DE2658635A1

DE2658635A1 - Vorrichtung zum einleiten von sekundaerluft in eine verbrennungsmotor-abgasanlage

Info

Publication number: DE2658635A1
Application number: DE19762658635
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Ishida; Hideo Miyagi; Kiyohiko Oishi; Shizuoka Susono; Shunzo Yamaguchi
Original assignee: Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 1976-08-17
Filing date: 1976-12-23
Publication date: 1978-02-23
Also published as: US4110979A; JPS5322917A

Description

T.EDTKE - BuHL₁NG - KiNNE - GiUPB e

Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-lng. Kinne Dipl.-lng. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24

8000 München 2

Tel.: (0 89)53 96 53-56

Telex: 5 24 845 tipat

cable. Germaniapatent München

23. Dezember 1976 B 7816/case 1507

TOYOTA JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHA

Toyota-shi, Japan NIPPON SOKEN , INC.
Nishio-shi, Japan

Vorrichtung zum Einleiten von Sekundärluft in eine Verbrennungsmotor-Abgasanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einleiten von Sekundärluft in eine Verbrennungsmotor-Abgasanlage mit einem katalytischen Dreifach-Wandler.

Ein katalytischer Dreifach-Wandler, mittels dessen die drei giftigen Hauptbestandteile (unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide) im Abgas eines Verbrennungsmotors beseitigt werden können, ist bereits bekannt. Es ist bekannt, daß der katalytische Dreifach-Wandler dann wirkungsvoll arbeitet, wenn die Zusammensetzung des dem Wandler zugeführten Abgases auf den stöchiometrischen Wert gesteuert ist, d.h. wenn praktisch keine überschüssige Luft oder kein überschüssiger Kraftstoff im Abgas vorhanden sind und wenn somit das Luftverhältnis λ des Abgases nahe 1,0 gehalten wird.

Bei herkömmlichen Vergasermotoren ist es jedoch praktisch unmöglich, das Luftverhältnis nahe 1,0 zu halten. Es kann daher nicht mit voller Wirksamkeit des katalytischen Dreifach-Wandlers gerechnet werden.

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Dresdner Bank (Mönchen) Kto. 3939 844 Posischeck (München) Kto. 670-43-804

Es sind bereits verschiedene Arten von Vorrichtungen vorgeschlagen worden, mittels derer von einer Luftquelle, beispielsweise einer Luftpumpe, gelieferte Luft als Sekundärluftmenge in das Auspuffrohr eingeleitet wird. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird die in das Auspuffrohr eingeleitete Luftmenge von einem einzigen Luftdurchflußsteuerventil gesteuert, das von elektrischen Signalen eines im Auspuffrohr angeordneten Luftverhältnisfühlers seinerseits so gesteuert wird, daß die Luftmenge erhöht wird, wenn λ<1,0, d.h. wenn sich im Abgas ein Kraftstoffüberschuß befindet, und daß die Luftmenge verringert wird, wenn gilt ~X >1,0, d.h. wenn ein Luftüberschuß im Abgas vorhanden ist. Diese Steuerung führt theoretisch dazu, daß "die Zusammensetzung des Abgases auf das stöchiometrische Verhältnis mit λ = 1,0 gesteuert wird.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist jedoch nicht mit einer genauen Steuerung der Zusammensetzung zu rechnen. Dies liegt daran, daß die Menge der von der Luftpumpe, die direkt mit dem Luftdurchflußsteuerventil verbunden ist, gelieferten und dem Ventil zugeführten Luft unabhängig von der Sekundärluftmenge ist, die vom Ventil in das Auspuffrohr eingeleitet werden soll. Da keine Beziehung zwischen der dem Luftdurchflußsteuerventil zugeführten Luftmenge und der vom Ventil abgegebenen Luftmenge besteht,- kann nicht damit gerechnet werden, daß das Ventil die Zusammensetzung genau steuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einleiten von Sekundärluft in die Abgasanlage eines Verbrennungsmotors zu schaffen, die die Sekundärluftmenge in der Weise steuern kann, daß das Luftverhältnis möglichst genau auf 1,0 gesteuert ist, damit der katalytische Dreifach-Wandler wirkungsvoll arbeiten kann. 35

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Vorrichtung mit einem zusätzlichen Luftdurchflußsteuerventil, das zwischen der Luftpumpe und einem mit der Abgasanlage verbundenen Hauptluftdurchflußsteuerventil angeordnet ist und das eine Vorsteuerung der dem Hauptluftdurchflußsteuerventil zugeführten Luftmenge ausführen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Leitungssystem, das mit der Abgasanlage stromauf des katalytischen Dreifach-Wandlers verbunden ist, eine Luftlierfereinrichtung am Leitungssystem, die Luft in das Leitungssystem liefert, eine in der Abgasanlage angeordnete Fühleinrichtung zur Feststellung der Zusammensetzung des Abgases, die elektrische Signale liefert, die das Luftverhältnis des Abgases in der Abgasanlage wiedergeben, ein erstesLuftdurchflußsteuerventil im Leitungssystem mit einem Gehäuse und einem im Gehäuse angeordneten Ventilelement, das zur Steuerung der durch das Gehäuse strömenden Sekundärluftmenge verstellt werden kann, eine Stelleinrichtung für das erste Steuerventil, die mit der Fühleinrichtung verbunden ist und das Ventilelement entsprechend den das Luftverhältnis des Abgases wiedergebenden Signalen so verstellt, daß die notwendige Sekundärluftmenge in die Abgasanlage eingeleitet wird, um die Zusammensetzung des Abgases auf das stöchiometrische Verhältnis zu bringen, bei dem das Luftverhältnis nahe 1 gehalten wird, ein zweites Luftdurchflußsteuerventil im Leitungssystem an einer Stelle stromauf des ersten Luftdurchflußsteuerventils auf dessen nicht mit der Abgasanlage verbundener Seite, wobei das zweite Steuerventil ein Gehäuse und ein Ventilelement umfaßt, daß so verstellt werden kann, daß es die dem ersten Luftdurchflußsteuerventil zugeführte Sekundärluftmenge steuert, und eine Stell- und Steuereinrichtung für das Ventilelement des zweiten Luftdurchflußsteuerventils zum Verstellen des Ventilelementes in der Weise, daß es die in die Abgasanlage eingeleitete Sekundärluftmenge entsprechend der durch die Kanäle des

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AO

Motors, einschließlich der Ansauganlage und der Abgasanlage, strömenden Fluidmenge steuert, so daß das Verhältnis der dem ersten Luftdurchflußsteuerventil zugeführten Luftmenge zur benötigten, in die Abgasanlage eingeleiteten Luftmenge annähernd auf einem vorbestimmten Wert größer als 1,0 gehalten wird.

Durch diese Vorsteuerung der Luftmenge durch das zusätzliche Ventil wird eine genaue Steuerung der Zusammensetzung des Abgases auf das stöchiometrische Verhältnis durch das erste Luftdurchflußsteuerventil erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Stellantrieb des HauptluftdurchflußSteuerventils in Fig. 1;

Fig. 3 eine Kennlinie des Luftverhältnisfühlers in Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Steuereinheit des Hauptluftdurchflußsteuerventils in Fig. 1;

Fig. 4a ein Diagramm, das die Arbeitsweise des Hauptventils in Verbindung mit Fig. 4 erläutert; Fig. 5 eine Schnittdarstellung des ersten Luftdurchflußfühlers in Fig. 1;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Steuereinheit des zusätzlichen Durchflußsteuerventils in Fig. 1;

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t?

Fig. 6a ein Diagramm, das die Arbeitsweise des zusätzlichen Luftdurchflußsteuerventils in Verbindung mit Fig. 6 erläutert;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsforra der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht des Antriebsmotors des Hauptluftdurchflußsteuerventils in

Fig. 7;

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Steuereinheit des Hauptluftdurchflußsteuerventils in Fig. 7;

Fig. 9a ein Diagramm, das die Arbeitsweise des Hauptventils in Verbindung mit Fig. 9 erläutert;

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Steuereinheit des zusätzlichen Durchflußsteuerventils in Fig. 7;

Fig. 10a ein Diagramm, das die Arbeitsweise des zusätzlichen Ventils in Verbindung mit Fig.

erläutert; und

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

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Zunächst wird auf Fig. 1 eingegangen, die eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt. Darin bezeichnet das Bezugszeichen 10 den eigentlichen Motor einer Verbrennungskraftmaschine. Mit einem Ansaugverteiler bzw. -krümmer 14 ist über einen nicht dargestellten Vergaser ein Luftfilter 12 verbunden. Über diese Anordnung wird in nicht dargestellte Brennräume im Motor 10 ein Luft-Kraftstoff -Gemisch eingespeist. Mit den Brennräumen ist ein Abgassammler bzw. -krümmer 16 verbunden, der das sich ergebende Abgas aufnimmt. Das Abgas wird in einen katalytischen Dreifachwandler 22 eingeleitet, der zwischen einem Auspuffrohr 20 und einem Auspuffrohr 20' angeordnet ist und dazu dient, die im Abgas verbliebenen giftigen drei Hauptbestandteile Kohlenmonoxid, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide zu beseitigen.

In Fig. 1 ist ein HauptdurchflußSteuerventil 24 dargestellt, das die Menge der in das Auspuffrohr 20 eingespeisten Sekundärluft so steuern kann, daß die Zusammensetzung des dem katalytischen Dreifachwandler 22 zugeführten Abgases die stöchiometrische Zusammensetzung ist, d.h. daß dieses Gas eine Zusammensetzung hat, bei der das Luftverhältnis λ nahe dem Wert 1,0 liegt. Das Ventil 24 umfaßt ein Gehäuse 23 mit einem Einlaß 241,einem ersten Auslaß 243 und einem zweiten Auslaß 245. Fern'er umfaßt das Ventil 24 ein Ventilelement 25, das im Gehäuse 23 angeordnet ist und um einen Stift 251 geschwenkt werden kann. Der erste Auslaß 243 des Hauptventils 24 ist mit dem Auspuffrohr 20 an einer Stelle stromauf des katalytischen Wandlers 22 verbunden, und der zweite Auslaß 245 ist zur umgebenden Atmosphäre offen. Durch diesen zweiten Auslaß kann überschüssige Luft abgelassen werden. Durch den Einlaß 241 des Ventils' 24 wird von einer Luftpumpe 26 gelieferte Luft in Richtung des P.feiles A eingeleitet. Die Luftpumpe 26 wird von der Kurbelwelle 10A des Motors 10 über einen Riemen 27 angetrieben.

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Das Ventilelement 25 ist mit einem Stellantrieb 33 verbunden, der das Ventilelement 25 bewegen kann, wobei er das Ventilelement in Uhrzeigerrichtung um den Stift 251 schwenkt, um die vom Ventil 24 zum Auspuffrohr 20 durchgelassene Luftmenge V zu erhöhen (siehe Pfeil B), und in Gegenuhrzeigerrichtung schwenkt, um die Luftmenge V zu verringern. Der in Fig. 2 ausführlicher dargestellte Stellantrieb 33 umfaßt ein Gehäuse 331 sowie ein drehbar im Gehäuse 331 gelagertes Schneckenritzel 333. Eine mit dem Schneckenritzel 333 in Eingriff stehende Zahnstange ist verschiebbar geführt in einer Führungsnut 337, die in der Innenwand des Gehäuses 331 ausgebildet ist. Die Zahnstange 335 ist mit einem Ende einer Stange 339 verbunden, die aus dem Gehäuse 331 herausführt. Das andere Ende der Stange 339 ist über einen Stift 253 gelenkig mit einem Ende des Ventilelementes 25 verbunden. Das Schneckenritzel 333 ist mit einem Elektromotor 3 38 verbunden, der am Gehäuse 331 angeflanscht ist. Wenn der Elektromotor arbeitet und dadurch das Schneckenritzel 3 33 dreht, führt die beschriebene Ausbildung dazu, daß die Zahnstange je nach der Drehrichtung des Elektromotors 338 geradlinig in der Führungsnut 337 nach rechts oder nach links verschoben wird. Von der sich dabei geradlinig bewegenden Stange 339 wird das Ventilelement 25 in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung um den Stift 251 geschwenkt (siehe Fig. 1). Diese Schwenkbewegung des Ventilelementes 25 erfolgt mit geringer Geschwindigkeit, da mit dem Schneckenritzel 333 und der mit diesem in Eingriff stehenden Zahnstange 335 gearbeitet wird.

Der Elektromotor 338 (Fig. 2) des Stellantriebs 33 (Fig. 1) wird von elektrischen Signalen von einem Luftverhältnisfühler 30 so getrieben, daß die in das Auspuffrohr 20 eingeleitete Luftmenge V_n je nach dem Luftverhältnis λ des

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Abgases erhöht oder verringert wird. Zu diesem Zweck ist der Elektromotor 338 über eine Steuereinheit 32 mit dem Luftverhältnisfühler 30 verbunden, der stromab des

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katalytischen Wandlers 22 angeordnet ist. Der Luftverhältnisfühler 30 ragt in das Innere des Auspuffrohres 20' und stellt die Zusammensetzung des Abgases fest. Der Luftverhältnisfühler 30, der an sich bekannt ist, liefert elektrische SpannungssignaIe, und zwar entweder ein hohes Spannungssignal oder ein niedriges Spannungssignal, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Das erste, niedrige Spannungssignal ρ zeigt an, daß sich im Abgas ein Luftüberschuß befindet, d.h. mit anderen Worten, daß λ>1,0 gilt. Das zweite, hohe Spanungssignal q zeigt an, daß sich im Abgas ein KraftstoffÜberschuß befindet, d.h. mit anderen Worten, daß λ<1,0 gilt.

Die in Fig. 4 dargestellte Steuereinheit umfaßt einen Vergleicher 321 mit einem an den Luftverhältnisfühler 30 angeschlossenen Eingang 321A, einem weiteren Eingang 321B, der mit einer Spannungsquelle bzw. Batterie B verbunden ist, und einem xAusgang 321C. Der Vergleicher 321 liefert an seinem Ausgang 321C ein positives Signal, wenn der Spannungswert am Eingang 321A größer als der Spannungswert am Eingang 321B ist, und er liefert ein negatives Signal, wenn der Spannungswert am Eingang 321A niedriger als der Spannungswert an Eingang 321B ist. Die von der Batterie 3 gelieferte Spannung am Eingang 321B ist so eingestellt, daß sie zwischen den Spannungssignalen ρ und q (Fig. 3) liegt. Der Vergleicher 321 liefert daher ein Signal R mit dem positiven Wert r (Fig. 4a) am Ausgang 321C, wenn gilt "λ<1,0, und er liefert ein Signal S mit dem negativen Wert -s, wenn gilt λ )>1,0. Diese positiven oder negativen Signale werden über einen Verstärker 323 zum Motor 338 (Fig. 4) übertragen. Wenn der Motor 338 mit dem positiven Signal R beaufschlagt wird, dreht er in der Weise, daß die Zahnstange 335 langsam nach links (in Fig. 2) verschoben wird, so daß das Ventilelement 25 mit geringer Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn in Fig. 1 verschwenkt wird und dadurch allmählich die vom Ventil 24 durchgelassene Luftmenge V₀ erhöht wird, wie dies durch den

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Kurvenzug & * in Fig. 4a angedeutet ist. Wenn der Motor 338 dagegen mit dem negativen Signal S beaufschlagt wird, dreht er in der Heise, daß die Zahnstange 335 langsam nach rechts in Fig. 3 verschoben wird, so daß das Ventilelement 25 mit geringer Geschwindigkeit im Gegenuhrzeigersinn um den Stift 251 verschwenkt wird und dadurch die Luftmenge V₁, allmählich verringert wird, wie dies durch den Kurvenzug £ - in Fig. 4a gezeigt ist.

Durch die langsame Verschwenkung des Ventileleraentes 25 im Uhrzeigersinn bei *X<1,0 oder im Gegenuhrzeigersinn bei λ > 1,0 kann die in das Auspuffrohr 20 eingeleitete Luftmenge V_R mit gesteuerter Geschwindigkeit erhöht oder verringert werden, wie dies die Kurvenzüge ^₁ bzw. 6_ in Fig. 4a zeigen. Es ist daher prinzipiell möglich, die Zusammensetzung des Abgases auf die stöchiometrische Zusammensetzung, d.h. λ = 1,0/zu steuern.

Bei der in Fig. 1 dargestellten und vorstehend beschriebenen Vorrichtung kann jedoch bei direkt mit dem Einlaß 241 des Durchflußsteuerventils verbundener Luftpumpe 26 durch das Ventil 24, den Stellantrieb 33, die Steuereinheit 32 und den Luftverhältnisfühler 30 keine ideale Steuerung der Gaszusarnmensetzung erreicht und erwartet v/erden, und zwar da die Luftmenge V_R, die in das Auspuffrohr 20 eingeleitet werden soll, unabhängig von der Luftmenge V, ist, die von der Luftpumpe 26 in das Ventil 24 eingespeist wird. Dies liegt einerseits daran, daß die Luftmenge V₁, annähernd proportional zur Menge V des durch das Auspuffrohr 20 geleiteten Abgases bzw. der durch die Ansauganlage strömenden Ansaugluftmenge V ist, und daß andererseits die Luftmenge V von der Luftpumpe nicht proportional zu dieser Menge V ist. (Die Luftmenge Vj. ist proportional zur Drehzahl des Motors, da die Luftpumpe 26 mit der Kurbelwelle 10A des Motors verbunden ist.) Es wird daher schwierig, die Luftmenge V₃ so zu steuern, daß die Zusammensetzung des Abgases genau auf den stöchiometrischen Wert gesteuert wird.

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Um diese Schwierigkeit zu beheben, ist erfindungsgemäß ein zusätzliches Durchflußsteuerventil 34 zwischen der Luftpumpe 26 und dem Hauptdurchflußsteuerventil 24 angeordnet, damit eine Vorsteuerung der in das Hauptdurchflußsteuerventil eingeleiteten Luftmenge V in der Weise erfolgen kann, daß das Verhältnis der Luftmenge V zur Luftmenge V annähernd auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, der größer als 1,0 ist. Das Zusatzventil umfaßt ein Gehäuse 341 mit einem Einlaß 343, einem ersten Auslaß 345 und einem zweiten Auslaß 347, sowie ein Ventilelement 35, das im Gehäuse 341 angeordnet ist und um einen Stift 351 schwenken kann. Der Auslaß 345 ist über einen noch ausführlicher zu beschreibenden ersten Luft-'fühler 43 und eine Leitung 38, die mit dem Einlaß 241 des Ventils 24 verbunden ist, an das Hauptdurchflußsteuerventil 24 angeschlossen. Der Auslaß 347 ist zur umgebenden Atmosphäre offen, so daß durch den Auslaß überschüssige Luft abgegeben werden kann. Der Einlaß 343 ist mit der Luftpumpe 26 über eine Leitung 36 verbunden, über die Luft in das zusätzliche Luftdurchflußsteuerventil 34 eingeleitet wird.

Erfindungsgemäß wird das Ventilelement 35 des zusätzlichen LuftdurchflußSteuerventils 34 so betätigt, daß Luft in solcher Menge in das Hauptventil 24 eingeleitet wird, daß das Verhältnis der Luftmenge V_A zur Luftmenge V , d.h. der benötigten Luftmenge, die in das Auspuffrohr 20 eingeleitet werden soll, annähernd auf dem bestimmten Wert gehalten wird, der größer als 1,0 ist. Zu diesem Zweck sind vorgesehen ein Stellantrieb 44 für das Ventilelement 35, ein erster Luftdurchflußfühler 43, der zwischen dem zusätzlichen Durchflußsteuerventil 34 und dem Hauptsteuerventil 24 angeordnet ist und dazu dient, die in das Hauptventil 24 eingeleitete Luftmenge V. festzustellen, ein zweiter Luftdurchflußfühler 45, der in einer Ansaugöffnung 121 des Luftfilters 12 angeordnet ist und dazu dient, die Menge V_n angesaugter Luft festzustellen, sowie eine

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Steuereinheit 40, die den Stellantrieb 44 entsprechend den Signalen von den Luftdurchflußfühlern 43 und 4 5 speist.

Das Ventilelement 35 ist mit dem zugehörigen Stellantrieb 44 so verbunden, daß das Ventilelement im Uhrzeigersinn um den Stift 351 verschwenkt, wird, um die vom zusätzlichen Luftdurchflußsteuerventil 34 in Richtung eines Pfeiles C zum Hauptdurchflußsteuerventil 24 durchgelassene Luftmenge V_ zu verringern, oder daß das Ventilelement im Gegen-Uhrzeigersinn verschwenkt wird, um die Luftmenge V_ zu erhöhen. Der Stellantrieb 44, der im wesentlichen gleichen Aufbau wie der Stellantrieb 33 (Fig. 2) hat, umfaßt einen Motor 441 (Fig. 6) sowie ein nicht dargestelltes Getriebe bzw. Gestänge. Das Gestänge bewirkt eine langsame Schwenkbewegung des Ventilelementes 35 im Uhrzeigersinn um den Stift 351 zur Verringerung der Luftmenge V , wenn am Motor 441 ein positives elektrisches Eingangssignal anliegt, bzw. eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn zur Erhöhung der Luftmenge V , wenn ein negatives elektrisches Eingangssignal am Motor 441 anliegt.

Der erste Luftdurchflußfühler 43 zur Feststellung der vom zusätzlichen Luftdurchflußsteuerventil 34 in das Hauptluftdurchflußsteuerventil 24 eingeleiteten Luftmenge V umfaßt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, ein Gehäuse 431 mit einem Einlaß 431.', der mit dem zusätzlichen Luftdurchflußsteuerventil 34 verbunden ist, und einem Auslaß 432, der mit dem Hauptluftdurchflußsteuerventil 24 verbunden ist. Im Gehäuse 431 ist um einen Stift 434 schwenkbar ein plattenförmiges Element 433 angeordnet, dessen Winkelstellung entsprechend der durch das Gehäuse 431 in Richtung eines Pfeiles X strömenden Luftmenge veränderlich ist. Ein stationäres, bogenförmiges Element 435 ist so angeordnet, daß ein äußerer Endabschnitt 433' des plattenförmigen Elementes 4 33 während der Schwenkbewegung des plattenförmigen Elementes ständig in Kontakt mit dem stationären Element 435 steht, das bogenförmige stationäre Element 435

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besteht aus elektrischem Widerstandsmaterial, wogegen der äußere Endabschnitt 433' aus metallischem Material besteht. In Verbindung mit einer Batterie B₁ (siehe Fig. 6) können daher elektrische Signale, die die Winkelstellung des Endabschnitts 433', d.h. die durch den ersten Luftdurchfluß·¹-fühler 43 in Richtung des Pfeiles X strömende Luftmenge wiedergeben, an einem Anschluß 433 '· am Element 433 des ersten Luftdurchflußfühlers 4 3 abgenommen werden. Der zweite Luftdurchflußfühler 45 in der Ansaugöffnung 121 (Fig. 1) des Luftfilters 12 hat im wesentlichen gleichen Aufbau wie der erste Luftdurchflußfühler 43. In Verbindung mit einer Batterie B„ (siehe Fig. 6) können daher elektrische Signale, die die durch den Luftfilter 12 strömende Luftmenge V wiedergeben, an einem Anschluß 455" des zweiten Luftfühlers 45 abgenommen werden.

Die Steuereinheit 40 umfaßt einen Dividierer 401 mit einem an den Anschluß 433" des ersten Luftdurchflußfühlers 43 angeschlossenen Eingang 401A und einem weiteren Eingang 401B, der mit dem Anschluß 455" des zweiten Luftdurchflußfühlers 45 verbunden ist. Der Dividierer 401 liefert an seinem Ausgang 401C Signale, die das Verhältnis der Spannung am zweiten Eingang 4 01B zur Spannung am ersten Eingang 401A wiedergeben. Wie bereits erwähnt wurde, entspricht die Spannung am zweiten Eingang 401B der durch den zweiten Luftdurchflußfühler 45 zu den Brennräumen des Motors strömenden angesaugten Luftmenge V , während die Spannung am ersten Eingang 401A der durch den ersten Luftdurchflußfühler 43 zum HauptdurchflußSteuerventil 24 strömenden Luftmenge V₇. entspricht. Die Spannung am Ausgang 4 01C entspricht daher einem Verhältnis R der angesaugten Luftmenge V_D zur Sekundärluftmenge V-. An den Dividierer 401 ist ein Vergleicher 4 03 angeschlossen, der einen mit dem Ausgang 4 01C verbundenen Eingang 4 03A sowie einen mit einer Batterie B₃ verbundenen Eingang 403B aufweist. Der Vergleicher 403 liefert an seinem Ausgang 403C ein konstantes positives Signal, wenn die Spannung am Eingang 403A größer

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als die Spannung am Eingang 403B ist, und er liefert ein konstantes negatives Signal, wenn die Spannung am Eingang 403A niedriger als die Spannung am Eingang 403B ist. Der Wert der von der Batterie B^ gelieferten Spannung am Eingang 403B ist so eingestellt, daß dieser Wert einem bestimmten konstanten Verhältnis R_n der angesaugten Luftmenge V^ zur Sekundär luftmenge V_. entspricht. Der Vergleicher 403 liefert somit die Signale T mit dem positiven Spannungswert t, wenn das Verhältnis R größer als das bestimmte konstante Verhältnis R„ ist (siehe Fig. 6a), und der Vergleicher 4 03 liefert Signale U mit dem negativen Spannungswert -u, wenn das festgestellte Verhältnis kleiner als das vorgegebene Verhältnis R_Q ist (Fig. 6a). Die auf diese Weise erhaltenen positiven oder negativen Signale werden zum Motor 441 des Stellantriebs 44 (siehe Fig. 1) über einen Verstärker 405 gegeben (Fig. 6). Dadurch wird eine langsame Schwenkbewegung des Ventilelementes 35 des zusätzlichen Durchflußsteuerventils 34 im Uhrzeigersinn bewirkt, wenn das Signal T mit dem positiven Wert t am Motor 441 anliegt, um allmählich die vom zusätzlichen Luftdurchflußsteuerventil 34 zum Hauptventil 24 durchgelassene Luftmenge V_Ä zu verringern, wie dies durch einen Kurvenzug 6 .j in Fig. 6a dargestellt ist, da dann das Verhältnis R größer als das vorgegebene Verhältnis R_ ist.

Dagegen wird eine gesteuerte und langsame Schwenkbewegung des Ventilelementes 35 im Gegenuhrzeigersinn bewirkt, wenn das Signal ü mit dem negativen Wert -u am Motor 441 anliegt, um allmählich die Menge der vom zusätzlichen Luftdurchflußsteuerventil 34 zum Hauptsteuerventil 24 durchgelassenen Sekundärluft V zu erhöhen, v/ie dies durch einen Kurvenzug Q . in Fig. 6a dargestellt ist, da dann das festgestellte Verhältnis R kleiner als das vorgegebene Verhältnis R_Q ist. Das Verhältnis R der durch den Luftfilter 12 strömenden angesaugten Luftmenge V_D zur Menge V der in das Hauptventil 24 eingeleiteten Sekundärluft wird daher auf das vorbestimmte konstante Verhältnis R_n gesteuert. Dies führt dazu, daß die in das Hauptsteuerventil 24 eingeleitete Luftmenge V

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(siehe Fig. 1) immer so gesteuert ist, daß das Verhältnis der Luftmenge V zur Luftmenge V nahe dem vorbestimmten

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Wert gehalten wird, der größer als 1,0 ist, da die Luftmenge V_R ungefähr der durch den Luftfilter 12 strömenden angesaugten Luftmenge V_n und somit der durch das Auspuffrohr 20 strömenden Abgasmenge V entspricht. Daher kann dann vom Hauptdurchflußsteuerventil 24, dem Stellantrieb 33, der Steuereinheit 32 und dem Luftverhältnisfühler 30 eine ideale Steuerung der Zusammensetzung des Gases vorgenommen werden, so daß die Zusammensetzung des Abgases genau auf den stöchiometrischen Wert gesteuert werden kann, bei dem gilt λ = 1,0. Dadurch wiederum kann eine sehr effektive Abgasreinigung durch den Dreifachwandler 22 erreicht werden.

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ebenfalls ein Hauptluftdurchflußsteuerventil 24a vorgesehen, das die Menge der in den Abgassammler 16a von einer Luftpumpe 26a eingespeisten Sekundärluft steuern kann. Das Ventil 24a umfaßt ein Ventil-(jj.ciaent 25a, das von einer am Ventileleraent 25a befestigten Antriebswelle 251a gedreht werden kann und dazu dient, die vom Ventil 24a zum Auspuffrohr 20a in Richtung eines Pfeiles B durchgelassene Luftmenge V zu steuern. Wie Fig. 8 zeigt, ist die Antriebswelle 251a des Ventilelementes 25a bei dieser Ausfuhrungsform direkt mit der Ausgangswelle eines Schrittmotors 338 verbunden, der das Ventilelement 25a je nach den Signalen einer Steuereinheit 32a (Fig. 7) im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn drehen kann. Die Steuereinheit 32a (Fig. 9) hat im wesentlichen gleichen Aufbau wie die Steuereinheit gemäß Fig.4 mit dem einen Unterschied, daß mit einem modulierten Verstärker 323a ein Impulsgenerator 52 verbunden ist. Die Steuereinheit 32a ist ebenfalls mit dem Luftverhältnisfühler 30a verbunden, der elektrische Signale liefert, die die Zusammensetzung des Abgases im Auspuffrohr 20a gemäß Fig. 3 wiedergeben. Die Steuereinheit 32a liefert ein

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erstes pulsierendes Signal R¹ mit dem positiven Wert r¹ und bestimmter Frequenz (siehe Fig. 9a) am Ausgang der Einheit 32a, wenn das Luftverhältnis λ- kleiner als 1,0 ist, und sie liefert ein zweites pulsierendes Signal S¹ mit dem negativen Wert -s¹ und einer bestimmten Frequenz (Fig. 9a) am Ausgang der Steuereinheit 32a, wenn das Luftverhältnis λ. größer als 1,0 ist. Diese Signale R¹ und S¹ werden zum Schrittmotor 338a (siehe Fig. 8) übertragen. Der Schrittmotor 338a führt im Uhrzeigersinn eine Drehung aus, deren Winkel der Anzahl der Impulse im Signal R¹ entspricht. Der Motor 338a führt eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn aus, deren Winkel der Anzahl der Impulse im Signal S¹ entspricht (siehe Fig. 9a).

Dies führt dazu, daß das mit dem Motor 338a verbundene Ventilelement 25a langsam im Uhrzeigersinn gedreht bzw. geschwenkt wird und dadurch allmählich die in das Auspuffrohr 20a eingeleitete Sekundärluftmenge V_Q erhöht wird, wie dies durch einen Kurvenzug C₁"¹ in Fig. 9a gezeigt ist, wenn das Signal R¹ vorliegt, was bedeutet, daß der Luftverhältnisfühler 30a ein Luftverhältnis von λ<1,0 anzeigt. Dagegen wird das Ventilelement 25a langsam im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so daß allmählich die Menge V_n der

Sekundärluft verringert wird, wie dies durch einen Kurvenzug C„ ' in Fig. 9a wiedergegegen wird, wenn das Signal S¹ anliegt, was bedeutet, daß der Luftverhältnisfühler 30a ein Luftverhältnis λ>1,0 anzeigt. Damit ist theoretisch eine Steuerung der Zusammensetzung des Abgases auf den Wert X =1,0 möglich.
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Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist ein zusätzliches Luftdurchflußsteuerventil 34a vorgesehen, das eine Vor steuerung der sekundären Luftmenge V₂. vornimmt, die

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dem Hauptluftdurchflußsteuerventil 24a zugeführt wird. Das zusätzliche Luftdurchflußsteuerventil 34a umfaßt ein Ventilelement 35a, das von einer am Ventilelement 35a befestigten Antriebswelle 351a gedreht werden kann und dazu

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dient, die Menge V₇. der vom zusätzlichen Luftdurchflußsteuerventil 34a zum Hauotluftdurchflußsteuerventil 24a durchgelassenen Sekundärluft zu steuern. Die Antriebswelle 351a ist direkt mit der Ausgangswelle eines das Ventilelement 35a antreibenden Schrittmotors 441a verbunden. Zwischen dem Ventil 24a und dem Ventil 34a ist ein Luftdurchflußfühler 4 3a vorgesehen, der praktisch gleichen Aufbau wie der erste Luftdurchflußfühler 43 gemäß Fig. 5 hat und dazu dient, die in Richtung eines Pfeiles A in das Hauptluftdurchflußsteuerventil 24a eingeleitete Luftmenge

V festzustellen.

Im bzw. am Luftfilter 12a befindet sich ein zweiter Luftdurchflußfühler 4 5a, der praktisch gleichen Aufbau wie der Luftdurchflußfühler 43a hat.

Die mit den Fühlern 43a und 45a verbundene Steuereinheit 40a hat, wie Fig.10 zeigt, praktisch gleichen Aufbau wie die Steuereinheit gemäß Fig. 6 mit dem Unterschied, daß ein Impulsgenerator 52a an einen modulierten Verstärker 405a angeschlossen ist, der ein erstes pulsierendes Signal T¹ mit dem positiven Wert t' und mit bestimmter Frequenz am Ausgang des modulierten Verstärkers 4 0a liefert und dadurch anzeigt, daß das Verhältnis R der durch den Luftfilter 12a strömenden angesaugten Luftmenge V zur in das Hauptluftdurchflußsteuerventil 24a eingeleiteten Sekundärluftmenge

V größer als ein bestimmtes Verhältnis R_n ist. Wenn das Verhältnis R kleiner als das bestimmte Verhältnis R_Q ist, liefert der Verstärker 4 05a an seinem Ausgang ein zweites pulsierendes Signal U¹ mit dem negativen Flert -u¹ und mit einer bestimmten Frequenz. Diese Signale T¹ und U¹ werden zum Schrittmotor 441a übertragen, der im Gegenuhrzeigersinn eine Drehung um einen Winkel ausführt, der durch die Anzahl der Impulse im Signal U¹ bestimmt ist, und der im Uhrzeigersinn eine Drehung um einen Winkel ausführt, der durch die Anzahl der Impulse im Signal ^T' bestimmt ist.

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Dies hat zur Folge, daß das mit dem Motor 441a verbundene Ventilelement 35a eine langsame Drehung im Gegenuhrzeigersinn ausführt, so daß allmählich die Sekundärluftmenge V_A erhöht wird, wie dies durch einen Kurvenzug £ .' in Fig. 10a dargestellt ist, wenn das Verhältnis R kleiner als das vorgegebene Verhältnis R_ ist, wogegen das Ventilelement 35a eine langsame Drehung im Uhrzeigersinn ausführt, so daß allmählich die Sekundärluftmenge V verringert wird, wie dies durch einen Kurvenzug (J ' in Fig. 10a dargestellt ist, wenn das Verhältnis R größer als das vorgegebene Verhältnis R„ ist. Auf diese Weise wird das Verhältnis R (= V /V) auf das vorgegebene Verhältnis R_Q gesteuert, so daß die Luftmenge V_a immer so gesteuert ist, daß das Verhältnis der Luftmenge V zur Luftmenge V annähernd auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird, der größer als 1,0 ist, da die Luftmenge V₀ annähernd der angesaugten Luft-

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menge V_ entspricht. Demzufolge kann durch das Hauptluftdurchflußsteuerventil 24a eine ideale Steuerung der Zusammensetzung in der Weise erfolgen, daß die Zusammensetzung des Abgases genau dem stöchiometrischen Verhältnis mit λ = 1,0 entspricht, so daß der katalytische Dreifachwandler 22a wirksam arbeiten kann.

In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der ein zusätzliches Luftdurchflußsteuerventil 59 vorgesehen ist, das sich wesentlich von dem in Fig. 1 dargestellten Ventil 34 unterscheidet. Ferner ist ein Hauptventil 24c vorgesehen, das praktisch gleichen Aufbau wie das Ventil 24 gemäß Fig. 1 hat. Dieses Ventil 24c wird von einem Stellantrieb 33c, einer Steuereinheit 32c und einem Luftverhältnisfühler 30c betrieben, wie dies bereits vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert wurde.

Das zusätzliche Luftdurchflußsteuerventil 59 umfaßt ein Gehäuse 61, in dem eine Kammer ausgebildet ist, die über einen Ventilsitz 67 mit einem Kanal 65 zwischen einer

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Luftpumpe 26c und dem Hauptluftdurchflußsteuerventil 24c in Verbindung steht. Ferner v/eist die Kammer 63 einen zur Atmosphäre offenen Auslaß 76 auf, durch den überschüssige Luft abgeführt werden kann. In der Kammer 63 ist ein Ventilelement 72 so angeordnet, daß es dem Ventilsitz 67 zugewandt ist. Dieses Ventilelement 72 ist mit einem unterdruckbetätigten Mechanismus mit einer Membran 60 verbunden. Auf der vom Ventilelement 72 abgewandten Seite der Membran 60 befindet sich eine Unterdruckkammer 71. In der Unterdruckkammer 71 ist eine Feder 73 angeordnet,die das Ventilelement 72 zum Ventilsitz 67 zu drücken versucht. Die Unterdruckkammer 71 ist über eine Unterdruckleitung 74 mit einem Unterdruckanschluß 75 verbunden, der im Ansaugverteiler 14c stromab einer Drosselklappe 77 ausgebildet ist, die sich stromab eines Luftfilters 12c befindet.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Abgasmenge V aufgrund einer geringen Menge V durch den Ansaugverteiler 14c strömender Ansaugluft klein ist, ist der Wert des Unterdrucks am Unterdruckanschluß 75 verhältnismäßig hoch, da die öffnung der Drosselklappe 77 wegen dieser geringen Menge V angesaugter Luft klein bleibt. Dies hat zur Folge, daß die Membran 60 entgegen der Kraft der Feder 73 ausgelenkt wird, so daß das Ventilelement 72 vom Ventilsitz 61 wegbewegt wird und demzufolge die durch den Auslaß 67 abgeführte Luftmenge (Pfeil Q) größer werden kann. Dies hat zur Folge, daß die in das Hauptventil 24c eingeleitete Luftmenge V abnimmt, so daß der Verhältnis R der Menge Vp angesaugter Luft zur in das Hauptventil 24c eingeleiteten Sekundärluftmenge V_A auf das vorgegebene konstante Verhältnis R_ gesteuert wird. Wenn die Abgasmenge V aufgrund einer durch den Ansaugverteiler 14c strömenden großen Menge V_p angesaugter"Luft groß ist, wird 3er Unterdruck am Unterdruckanschluß 75 verhältnismäßig niedrig, da die öffnung der Drosselklappe 77 wegen der großen Menge V_p angesaugter Luft groß bleibt. Dies hat zur Folge, daß die Membran 60 von der Feder 73 so ausgelenkt wird, daß das Venfcilelement

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as

zum Ventilsitz 67 bewegt wird, so daß die Luftmenge in Richtung des Pfeiles Q aus dem Auslaß 67 abgelassener Luft abnimmt. Daher steigt die in das Hauptventil 24c eingeleitete Luftmenge V an, so daß das Verhältnis R der Menge V_n zur Menge V auf das vorgegebene konstante Verhältnis R_Q gesteuert wird.

Aufgrund dieser Steuerung des Verhältnisses R auf das vorgegebene Verhältnis R„ ist die in das Hauptventil 24c eingeleitete Luftmenge V immer so gesteuert, daß das Verhältnis der Luftmenge V zur Luftmenge V_ß ungefähr auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, der größer als 1,0 ist. Daher können das Hauptdurchflußsteuerventil 24c, der Stellantrieb 32c, die Steuereinheit 32c und der Luftverhältnisfühler 30c auf ideale Weise die Zusammensetzung steuern, so daß die Zusammensetzung des Abgases genau so gesteuert wird, daß sie der stöchiometrischen Zusammensetzung mit λ= 1,0 entspricht. Daher kann der katalytische Dreifachwandler 22c eine wirksame Abgasreinigung durchführen.

Vorstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Abwandlungen und Änderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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L e e r s e i t e

Claims

Pate ntansorü ehe

Vorrichtung zum Einleiten von Sekundärluft in eine Verbrennungsmotor-Abgasanlage mit einem katalytischen Dreifach-Wandler, gekennzeichnet durch ein Leitungssystem (28, 36, 38) das mit der Abgasanlage stromauf des katalytischen Dreifach-Wandlers (22, 22a, 22c) verbunden ist, eine Luftliefereinrichtung (26, 26a, 26c) am Leitungssystems, die Luft in das Leitungssystem liefert, eine in der Abgasanlage angeordnete Fühleinrichtung (30, 32, 30a, 32a, 30c, 32c) zur Feststellung der Zusammensetzung des Abgases, die elektrische Signale liefert, die das Luftverhältnis des Abgases in der Abgasanlage wiedergeben, ein erstes Luftdurchflußsteuerventil (24, 24a, 24c) im Leitungssystem mit einem Gehäuse (23) und einem im Gehäuse angeordneten Ventilelement (25, 25a), das zur Steuerung der durch das Gehäuse strömenden Sekundärluftmenge verstellt werden kann, eine Stelleinrichtung (33, 33c, 41a) für das erste Steuerventil, die mit der Fühleinrichtung verbunden ist und das Ventilelement entsprechend den das Luftverhältnis des Abgases wiedergebenden Signalen so verstellt, daß die notwendige Sekundärluftmenge in die Abgasanlage eingeleitet wird, um die Zusammensetzung des Abgases auf das stöchiometrische Verhältnis zu bringen, bei dem das Luftverhältnis nahe 1 gehalten wird, ein zweites Luftdurchflußsteuerventil (34, 34a, 59) im Leitungssystem an einer Stelle stromauf des ersten Luftdurchflußsteuerventils auf dessen nicht mit der Abgasanlage verbundener Seite, wobei das zweite Steuerventil ein Gehäuse (341, 61) und ein Ventilelement (35, 35a, 72) umfaßt, das so verstellt werden kann, daß es die dem ersten Luftdurchflußsteuerventil zugeführte Sekundärluftmenge steuert, und eine Stell- und Steuereinrichtung (40, 43, 44, 45, 40a, 43a, 441a, 45a, 60, 71, 73) für das Ventilelement des zweiten

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ORIGINAL INSPECTED

Luftdurchflußsteuerventils zum Verstellen des Ventilelementes in der Weise, daß es die in die Abgasanlage eingeleitete Sekundärluftmenge entsprechend der durch die Kanäle des Motors, einschließlich der Ansauganlage und der Abgasanlage, strömenden Fluidmenge steuert, so daß das Verhältnis der dem ersten Luftdurchflußsteuerventil zugeführten Luftmenge zur benötigten, in die Abgasanlage eingeleiteten Luftmenge annähernd auf einem vorbestimmten Wert größer als 1,0 gehalten wird und dadurch eine genaue Steuerung der Zusammensetzung des Abgases auf das stöchiometrische Verhältnis durch das erste Luftdurchflußsteuerventil erreicht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung (30, 32, 30a, 32a, 30c, 32c) eine elektrische Einheit (32, 32a, 32c) umfaßt, die ein erstes elektrisches Signal, das anzeigt, daß das Luftverhältnis größer als 1,0 ist, sowie eine zweites elektrisches Signal liefert, das anzeigt, daß das Luftverhältnis kleiner als 1,0 ist, wobei das erste elektrische Signal der Stelleinrichtung (33, 33c, 441a) zugeführt wird, damit diese das Ventilelement (25, 25a) des ersten Steuerventils (24, 24a, 24c) in solcher Richtung verstellt, daß die in die Abgasanlage eingeleitete Luftmenge verringert wird, und wobei das zweite elektrische Signal der Stelleinrichtung zugeführt wird, damit diese das Ventilelement des ersten Steuerventils in zur ersten Richtung entgegengesetzter Richtung verstellt, so daß dadurch die in die Abgasanlage eingeleitete Luftmenge vergrößert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (33, 33c) einen mit der elektrischen Einheit bzw. Schaltung (32, 32c) verbundenen Elektromotor (338) und einen Mechanismus aus Schneckenritzel (333)" und Zahnstange (335) umfaßt, der

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den Elektromotor mit dem Ventilelement (25) des ersten LuftdurchflußSteuerventils (24, 24c) verbindet, so daß das Ventilelement langsam in der ersten Richtung verstellt wird und dadurch allmählich die in die Ahgasanlage eingeleitete Luftmenge verringert wird, wenn die Stelleinrichtung mit dem ersten Signal beaufschlagt wird, und so daß das Ventilelement langsam in der anderen Richtung verstellt wird und dadurch allmählich die in die Abgasanlage eingeleitete Luftmenge vergrößert, wenn an der Stelleinrichtung das zweite Signal anliegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung einen mit dem ersten Luftdurchflußsteuerventil (25a) verbundenen Schrittmotor (33.8a) umfaßt und daß die elektrische Einheit bzw. Schaltung (32a) Mittel (32 3a, 52) zum Umwandeln des ersten Signals der Fühleinrichtung in ein pulsierendes Signal und zum Umwandeln des zweiten Signal in ein weiteres pulsierendes Signal umfaßt, wobei diese pulsierenden Signale zum Schrittmotor übertragen werden, so daß das Ventilelement (25a) langsam in der ersten Richtung verstellt wird und dadurch allmählich die in die Abgasanlage eingeleitete Luftmenge verringert wird, wenn das erste pulsierende Signal anliegt, und so daß das Ventilelement langsam in der anderen Richtung verstellt wird und dadurch allmählich die in die Abgasanlage eingeleitete Luftmenge vergrößert wird, wenn das zweite pulsierende Signal am Schrittmotor anliegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Steuereinrichtung umfaßt einen elektrischen Stellantrieb (44, 441a), der mit dem Ventilelement (35, 35a) des zweiten Luftdurchflußsteuerventils (34, 34a) verbunden ist und dieses Ventilelement zur Verringerung der dem ersten Luftdurch-

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flußsteuerventil (24, 24a) zugeführten Luftmenge in einer Richtung verstellen kann sowie dieses Ventilelement zur Erhöhung der dem ersten Luftdurchflußsteuerventil zugeführte Luftmenge in der anderen Richtung verstellen kann, einen ersten Luftdurchflußfühler (45, 45a) zum Feststellen der durch die Kanäle des Motors, einschließlich der Ansauganlage und der Abgasanlage, strömenden Motorfluidmenge, einen zweiten Luftdurchflußfühler (43, 4 3a) zur Feststellung der dem ersten Steuerventil zugeführten Luftmenge sowie eine elektrische Einheit bzw. Schaltung (40, 40a), die mit dem ersten Luftdurchflußfühler und dem zweiten Luftdurchflußfühler verbunden ist und ein erstes Signal, das anzeigt, daß das Verhältnis der Motorfluidmenge zur dem ersten Durchflußsteuerventil zugeführten Luftmenge größer als ein vorbestimmtes konstantes Verhältnis ist, sowie ein zweites Signal liefert, das anzeigt, daß dieses Verhältnis kleiner als das vorbestimmte konstante Verhältnis ist, wobei das Ventilelement des zweiten Luftdurchflußsteuerventils zur Verringerung der dem ersten Luftdurchflußsteuerventil zugeführten Luftmenge in der einen Richtung verstellt wird, wenn am Stellantrieb das erste Signal anliegt und wobei das Ventilelement vom Stellantrieb zur Erhöhung der dem ersten Steuerventil zugeführten Luftmenge in der anderen Richtung verstellt wird, wenn am Stellantrieb das zweite Signal anliegt, so daß das genannte Verhältnis nahe dem vorbestimmten konstanten Verhältnis gehalten wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (44) einen mit der elektrischen Einheit bzw. Schaltung (40) verbundenen Elektromotor (338) sowie einen Mechanismus mit Schneckenritzel (333) und Zahnstange (335) umfaßt, der den Elektromotor mit dem Ventilelement (35) des zweiten Luftdurchflußsteuerventils (34) verbindet und für Verstellung

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des Ventilelementes mit geringer Geschwindigkeit sorgt, so daß das Ventilelement zur allmählichen Verringerung der dem ersten Luftdurchflußsteuerventil (24) zugeführten Luftmenge langsam in der einen Richtung verstellt wird, wenn das erste Signal anzeigt, daß das Verhältnis größer als das vorbestimmte Verhältnis ist, und so daß das Ventilelernent zur allmählichen Erhöhung der dem ersten Luftdurchflußsteuerventil zugeführten Luftmenge langsam in der anderen Richtung verstellt wird, wenn das zweite Signal anzeigt, daß das Verhältnis kleiner als das vorbestimmte Verhältnis ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb einen mit dem Ventilelement (35a) des zweiten Luftdurchflußsteuerventils (34a) verbundenen Schrittmotor (441a) umfaßt und daß die elektrische Einheit bzw. Schaltung (40a) Mittel (405a, 52a) zum Umwandeln des ersten Signals in ein pulsierendes Signal und zum Umwandeln des zweiten Signals in ein zweites pulsierendes Signal umfaßt, wobei diese pulsierenden Signale auf den Schrittmotor gegeben werden, so daß das Ventilelement zur allmählichen Verringerung der dem ersten Luftdurchflußsteuerventil (24a) zugeführten Luftmenge langsam in der einen Richtung verstellt wird, wenn das erste pulsierende Signal anzeigt, daß das Verhältnis größer als das vorbestimmte Verhältnis ist, und so daß das Ventilelement zur allmählichen Erhöhung der dem ersten Luftdurchflußsteuerventil zugeführten Luftmenge langsam in der anderen Richtung verstellt wird, wenn das zweite pulsierende Signal anzeigt, daß das Verhältnis kleiner als das vorbestimmte Verhältnis ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Luftdurchflußfühler (45, 45a) in der Ansauganlage des Motors angeordnet ist

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und die Menge in den Motor einströmender Ansaugluft feststellt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Steuereinrichtung (60, 71, 73) eine mit einem ünterdruckanschluß (75) an der Ansauganlage des Motors verbundene unterdruckbetätigte Einrichtung umfaßt, die das Ventilelement (72) so verstellt, daß die dem ersten Luftdurchflußsteuerventil (24c) zugeführte Luftmenge entsprechend der Hohe des Unterdrucks am Unterdruckanschluß gesteuert wird.

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