventil 114 ist in einer Unterdruckleitung 119 angeordnet, welche einerseits mit der Auslaßseite des Mischbereichs 115 verbunden ist, welche als Vakuumquelle dient und welche andererseits mit der Schwimmerkammer 117 verbunden ist. Mit der Schwimmerkammer 117 ist eine Einrichtung g verbunden, die ihrerseits über eine Übertragungsleitung 12 3 mit einer Druckmesseinrichtung 124 verbunden ist, welche geeignet ist, den Druck zu messen, zu übertragen und anzuzeigen. Die Druckmesseinrichtung ist über eine geeignete übertragungsleitung 125 mit der Drucksteuereinrichtung 132 verbunden.

Die Maschinenanlage gemäss Fig. 3 arbeitet folgendermassen:

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Nachdem die Maschine angelaufen ist, wird sich ein bestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis einstellen, welches vom Atmosphärendruck, von der Drosselklappeneinstellung und von dem Kraftstoffdurchsatz durch die Kraftstoffdüsen abhängig ist. Nimmt man nun an, dass die Abgaszusammensetzung in der Abgasleitung Io7 nicht zu optimalen Betriebsbedingungen für den Konverter führt, so wird die Optimiereinrichtung 13o die Einstellung der Drucksteuereinrichtung 132 ändern, welche ihrerseits eine Änderung der Einstellung des Regelventils 114 einleiten würde. Die Optimiereinrichtung würde dann das Z\ T - Signal lesen und eine Entscheidung treffen, ob weitere Änderungen erforderlich sind, um optimale Betriebsbedingungen für den Konverter zu schaffen. Falls es sich bei diesem Entscheidungsprozess ergeben würde, dass eine grössere Menge Sauerstoff erforderlich ist, würde dann durch Einstellung des Regelventils 114 ein geringfügiger Unterdruck in der Schwimmerkammer 117 geschaffen. Hierdurch würde dann das Verhältnis von Luft zu Treibstoff an der Einlaßseite der Brennkraftmaschine erhöht. Dieser Regelprozess würde unter ständiger Analysierung des /\ T - Signals durch die Optimiereinrichtung fortgesetzt, die jeweils ein Ausgangssignal liefern würde, welches zur Annäherung optimaler Betriebsbedingungen für den Konverter erforderlich wäre.

Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Einrichtung zur Steuerung und Regulierung des Druckes in einer Schwimmerkammer, beispielsweise der Schwimmerkammer 117 in Fig. 3. Eine Unterdruckleitung 139 entsprechend der Unterdruckleitung 119 gemäss Fig. 3 kann mit der Unterdruckquelle des Vergasers (nicht dargestellt) verbunden

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sein und ausserdem mit der Schwimmerkammer des Vergasers (nicht dargestellt). Es ist ein selbstregulierendes Rückschlagventil dargestellt, welches eine flexible Membran 142 enthält, die mit einem Ventilkörper 144 verbunden ist, der über einer öffnung 143 in einer Trennwand 146 in der- Unterdruckleitung angeordnet ist! Ein derartiges selbstregulierendes Ventil ist schematisch dargestellt und ist den Rückschlagventilen ähnlich, die benutzt werden, um in zu den Verbrauchern führenden Erdgasleitungen einen konstanten Druck aufrechtzuerhalten. Wenn sich der Druck auf der der Öffnung 143 zugewandten Seite der Membran erhöht, wird die Membran 142 nach aussen gedrückt, wodurch das Ventil geöffnet wird, so dass sich in der Schwimmerkammer bzw. auf der Membranseite des Ventils wieder ein höherer Unterdruck einstellt. Wie man sieht, ist die Arbeitsweise des Ventils tatsächlich selbstregulierend. Der Sollwert des Rückschlagventils wird durch die Spannung in einer Feder 141 bestimmt, die mit der Membran 142 verbunden ist. Die Spannfeder ist mit einer elektrisch betätigbaren Einrichtung 14o verbunden, die durch ein Bimetallelement gebildet werden kann, welches elektrisch vom Ausgangssignal der Optimiereinrichtung (nicht dargestellt) geheizt wird, welche damit über eine Übertragungsleitung 151 in Verbindung steht. Wenn das Ausgangssignal der Optimiereinrichtung sich ändert, ändert das Bimetallelement die Spannung der Feder 141 und folglich den Sollwert für das Rückschlagventil.

Abschliessend soll noch einmal darauf hingewiesen werden, dass die vorstehend erläuterten Figuren nur schematische Darstel-

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lungen bevorzugter Ausführungsformen erfindungsgemässer Maschinenanlagen zeigen und dass dem Fachmann vie.le Möglichkeiten offen stehen, diese Anlagen abzuwandeln, ohne dass er hierbei den Erfindungsgedanken verlassen müsste. Insbesondere ist es möglich, die charakteristischen Eigenschaften des dem Konverter zugeführten Gasgemisches auch mit anderen als den beschriebenen Einrichtungen zu steuern. Beispielsweise kann die Gemischzusammensetzung statt durch Änderung des Unterdruckes in der Schwimmerkammer auch durch andere Verfahren beeinflusst werden, wie zum Beispiel durch einen Choke. Es versteht sich auch, dass die Erfindung nicht nur auf die üblichen, eine Schwimmerkammer aufweisenden Vergasersysteme sondern auch in Verbindung mit Einspritzpumpen anwendbar ist. Schliesslich ist es auch möglich, den der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken bei Maschinenanlagen anzuwenden, bei denen zwischen Maschine und Konverter eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung erfolgt.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Steuerung einer Maschinenanlage mit einer Brennkraftmaschine, welcher ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird und deren Abgase, welche schädliche Bestandteile enthalten, durch einen katalytischen Konverter geleitet werden, welcher die schädlichen Bestandteile im wesentlichen in unschädliche umwandelt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

-a Die Betriebsbedingungen des Konverters werden analysiert, um ein Signal zu erzeugen, welches die Betriebsbedingungen des Konverters anzeigt;

b die Zusammensetzung der dem Konverter zugeführten Abgasmischung wird in Abhängigkeit von einem regelbaren Sollwert gesteuert;

c es wird eine Optimierung der Betriebsbedingungen für

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den Konverter herbeigeführt, indem der Sollwert in Abhängigkeit von dem Signal, welches die Betriebsbedingungen für den Konverter anzeigt, geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsbedingungen des Konverters analysiert werden, indem die Temperaturdifferenz ZX T zwischen der Temperatur der in den Konverter eintretenden Gase und einer repräsentativen Temperatur des Konverters gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsbedingungen des Konverters analysiert werden, indem das Verhältnis von brennbaren Bestandteilen zu Sauerstoff in dem dem Konverter zugeführten Abgasgemisch gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung der dem Konverter zugeführten Abgasmischung durch Zufuhr von Sekundärluft zu den Abgasen der Brennkraftmaschine gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des regulierbaren Sollwerts das Verhältnis von Gemischzustrom zur Brennkraftmaschine zu Sekundärluftzufuhr zum Konverter gesteuert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des dem Konverter zugeführten Ab-

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gasgemisches durch Änderung des Verhältnisses von Luft zu Kraftstoff des der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches gesteuert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Verhältnisses von Luft zu Kraftstoff durch Steuerung des Drucks in der Schwimmerkammer des zu der Brennkraftmaschine gehörigen Vergasers herbeigeführt wird.

8. Steuersystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass mit dem Konverter verbundene Analysiereinrichtungen vorgesehen sind, die ein den Betriebsbedingungen des Konverters entsprechendes Signal erzeugen, dass Steuereinrichtungen vorgesehen sind, um die Zusammensetzung des dem Konverter zugeführten Abgasgemisches zu verändern) dass die Steuereinrichtungen auf einen regelbaren Sollwert einstellbar sind, dass mit den Analysiereinrichtungen und den Steuereinrichtungen eine Optimiereinrichtung zur Optimierung der Betriebsbedingungen des Konverters verbunden ist, dass die Optimiereinrichtung Einrichtungen umfasst, um ein Ausgangssignal zur Regelung des Sollwerts zu erzeugen, und dass die Optimiereinrichtung Recheneinrichtungen umfasst, um das den -Betriebsbedingungen des Konverters ent— sprechende Signal zu analysieren und ein Ausgangssignal zu ermitteln, welches zur Annäherung optimaler Betriebsbedingungen für den Konverter erforderlich ist.

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9. Steuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysiereinrichtungen Einrichtungen zum Messen der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der in den Konverter eintretenden Abgase und einer repräsentativen Temperatur des Konverters umfassen.

10. Steuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysiereinrichtungen Einrichtungen zum Messen des Verhältnisses von brennbaren Bestandteilen zu Sauerstoff in dem dem Konverter zugeführten Abgasgemisch umfassen.

11. Steuersystem nach Anspruch 8 bis Io, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtungen Einrichtungen zum Zuführen von Sekundärluft zu dem Konverter und Einrichtungen zur Regulierung der dem Konverter zugeführten Sekundärluftmenge umfassen.

12. Steuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen das Volumenverhältnis vbn Gemischzustrom zu der Brennkraftmaschine zu Sekundärluftzustrom zu dem Konverter steuern und dass Verhältnis-Analysiereinrichtungen vorgesehen sind, welche ein Signal erzeugen, welches dem jeweiligen Volumenverhältnis entspricht.

13. Steuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältnis-Analysiereinrichtungen Einrichtungen zur Erzeugung eines ersten Signals umfassen, welches den Druck an der Ansaugseite der Brennkraftmaschine umfasst, dass

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sie Einrichtungen zur Erzeugung eines zweiten Signals umfassen, welches der Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht, und dass sie Einrichtungen zum Multiplizieren des ersten Signals mit dem zweiten Signal zur Erzeugung eines Signals, welches dem GemischZustrom zu der Brennkraftmaschine entspricht, umfassen.

IU. Steuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältnis-Analysiereinrichtungen Einrichtungen zur Erzeugung eines Signals umfassen, welches dem volumenmässigen Abgasausstoss der Brennkraftmaschine entspricht, um so-. mit ein Signal zu erhalten, welches dem Gemischzustrom zu der Brennkraftmaschine proportional ist.

15. Steuersystem nach Anspruch 8 bis Io, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtungen das Verhältnis von Luft zu Kraftstoff in dem der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisch durch Steuerung des Druckes in der Schwimmerkammer des Vergasers steuern.

16. Steuersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Schwimmerkammer mittels eines selbstregelnden Rückschlagventils gesteuert wird, welches mit einer Spannfeder verbunden ist, die eine regelbare Spannung aufweist, um den regelbaren Sollwert des Steuersystems einzustellen.

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