DE2711944A1

DE2711944A1 - Sekundaerluftsteuereinrichtung fuer einen verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2711944A1
Application number: DE19772711944
Authority: DE
Inventors: Hideo Miyagi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1976-11-15
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1978-05-24
Also published as: JPS6018807B2; DE2711944C2; JPS5362019A; US4100735A

Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE - GrU?c

Dipl.-Chem. Bühling

971 1 9 U A Dipl.-lng. Kinne

* ' «*'■»·' Dipl.-lng. Grupe

φ Bavarlarlng 4, Postfach 20 24

8000 München 2

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

Telex:5 24 845tipat

cable. Germaniapatent München

18.März 1977 B 8009 case 1606

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi, Japan

Sekundärluftsteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sekundärluftsteuereinrichtung für eine Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors.

Um mittels einer Abgasreinigungsvorrichtung, beispielsweise mittels eines Reaktors oder eines Katalysators, eine wirksame Reinigung der Abgase eines Verbrennungsmotors zu erreichen, muß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den Reaktor oder Katalysator eingeleitet wird, annähernd den stöchiometrischen Wert haben. Dies heißt mit anderen Worten, daß der Reaktor oder Katalysator mit einem Abgas gespeist werden muß, wie es sich bei der Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs mit dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ergibt. Im folgenden wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kurz LKV genannt und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases als Abgas-LKV bezeichnet. Zur Erfüllung der genannten Anforderung ist bereits eine Steuereinrichtung bekannt/ die einen LKV-Fühler umfaßt, bei dem es sich beispielsweise um einen Sauerstoffühler, der die Oj-Konzentration feststellen kann, oder einen Kohlenmonoxidfühler handelt,

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Drwdn.t Bank (MOnchan) Klo. 3139 644 PottKhx* (MOnohen) Kto. 670-43-M4

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der die CO-Konzentration feststellen kann. Ferner umfaßt die Einrichtung ein Steuergerät, mittels dessen die gemessene 0_?-Konzentration oder CO-Konzentration mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Das Steuergerät erzeugt bei einer Differenz zwischen der Messung und dem Sollwert - sofern eine solche Differenz vorhanden ist ein "fettes Signal" oder ein "mageres Signal", durch das ein Stellantrieb angesteuert wird, der seinerseits die freie Durchflußfläche einer Ventilöffnung eines Sekundärluftsteuerventils steuert, wodurch die Menge der Sekundärluft gesteuert wird, die in die Abgasanlage eingeleitet bzw. eingeblasen wird. Bei der bekannten Steuereinrichtung umfaßt das Sekundärluftsteuerventil zwei Kammern auf den beiden Seiten eines Ventilkörpers des Ventils, wobei eine der Kammern mit einer Ablaßöffnung versehen ist, durch die überschüssige Sekundärluft in einen Luftfilter abgelassen wird, und wobei die andere Kammer mit einer Lieferöffnung versehen ist, durch die Sekundärluft in die Abgasanlage eingeleitet wird. Entsprechend der Stellung bzw. Ver-Schiebung des Ventilkörpers wird die von einer Luftpumpe gelieferte Sekundärluft somit teilweise in die Abgasanlage eingeleitet, während die restliche Sekundärluft zum Luftfilter abgelassen wird. Die zuzuführende bzw. einzublasende Sekundärluftmenge hängt von den verschiedenen Fahrzuständen des Fahrzeugs ab. Beispielsweise wird die Sekundärluftmenge erhöht, solange der Motor noch nicht warm gelaufen ist oder wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, und die Sekundärluftmenge wird verringert, während das Fahrzeug verzögert wird. Bei der bekannten Steuereinrichtung hängt der Hub des Ventilkörpers in Sekundärluftsteuerventil und somit die freie Durchflußfläche der Ventilöffnung von einer Druckdifferenz zwischen zwei Membrankammern ab, von denen sich eine neben der Kammer mit der Ablaßöffnung und die andere neben der Kammer mit der Lieferöffnung befindet. Die Membrankammern werden ihrerseits über ein Unterdruck-Umschaltventil mit als

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Arbeitsunterdruck dienendem Ansaugunterdruck beaufschlagt, so daß die Arbeits- bzw. Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers des Sekundärluftsteuerventils wesentlich von der Höhe des Ansaugunterdrucks abhängt. Dies heißt mit anderen Worten, daß die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers größer ist, wenn der Ansaugunterdruck hoch ist, und umgekehrt. Bei konstanter Drehzahl der Motors ist außerdem bei hohem Ansaugunterdruck die Abgasmenge geringer, und auch der Gegendruck und die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases bleiben niedriger. Dies hat zur Folge, daß mit steigendem Ansaugunterdruck der Zeitraum größer wird, den das Gemisch aus Sekundärluft und Abgas benötigt, um den LKV-Fühler zu erreichen. Wenn die Kennlinie des Sekundärluftsteuerventils so eingestellt ist, daß die günstigste Betriebsweise bei hoher Motorbelastung und niedrigem Ansaugunterdruck erreicht wird, wird die Zeitdauer, die das Gemisch bis zum Erreichen des LKV-Fühlers benötigt, bei davon abweichenden Betriebsbedingungen größer als bei Betrieb unter Auslegungsbedingungen. Grund dafür ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gemischs aus Sekundärluft und Abgas niedriger wird, wenn die Motorbelastung geringer wird und der Ansaugunterdruck steigt. Dies hat zur Folge, daß ein Unterschied zwischen dem Abgas-LKV nahe der Sekundärluft-Blasöffnung und dem Abgas-LKV nahe dem Fühler besteht. Dies heißt mit anderen Worten, daß das Abgas-LKV, das vom Fühler festgestellt wird, nicht identisch mit dem Abgas-LKV nahe der Einblasöffnung ist. Wenn das Steuergerät aufgrund der Messung durch den LKV-Fühler ein "fettes Signal" oder ein "mageres Signal" liefert, so hat dies dann zur Folge, daß das Gemisch aus Abgas und Sekundärluft zu mager oder zu fett wird. Wenn andererseits die Kennlinie des Sekundärluftsteuerventils so ausgelegt ist, daß der günstigste Betrieg bei niedriger Motorbelastung und hohem Ansaugunterdruck erreicht wird, entsteht ein ähnliches Problem wie das bei der vorstehend beschriebenen Auslegung der Betriebskennlinie, d.h. es

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tritt wiederum ein Unterschied zwischen dem Abgas-LKV nahe der Sekundärluft-Blasöffnung und dem Abgas-LKV nahe dem LKV-Fühler aus.

Dies führt zu unbefriedigender und unzureichender Reinigung des Abgases durch die Abgasreinigungsvorrichtung, beispielsweise den Katalysator oder den Reaktor, sowie zu ungenauer Arbeitsweise des Sekundärluftsteuerventils.

Ferner steigt der Bedarf an in die Abgasanlage einzublasender Sekundärluft plötzlich an, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs schnell geändert wird, beispielsweise von Fahren mit geringer Belastung zu Fahren mit hoher Belastung oder von Leerlauf oder Verzögerung zu Beschleunigung, oder wenn unmittelbar nach einem Gangwechsel eine starke Beschleunigung erfolgt. Bei bekannten Steuereinrichtungen ist es jedoch unmöglich, die Stellgeschwindigkeit des Sekundärluftsteuerventils solchen besonderen Bedingungen anzupassen. Mittels der bekannten Steuereinrichtungen ist es nicht möglich, die Aufgabe zu lösen, unter bestimmten Bedingungen die benötigte große Sekundärluftmenge zuzuführen, um die Kohlenmonoxidemission günstig zu beeinflussen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile herkömmlicher Steuereinrichtung zu beheben.

Erfindungsgemäße Steuereinrichtungen sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Sekundärluftsteuereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise eines Unterdruck-Umschaltventils;

Fig. 3 ein Beispiel für die elektrische Schaltung eines

Steuerrechners;
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Fig. 4A ein Diagramm, das die Kennlinie eines Sekundärluftsteuerventils der Steuereinrichtung gemäß Fig. 1 im Vergleich zur Kennlinie einer herkömmlichen Steuereinrichtung zeigt, wobei die Kennlinien für den Fall niedriger Motorbelastung

gelten;

Fig. 4B ein Fig. 4A entsprechendes Diagramm, jedoch für

den Fall hoher Motorbelastung; 20

Fig. 5 eine schematische Darstellung von Teilen einer

zweiten Ausführungsform;

Fig. 6 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der ansaugten Luftmenge und dem Unterdruck in einem

kleinen Lufttrichter zeigt;

Fig. 7A und 7B Diagramme, die den Diagrammen gemäß Fig.4A und 4B entsprechen, jedoch für die zweite Ausführungsform gelten;

Fig. 8 eine schematische Darstellung von Teilen einer dritten Ausführungsform; und

Fig. 9 eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 8.

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Zunächst wird auf Fig. 1 eingegangen. Darin sind ein Luftfilter 2, ein Auspuffrohr 3,einen Lufttrichter 4, eine Drosselklappe 6, ein Ansaugkrümmer 3, ein Motorblock 10 sowie ein Abgaskrüituner 14 dargestellt. Durch eine Blasöffnung 21 einer Sekundärluftleitung 20 kann Sekundärluft in den Abgaskrümmer 14 eingblasen werden. Im bzw. am Abgaskrümmer 14 oder dem Auspuffrohr 3 ist ein Sauerstofffühler 16 stromab der Blasöffnung 21 angeordnet, der die O^-Konzentration im Abgas, d.h. genauer im Gemisch aus Abgas und Sekundärluft, feststellt. Der Sauerstoffühler 16 kann durch einen Kohlenmonoxidfühler oder einen beliebigen anderen Fühler ersetzt sein, der zur Feststellung des LKV (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) geeignet ist. Ferner ist eine Abgasreinigungsvorrichtung 18 zum Reinigen des Abgases vorgesehen, bei der es sich beispielsweise um einen Reaktor oder einen Katalysator handeln kann, die an sich bekannt sind. Vorzugsweise wird jedoch ein Dreifachkatalysator verwendet, der nicht nur unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid oxidiert sondern auch Stickoxide deoxidiert. Der Sauerstoffühler 16 kann entweder stromab oder stromauf des Dreifachkatalysators 18 eingebaut sein. Zwischen der Blasöffnung 21 für die Sekundärluft und dem Sauerstoffühler 16 besteht ein gewisser Abstand, damit die Sekundärluft mit dem Abgas ausreichend gemischt werden kann.

Die Sekundärluftleitung 20 ist mit einer Kammer 23 eines Sekundärluftsteuerventils 30 verbunden. Das Sekundärluftsteuerventil 30 umfaßt drei Kammern 31, 32 und 33, die durch Trennwände 13 und 15 abgeteilt sind, in denen sich jeweils eine Ventilöffnung 40 bzw. 41 befindet. Die Trennwände dienen als Ventilsitze für einen Ventilkörper 38. Die Kammer 31 stellt eine Ablaßkammer dar, die direkt oder über den Luftfilter 2 mit der umgebenden Atmosphäre verbunden ist, und die mittlere Kammer 33 ist über eine Leitung 24 mit einer Luftpumpe 12 verbunden.

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Neben der Ablaßkammer 31 und der Kammer 32, die als Lieferkammer bezeichnet wird, da aus dieser die einzublasende Sekundärluft geliefert wird, befindet sich jeweils ein Membranantrieb 17 bzw. 19. Diese Membranantriebe 17 und 19 sind mit einer Membran 34 bzw. 36 und einer Membrankammer 35 bzw. 37 versehen. Die beiden Enden eines Ventilschaftes 39 des Ventilkörpers 38 sind mit den Membranen 34 und 36 verbunden. Der Ventilkörper 38, der sich in der mittleren Kammer 33 befindet, wird bei einer Auslenkung der Membranen 34 und 36 so verschoben, daß er die freie DurchfIuOflache der Ventilöffnungen 40 und 41 verändert.

Die Membrankammern 35 und 37 sind jeweils über eine Signaldruckleitung 43 bzw. 45 mit einem Unterdruck-Umschaltventil 44 bzw. 46 verbunden. Bei jedem der Unterdruck-Umschaltventile 44 und 46 handelt es sich um ein an sich bekanntes elektromagnetisches Dreiwegventil, das in der Weise arbeitet, daß es im erregten Zustand eine Verbindung zwischen einer Leitung "A" und einer Leitung "B" (siehe Fig. 2) herstellt und daß es eine Verbindung zwischen der Leitung "A" und einer Leitung "C" herstellt, wenn es enterregt ist.

Das Ausgannssignal des Sauerstoffühlers 16 wird auf einen Rechner 22 gegeben, der beispielsweise eine elektrische Schaltung mit einem Vergleicher 2 3 sowie einer NichtSchaltung 25 umfaßt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Ein Rechner, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, ist an sich bekannt. Die Ausgangsspannung des Sauerstoffühlers 16, d.h. der Meßwert, wird vom Vergleicher 23 im Rechner 22 mit einem vorgegebenen Sollwert bzw. einer vorgegebenen Sollspannung verglichen. Der Rechner 22 stellt fest, ob das vorhandene Gemisch mager oder fett ist, d.h. ob das als vorliegendes Luft-Kraftstoff-Verhältnis

stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis

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definierte Luftverhältnis λ größer oder kleiner 1 (Xy 1 oder "X < 1) ist. Diese Feststellung wird aufgrund des Unterschiedes zwischen dem Sollwert und dem Meßwert getroffen, sofern eine solche Differenz vorhanden ist. Der Rechner liefert ein dementsprechendes Steuersignal auf die Umschaltventile 44 und 46, wie dies durch gestrichelte Linien in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn das Luftverhältnis kleiner 1 ist, d.h. wenn das Gemisch fett ist, werden die Umschaltventile 44 und 46 erregt, und wenn das Luftverhältnis größer 1 ist, d.h. wenn das Gemisch mager ist, werden die Umschaltventile 44 und 46 enterregt. Die Umschaltventile 44 und 46 sind jeweils mit einer Drosseleinrichtung 48 bzw. 42 versehen, die in Verbindung mit der Atmosphäre steht. Durch geeignete Auslegung der Drosseleinrichtungen 48 und 42 kann das 3etriebsverhalten bzw. die Kennlinie des Ventilkörpers 38 zusätzlich richtig eingestellt werden.

Die bekannte Steuereinrichtung ist ähnlich wie die vorstehend beschriebene Steuereinrichtung konstruiert. Bei der bekannten Steuereinrichtung sind jedoch die Umschaltventile 44 und 46 über eine einer Signaldruckleitung 47 in Fig. 1 entsprechende Signaldruckleitung direkt mit dem Ansaugkrümmer 8 verbunden, so daß die Arbeits- bzw. Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 direkt von der Stärke des Unterdrucks im Ansaugkrümmer abhängt, wodurch die vorstehend erläuterten Schwierigkeiten auftreten.

Erfindungsgemäß sind die Unterdruck-Umschaltventile 44 und 46 über die Signaldruckleitung 47 mit einem Unterdrucksteuerventil 60 verbunden, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Das Unterdrucksteuerventil 60 umfaßt eine atmosphärische Kammer 61 sowie eine Membrankammer 66, die durch eine Membran 63 von der atmosphärischen Kammer 61 getrennt ist. Die Membrankammer 66 steht in Verbindung mit einem ersten Unterdruckspeicherbehälter 50, der sich in der Signal-

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druckleitung 47 befindet. An der Membran 63 ist ein Ventilkörper 67 befestigt, der eine Ventilöffnung 62 öffnen und schließen kann. In der Membrankammer 66 befindet sich eine Feder 64, die auf die Membran 63 dauernd in Richtung zur atmosphärischen Kammer 61 drückt. Die Membrankammer 66 ist ferner über eine Leitung 65 mit einem zweiten Ünterdruckspeicherbehälter 70 verbunden, der seinerseits über eine Signaldruckleitung 74 mit einem darin befindlichen Rückschlagventil 72 mit dem Ansaugkrümmer 8 oder einem anderen Bereich verbunden ist, in dem Ansaugunterdruck herrscht. Das Rückschlagventil 72 öffnet nur dann, wenn der Unterdruck in der Signaldruckleitung 74 größer als der des zweiten ünterdruckspeicherbehälters 70 ist, so daß dann der stärkere Unterdruck im Speicherbehälter 70 gespeichert wird. Dies hat zur Folge, daß immer dann, wenn im Ansaugkrümmer 8 oder in einem beliebigen anderen Bereich mit Ansaugunterdruck ein höherer Unterdruck entsteht, dieser höhere Unterdruck im zweiten Ünterdruckspeicherbehälter 70 gespeichert wird. Dieser höhere Unterdruck gelangt in der Regel auch zum ersten Ünterdruckspeicherbehälter 50, wenn die Ventilöffnung 62 des Unterdrucksteuerventils 60 offen ist. Der Unterdruck im ersten Unterdruckspeicher 50 wird jedoch jedesmal geringer, wenn die Umschaltventile 44 und 46 abwechselnd erregt oder enterregt werden. Dies wiederum hat zur Folge, daß der Unterdruck in der Membrankammer 66 geringer wird, so daß die Feder 64 schließlich die Membran 6 3 mit dem Ventilkörper 67 entgegen der Kraft des Unterdrucks in der Membrankammer 66 nach links (in Fig. 1) auslenkt, so daß dadurch die Ventilöffnung 62 geöffnet wird. Dies wiederum führt dazu, daß sich der hohe Unterdruck im zweiten Unterdruckspeicher 70 auf den Druck in der Membrankammer 66 und dem ersten Unterdruckspeicher 50 so auswirken kann, daß die Kraft des Unterdrucks in der Membrankammer 66 die Kraft der Feder 64 überwindet und dadurch die Ventilöffnung 62 erneut geschlossen wird. Dies heißt mit anderen

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Worten, daß der Unterdruck im ersten Unterdruckspeicher 50 praktisch konstant bleibt. Per erste Unterdruckspeicher 50 dient somit dazu, die Schwankungen des an den Umschaltventilen 44 und 46 anliegenden Unterdrucks möglichst gering zu halten, während der zweite Unterdruckspeicher 70 für einen ausreichend starken Unterdruck sorgen soll, selbst wenn der Ansaugunterdruck schwächer wird oder wenn sich der Fahrzustand von geringer Belastung zu hoher Belastung ändert. Wenn der Rechner 2 2 ein "fettes Signal" liefert, was bedeutet, daß das vorliegende Gemisch aus Sekundärluft und Abgas fett ist, werden die Umschaltventile 44 und 4 6 erregt. Dadurch verbindet das Umschaltventil 44 die Signaldruckleitung 43 mit der Signaldruckleitung 47, während gleichzeitig das Umschaltventil 46 die Signaldruckleitung 4 über die Drosseleinrichtung 4 2 mit der umgebenden Atmosphäre verbindet. Dadurch wirkt einerseits der Unterdruck des ersten Unterdruckspeichers 50 auf die Membrankammer 35 des Sekundärluftsteuerventils 30 über die Signaldruckleitung 4 3, während andererseits der atmosphärische Druck über das Umschaltventil 46, das dann über die Drosseleinrichtung 42 mit der Atmosphäre verbunden ist, auf die Membrankammer 37 des Sekundärluftsteuerventils 30 wirkt, so daß der Ventilkörper 38 zusammen mit den Membranen 34 und 36 nach oben (in Fig. 1) bewegt wird. Dadurch wird die Ventilöffnung 41 (bzw. deren freie Durchflußfläche) größer, während die Ventilöffnung 40 (bzw. deren freie Durchflußfläche) kleiner wird. Dies wiederum führt zu einer Erhöhung der eingeblasenen Sekundärluftmenge, die von der Luftpumpe 12 über die Leitung 24 in die mittlere Kammer 33 eingespeist wird, von dort durch die Ventilöffnung 41 und die Lieferkammer 32 in die Sekundärluftleitung 20 strömt und aus der Blasöffnung 21 ausgeblasen wird. Dadurch wird das Gemisch aus Sekundärluft und Abgas abgemagert. Die übrige Sekundärluft wird durch die Ventilöffnung 40 und die Ablaßkammer 31 zur Atmosphäre abgegeben.

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Wenn der Rechner 22 ein "mageres Signal" liefert, was bedeutet, daß das vorliegende Gemisch mager ist, werden die Umschaltventile 44 und 46 anders als im vorstehend beschriebenen Fall des "fetten Signals" enterregt. Dadurch verbindet das Umschaltventil 44 die Signaldruckleitung 4 3 über die Drosseleinrichtung 48 mit der Atmosphäre, während das Umschaltventil 46 die Signaldruckleitung 45 mit der Signaldruckleitung 47 verbindet. Der Unterdruck im ersten Unterdruckspeicher 50 wirkt daher über die Leitung 45 auf die Membrankammer 37, während der atmosphärische Druck über die Drosseleinrichtung 48 und die Leitung 43 auf die Membrankammer 35 wirkt. Dementsprechend wird der Ventilkörper 38 nach unten (in Fig. 1) verschoben, so daß die freie Durchflußfläche der Ventilöffnung 40 vergrößert und freie Durchflußfläche der Ventilöffnung 41 verringert wird. Die Menge der aus der Blasöffnung 21 eingeblasenen Sekundärluft nimmt daher ab, so daß das Abgas fetter wird.

Da der Unterdruck in den Membrankammer 35 und 37 zum Verstellen des Ventilkörpers 38 des Sekundärluftsteuerventils praktisch konstant gehalten wird, ohne daß er den Schwankungen des Ansaugunterdrucks und somit der Motorbelastung unterliegt, kann auch die Arbeits- bzw. Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 praktisch konstant gehalten werden. Dies heißt mit anderen Worten, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 unabhängig davon, in welchem Belastungszustand sich der Motor befindet, praktisch konstant ist, so daß der Unterschied zwischen der Verstellung des Ventilkörpers 38 bei hoher Motorbelastung und der Verstellung des Ventilkörpers bei niedriger Motorbelastung gering wird. Diese Wirkungsweise wird im folgenden ausführlicher unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B erläutert.

Die Fig. 4A und 4B zeigen die Beziehung zwischen der Zeit T und der Verstellung bzw. dem Hub H des Ventil-

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körpers 38 für die Fälle, daß die Last gering ist (hoher Ansaugunterdruck) und daß die Last hoch ist (niedriger Ansaugunterdruck). In den Fig. 4A und 4D geben die gestrichelten Kurvenzüge die Kennlinien bei einer herkömmlichen Steuereinrichtung wieder, bei der die Signaldruckleitung 47 (siehe Fig. 1) direkt mit dem Ansaugkrümmer verbunden ist. Die ausgezogenen Kurvenzüge gelten für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung, und zwar insbesondere für die in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform. Die horizontale Linie S gibt die dem stöchiometrischen Verhältnis entsprechende Stellung des Ventilkörpers 38 an.

Der Winkel θ (θ., θ', θ-, Q₂', Q₃, θ' ....) ist durch die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 bestimmt und kann durch entsprechende Dimensionierung der Drosseleinrichtungen 42 und 48 eingestellt werden. Da bei der herkömmlichen Einrichtung - wie bereits erwähnt - die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers hoch ist, wenn der Ansaugunterdruck hoch ist, besteht immer die Ungleichung Θ. > Θ,, sobald der Winkel θ einmal eingestellt ist. Da jedoch bei der Erfindung die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 unabhängig von den Schwankungen des Ansaugunterdrucks praktisch immer konstant ist, kann die Beziehung θ ' ?«■ θ-.¹ erreicht werden. Die Zeitdauer, während der der Ventilkörper verstellt wird, ist bei starkem Ansaugunterdruck größer, da die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases mit zunehmendem Ansaugunterdruck geringer wird, wie bereits erwähnt wurde. Dies gilt auch für die in Fig. dargestellte Steuereinrichtung. Es gilt also die Ungleichung t. > t . Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß bei der herkömmlichen Einrichtung wegen der zwei Ungleichungen G₁ > Θ-. und t..> t die Ungleichung h. > h.. gilt. Dabei ist die Differenz zwischen h.. und h-. (h. - h-J recht groß. Aufgrund der Beziehungen t. > t^ und Θ. ' «» Θ-,¹ gilt auch bei der Erfindung die Ungleichung h ' > h,¹, jedoch der Unterschied zwischen h ' und h ' (h.¹ - h^¹) ist wegen

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θ..¹ Tm θ ' recht klein. Dies heißt mit anderen Worten, daß h ' wesentlich kleiner als h. ist. Je nach den Anforderungen des Motors bestehen die zwei Möglichkeiten, daß die Steuerung beim "fetten Signal", die durch die Winkel θ. (θ ', Θ,, Θ3¹) gekennzeichnet ist, gleich oder anders verläuft als die Steuerung beim "mageren Signal", die durch die Winkel θ« (Θ ', θ·, θ,¹) gekennzeichnet ist. Diese beiden Möglichkeiten können auf einfache Weise durch Einstellung der Drosseleinrichtungen 42 und 48 wahrgenommen werden. Aus der vorstehenden Erläuterung der Steuerung bei "fettem Signal" dürfte leicht verständlich sein, daß eine ähnliche Beziehung auch bei der Steuerung bei "magerem Signal" erhalten wird, d.h. daß h„' wesentlich kleiner als h„ ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist der Unterschied zwischen dem Hub des Ventilkörpers 38 bei hohem Ansaugunterdruck und dem Hub des Ventilkörpers bei niedrigem Ansaugunterdruck verhältnismäßig gering, so daß die Schwankungen des LKV gering sind.

Es tritt jedoch auch bei der ersten Ausführungsform der Erfindung noch eine Schwierigkeit auf. Wenn bei dieser Ausführungsform die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 so bemessen wird, daß sie für niedrigen Ansaugunterdruck geeignet ist, werden zwar die Schwankungen des LKV beträchtlieh verringert, es kommt jedoch bei geringer Belastung und geringer Motordrehzahl, d.h. bei geringer Abgasmenge, zu einem zu großen Hub H des Ventilkörpers 38, da dann die Zeit T, während der eine Verstellung erfolgt, größer ist. Diese Schwierigkeit ist bei der in Fig. 5 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung behoben, bei der die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 geringer ist, wenn die Abgasmenge klein ist und umgekehrt.

Im folgenden wird die zweite Ausführungsform unter Bezugnähme auf Fig. 5 erläutert.

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Die in Fig. 5 aussschnittsweise dargestellte Steuereinrichtung stimmt weitgehend mit der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung mit der Aussnahme überein, daß das Unterdrucksteuerventil 60 in Fig. 1 durch ein Unterdruck-Steuerventil 60a ersetzt ist. Dem Unterdrucksteuerventil 60 (Fig. 1) entsprechende Elemente des Unterdrucksteuerventils 60a sind mit dem um "a" ergänzten gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Unterdrucksteuerventil 60a umfaßt eine erste Membrankammer 66a, eine atmosphärische Kammer 61a sowie eine zweite Membrankammer 69, wobei diese drei Kammern von einer Membran 63a sowie einer Membran 68 abgeteilt werden. Die erste Membrankammer 66a ist einerseits mit dem ersten Unterdruckspeicherbehälter 50 (siehe Fig. 1; nicht dargestellt in Fig. 5) und andererseits mit dem zweiten Unterdruckspeicherbehälter 70 (siehe Fig. 1; nicht dargestellt in Fig. 5) über eine Leitung 65a verbunden. Die Membran 63a ist mit der Membran 68 verbunden und bewegt sich zusammen mit dieser. Die zweite Membrankammer 69 ist über eine Signaldruckleitung 7 mit dem Lufttrichter 4 des Vergasers verbunden, wobei es sich bei diesem Lufttrichter vorzugsweise um einen kleinen Luftrichter handelt. Der Grund dafür, daß ein kleiner Lufttrichter günstiger als ein großer Lufttrichter ist, liegt darin, daß der Unterdruck in einem kleinen Lufttrichter in der Regel größer als der in einem großen Lufttrichter ist. Das Unterdrucksteuerventil 60a der Steuereinrichtung gemäß Fig. 5 besteht somit - kurz gesagt - im wesentlichen aus einer Kombination der zweiten Unterdruckkammer 69 und der Membran 68 mit dem in Fig. 1 dargestellten Unterdrucksteuerventil 60.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, steigt der Unterdruck in einem kleinen Lufttrichter in bekannter Weise mit Zunahme der angesaugten Luftmenge. Ferner ändert sich die Abgasmenge proportional zu einer Abnahme oder Zunahme der Menge an-

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gesaugter Luft, so daß der Unterdruck im kleinen Lufttrichter hoch ist, wenn die Menge des Abgases groß ist, und umgekehrt. Demzufolge ist der Unterdruck in der zweiten Unterdruckkammer 69 gering, wenn die Abgasmenge klein ist. Durch öffnen und Schließen der Ventilöffnung 62a wird der Unterdruck in der ersten Membrankammer 66a proportional zum Anstieg des Unterdrucks in der zweiten Membrankammer 69 erhöht, und umgekehrt. Da die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörners 33 (Fig. 1) von der Stärke des in der Membrankammer 3 5 oder der Membrankammer 37 des Sekundärluftsteuerventils 30 (Fig. 1) herrschenden Unterdrucks abhängt, nimmt die Stellgeschwindigkeit zu, wenn der Unterdruck in der ersten Membrankammer 66a des Unterdrucksteuerventils 60a steigt. Dies heißt mit anderen Worten, daß die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 33 (Fig.1) geringer ist, wenn die Abgasmenge klein ist. Andererseits nimmt die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 zu, wenn der Unterdruck in der zweiten Membrankammer 69 erhöht wird, da der Unterdruck in der ersten Membrankammer 66a dadurch ebenfalls steigt.

Die Fig. 7A und 7B entsprechen den Fig. 4A und 4B und gelten für die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 5. Die Fig. 7A und 7B zeigen somit die Beziehungen zwischen der Zeit T und dem Hub H des Ventilkörpers 33 für niedrige Last (hoher Ansaugunterdruck) bzw. hohe Last (niedriger Ansaugunterdruck). Da bei der zweiten Ausführungsform die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 mit zunehmender Motorbelastung größer wird, gelten die Ungleichungen θ_ < θ_ und Θ, < θ». Andererseits gilt analog auch für die Fig. 7A und 7B die Ungleichung t_ < t_?, so daß durch geeignete Wahl von θ unter Berücksichtigung der Stellzeit T die Beziehung h,. «w h_ (h, *%> h„) erreicht werden kann. Dies heißt mit anderen Worten, daß es möglich ist, den Hub H des Ventilkörpers 38 unabhängig von der Motorbelastung praktisch konstant zu halten und die

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Schwankungen des Abgas-LKV des Motors geringstmöglich zu machen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist die zweite .Membrankammer 69 mit dem kleinen Lufttrichter verbunden. Die zweite Membrankammer 6 9 kann jedoch auch verbunden sein mit einem großen Lufttrichter, einem Bereich, in dem Abgasdruck herrscht, oder einem beliebigen anderen Bereich des Motors, der ein Parametersignal liefern kann, das den Änderungen der angesaugten Luftmenge oder der Abgasmenge entspricht.

Da die benötigte Sekundärluftmenge stark zunimmt, wenn sich der Betriebszustand des Motors von Leerlauf oder Verzögerung zu Beschleunigung ändert oder wenn der Motor unmittelbar nach einem Gangwechsel beschleunigt wird, ist es zweckmäßig, zusätzlich die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers 38 des Sekundärluftsteuerventils 30 nur zu dem Zeitpunkt zu ändern, zu dem sich der Motor bzw. das Fahrzeug in einem solchem Zustand befindet.

Diesem Zweck dient die in Fig. 8 dargestellte dritte Ausführungsform. Bei der in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsform ist der erste Unterdruckspeicherbehälter 50, der auch in Fig. 1 dargestellt ist, über eine Signaldruckleitung 80 mit einer öffnung 82 verbunden. In der Signaldruckleitung 80 befindet sich ein Rückschlag- bzw. Einwegventil 84. Mit Ausnahme dieser Abweichungen stimmt die dritte Ausführungsform gemäß Fig. 8 mit der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bzw. der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 5 überein. Dies heißt mit anderen Worten, daß der erste Unterdruckspeicher 50 mit dem Unterdrucksteuerventil 60 gemäß Fig. 1 oder mit dem Unterdrucksteuerventil 60a gemäß Fig. 5 verbunden sein kann. Vorzugsweise befindet sich die öffnung 82 an solcher Stelle, daß sie etwas stromab der Drosselklappe 6 mündet, wenn sich diese in Leerlaufstellung befindet. Der Ort der öffnung 82 entspricht daher dem Ort einer sogenannten

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drosselklappenstellungsabhängigen Düse. Dies hat zur Folge, daß hoher Ansaugunterdruck direkt im ersten Unterdruckspeicherbehälter 50 gespeichert werden kann, ohne daß er über das Unterdrucksteuerventil zu gehen braucht, und zwar nur wenn sich die Drosselklappe 6 in Leerlaufstellung befindet. Wenn die Drosselklappe 6 mehr geöffnet ist, als es der Leerlaufstellung entspricht, herrscht an der öffnung 82 kein Ansaugunterdruck, so daß das Rückschlagventil 84 geschlossen ist und dadurch den Speicherbehälter 50 von der öffnung 32 trennt. Da fast alle Fahrzustände, die eine schnelle Erhöhung der benötigten Sekundärluftmenge erfordern, auftreten, wenn die Drosselklappe aus ihrer Leerlaufstellung bzw. ihrer geschlossenen Stellung in eine teilweise oder vollständig geöffnete Stellung gebracht wird, kann die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers zusätzlich nur unter den erwähnten Fahrbedingungen durch Erhöhung des wirksamen Unterdrucks vergrößert werden.

Fig. 9 zeigt eine Abwandlung zu Fig.8, wobei die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform dem gleichen Zweck wie die Ausführungsform gemäß Fig.8 dient, d.h. zusätzlich die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers des Sekundärluftsteuerventils nur dann erhöht, wenn die Menge der benötigten Sekundärluft schnell ansteigt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist der erste Unterdruckspeicherbehälter 50 über eine Signaldruckleitung 96 mit einem Bereich verbunden, in dem Ansaugunterdruck herrscht. Bei diesem Bereich kann es sich beispielsweise um den Ansaugkrümmer 8 (siehe Fig. 1) handeln. In der Signaldruckleitung 96 befindet sich ein Unterdruck-Uinschaltventil 94. Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 kann es sich bei dem Unterdrucksteuerventil, an das der Unterdruckspeicherbehälter 50 angeschlossen ist, um das Unterdrucksteuerventil 60 gemäß Fig. 1 oder um das Unterdrucksteuerventil 60a gemäß Fig. 5 handeln. Das Unterdruck-Umschaltventil 94, das beispielsweise als an sich bekanntes elektromagnetisches Ventil ausgebildet sein kann,

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ist so ausgebildet, daß es eingeschaltet wird, wenn ein-Kupplungspedal 99 niedergetreten wird, und daß es ausgeschaltet wird, wenn das Kupplungspedal freigegeben wird. Das Signal zur Steuerung des Unterdruck-Steuerventils 94 wird von einem Kupplungsschalter 98 geliefert. Der Kupplungsschalter 98 liefert ein Ein-Signal, wenn das Kupplungspedal 99 niedergetreten wird, und ein Aus-Signal wenn das Kupplungspedal 99 freigegeben wird und ist. Die Ausführungsform gemäß Fig. 9 macht von der Tatsache Gebrauch, daß Beschleunigung aus dem Leerlauf oder aus der Verzögerung oder eine Beschleunigung unmittelbar nach einem Gangwechsel in der Regel beginnt, nachdem das zuvor niedergetretene Kupplungspedal freigegeben worden ist, und zwar insbesondere im Falle von Fußkupplungen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 kann der Ansaugunterdruck im ersten Unterdruckspeicherbehälter 50 nur gespeichert werden, während das Kupplungspedal niedergetreten ist.

Die vorstehende Beschreibung dürfte klargemacht haben, daß es durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen möglich ist, die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers des Sekundärluftsteuerventils in einem weiten Bereich von Fahrzuständen und Betriebsbedingungen praktisch konstant zu halten. Ferner ist es auch möglich, die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers entsprechend den Fahrzuständen zu ändern, indem der auf die Membrankammern des Sekundärluftsteuerventils wirkende Unterdruck entsprechend gesteuert wird, so daß dadurch die Menge der in die Abgasanlage eingeleiteten Sekundärluft wirkungsvoll und genau gesteuert werden kann, was zu einer Erhöhung der Reinigungswirkung der Abgasreinigungsvorrichtung führt, bei der es sich beispielsweise um einen Reaktor, einen Katalysator oder insbesondere einen Dreifachkatalysator handeln kann. Ferner ermöglicht die Erfindung, die Menge der benötigten Sekundärluft schnell zu erhöhen, indem der am Sekundärluftsteuerventil wirksame Arbeitennterdruck während einer kurzen Zeitdauer unmittelbar

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nach der Beschleunigung aus dem Leerlauf oder Verzögerung oder während einer Beschleunigung, die unmittelbar nach einem Gangv/echsel beginnt, erhöht wird, so daß dadurch die Stellgeschwindigkeit des Ventilkörpers des Sekundärluftsteuerventils größer wird.

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Claims

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Patentansprüche

Sekundärluftsteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit einem membranbetätigten Sekundärluftsteuerventil zur Steuerung der Menge in eine Abgasanlage des Motors eingeleiteter Sekundärluft, die von einer Luftpumpe geliefert wird, und einer Unterdruck-Umschaltventileinrichtung, die in Abhängigkeit vom Luftverhältnis des Abgases alternativ Leitungen für Arbeitsunterdruck schaltet, mit dem das Sekundärluftsteuerventil beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch ein Unterdrucksteuerventil (60) mit einer Membrankammer (66), die über einen ersten Unterdruckspeicherbehälter (50) mit der Unterdruck-Unschaltventileinrichtung (44, 46) verbunden ist und die über einen zweiten Unterdruckspeicherbehälter (70) mit einem Bereich (3) verbunden ist, in dem Ansaugunterdruck herrscht, und ein dem zweiten Unterdruckspeicherbehä1 tor zugeordnetes Rückschlagventil (72), das nur öffnet, wenn der Ansaugunterdruck höher als der Unterdruck im zweiten Unterdruckspeicherbehälter ist, so daß dann der höhere Unterdruck im zweiten Unterdruckspeicherbehälter gespeichert wird, wobei die Verbindung zwischen der Membrankammer (66) des Unterdrucksteuerventils und dem zweiten Unterdruckspeicherbehälter nur dann offen ist, wenn das Unterdrucksteuerventil in seiner Offen-Stellung ist, und wobei das Unterdrucksteuerventil öffnet, wenn der Unterdruck im ersten Unterdruckspeicherbehälter unter einen bestimmten Wert sinkt, so daß dann der erste Unterdruckspeicherbehälter mit dem höheren Unterdruck gefüllt wird, der im zweiten Unterdruckspeicherbehälter herrscht, und so da.ß der Arbeitsunterdruck im ersten Unterdruckspeicherbehälter praktisch konstant gehalten wird.

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2. Sekundärluftsteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit einem membranbetätigten Sekundärluftsteuerventil zur Steuerung der Menge in eine Abgasanlage des Motors eingeleiteter Sekundärluft, die von einer Luftpumpe geliefert wird und einer Unterdruck-Umschaltventileinrichtung, die in Abhängigkeit vom Luftverhältnis des Abgases alternativ Leitungen für Arbeitsunterdruck schaltet, mit dem das Sekundärluftsteuerventil beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch ein Unterdrucksteuerventil (60a) mit einer ersten Membrankammer (66a), die über einen ersten Unterdruckspeicherbehälter (50) mit der Unterdruck-Umschaltventileinrichtung (44, 46) verbunden ist und die über einen zweiten Unterdruckspeicherbehälter (70) mit einem Bereich (8) verbunden ist, in dem Ansaugunterdruck herrscht, und ein dem zweiten Unterdruckspeicherbehälter zugeordnetes Rückschlagventil (72), das nur öffnet, wenn der Ansaugunterdruck höher als der Unterdruck im zweiten UnterdrucksDeicherbehälter ist, so daß dann der höhere Unterdruck in zweiten Unterdruckspeicherbehälter gespeichert wird, wobei die Verbindung zwischen der ersten Membrankammer (66a) des Unterdrucksteuerventils und dem zweiten Unterdruckspeicherbehälter nur dann offen ist, wenn das Unterdrucksteuerventil in seiner Offen-Stellung ist, sowie eine zum Unterdrucksteuerventil gehörende zweite Membrankammer (69), die neben der ersten Membrankammer angeordnet ist und mit einem Bereich (4) eines Vergasers verbunden ist, in dem Lufttrichterunterdruck herrscht, wobei die Membranen der ersten Membrankammer und der zweiten Membrankammer fest miteinander verbunden sind, wobei ferner das Unterdrucksteuerventil in seiner Offen-Stellung ist, wenn der Unterdruck im ersten Unterdruckspeicherbehälter unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, so daß dann der erste Unterdruckspeicherbehälter mit hohem Unterdruck ge-

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füllt wird, der im zweiten Unterdruckspeicherbehälter gespeichert ist, und wobei der erste Unterdruckspeicherbehälter mit einem Unterdruck gefüllt wird, der entsprechend dem Lufttrichterunterdruck höher ist, wenn der Lufttrichterunterdruck auf die zweite .Membrankammer wirkt.
3. Sekundärluftsteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit einen membranbetätigten Sekundärluftsteuerventil zur Steuerung der Menge in eine Abgasanlage des Motors eingeleiteter Sekundärluft, die von einer Luftpumpe geliefert wird, und einer Unterdruckumschaltventileinrichtung, die in Abhängigkeit vom Luftverhältnis des Abgases alternativ Leitungen für Arbeitsunterdruck schaltet, mit dem das Sekundärluftsteuerventil beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch ein Unterdrucksteuerventil (60, 60a) mit einer Membrankammer (66, 66a), die über einen ersten Unterdruckspeicherbehälter (50) mit der Unterdruck-Umschaltventileinrichtung (44, 46) verbunden ist und die über einen zweiten Unterdruckspeicherbehälter (70) mit einem Bereich (8) verbunden ist, in dem Ansaugunterdruck herrscht, und ein dem zweiten Unterdrucksoeicherbehälter zugeordnetes Rückschlagventil (72), das nur 5 öffnet, wenn der Ansaugunterdruck höher als der Unterdruck im zweiten Unterdruckspeicherbehälter ist, so daß dann der höhere Unterdruck im zweiten Unterdruckspeicherbehälter gespeichert wird, wobei die Verbindung zwischen der Membrankammer (66, 66a) des Unterdrucksteuerventils und dem zweiten Unterdruckspeicherbehälter nur dann offen ist, wenn das Unterdrucksteuerventil in seiner Offen-Stellung ist, und wobei der erste Unterdruckspeicherbehälter über ein Rückschlagventil (84) mit einer öffnung (82) verbunden ist, die etwas stromab einer sich in Leerlaufstellung befindenden Drosselklappe (6) eines Vergasers ausge-

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bildet ist, und wobei das zv/eite Rückschlagventil (84) nur dann öffnet, wenn der Unterdruck an der öffnung (82) stärker als der Unterdruck in ersten Ünterdruckspeicherbehälter ist, so daß dann in diesem der an der öffnung herrschende höhere Unterdruck gespeichert wird und nicht der Unterdruck aus dem zweiten Ünterdruckspeicherbehälter.
4. Sekundärluftsteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit einem membranbetätigten Sekundärluftsteuerventil zur Steuerung der Menge in eine Abgasanlage des Motors eingeleiteter Sekundärluft, die von einer Luftpumpe geliefert wird, und einer Unterdruck-Umschaltventileinrichtung, die in Abhängigkeit vom Luftverhältnis des Abgases alternativ Leitungen für Arbeitsunterdruck schaltet, mit dem das Sekundärluftsteuerventil beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch ein Unterdrucksteuerventil (60, 60a) mit einer Membrankammer (66, 66a), die über einen ersten Unterdruckspeicherbehälter (50) mit der Unterdruck-Umschaltventileinrichtung (44, 46) verbunden ist und die über einen zweiten Ünterdruckspeicherbehälter (70) mit einem Bereich (8) verbunden ist, in dem Ansaugunterdruck herrscht, und ein dem zweiten Unterdruckspeicherbehälter zugeordnetes Rückschlagventil (72), das nur öffnet, wenn der Ansaugunterdruck höher als der Unterdruck im zweiten Ünterdruckspeicherbehälter ist, so daß dann der höhere Unterdruck im zweiten Ünterdruckspeicherbehälter gespeichert wird, wobei die Verbindung zwischen der Membrankammer (66, 66a) des Unterdrucksteuerventils und dem zweiten Ünterdruckspeicherbehälter nur dann offen ist, wenn das Unterdrucksteuerventil in seiner Offen-Stellung ist, und wobei der erste Ünterdruckspeicherbehälter mit dem Bereich, in dem Ansaugunterdruck herrscht, über ein Unterdruck-Umschaltventil (94) verbunden ist, das in

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Abhängigkeit von der Bewegung eines Kupplungspedals (99) arbeitet, so daß dann Ansaugunterdruck im ersten Unterdruckspeicherbehälter gespeichert wird und nicht der Unterdruck aus dem zweiten Unterdruckspeicherbehälter.
5. Sekundärluftsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdrucksteuerventil (60) eine mit dem ersten Unterdruckspeicherbehälter (50) verbundene Membrankammer (66) mit einer von einer Feder (64) belasteten Membran (63) sowie einen an der Membran befestigten Ventilkörper (67) umfaßt, der eine in Verbindung mit dem zweiten Unterdruckspeicherbehälter (70) stehende Ventilöffnung (62) öffnen und schließen kann, wobei diese Ventilöffnung nur dann geöffnet wird, wenn die die Membran belastende Federkraft stärker als die vom Unterdruck in der Membrankammer ausgeübte Kraft ist.
6. Sekundärluftsteuereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdrucksteuerventil eine mit dem ersten Unterdruckspeicherbehälter (50) verbundene Membrankammer (66a) mit einer von einer Feder (64a) belasteten Membran (63a), einen an der Membran befestigten Ventilkörper (67a), der eine mit dem zweiten Unterdruckspeicherbehälter (70) in Verbindung stehende Ventilöffnung (62a) öffnen und schließen kann, sowie eine zweite Membrankammer (69) umfaßt, die neben der ersten Membrankammer angeordnet ist und mit einem Bereich (4) eines Vergaser verbunden ist, in dem Lufttrichterunterdruck herrscht, wobei die Membranen der ersten Membrankammer und der zweiten Membrankammer fest miteinander verbunden sind.
7. Sekundärluftsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das membran-

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betätigte Sekundärluftsteuerventil (30) drei Kammern (31, 32, 33) umfaßt, von denen die erste Kammer (33) mit der Luftpumpe (12) verbunden ist, von denen die zweite Kammer (32) mit einer Sekundärluft-Blasöffnung (21), die in die Abgasanlage (14) mündet, verbunden ist und somit als Sekundärluft-Lieferkammer dient und von denen die dritte Kammer (31) mit der Atmosphäre verbunden ist und als Sekundärluft-Ablaßkammer dient, daß das Sekundärluftsteuerventil (30) ferner umfaßt eine Ventilöffnung (41) zwischen der ersten und zweiten Kammer, durch die die einzublasende Sekundärluft geht, eine Ventilöffnung (40) zwischen der ersten und dritten Kammer, durch die die abzulassende Sekundärluft strömt, Membranantriebe (17, 19) neben der zweiten bzw. dritten Kammer, wobei die Membranantriebe mit einer Membran (34, 36) versehene Membrankammern (35, 37) umfassen, die mit der Unterdruck-Umschalteinrichtung (44, 46) verbunden sind, sowie einen Ventilkörper (33), der zusammen mit den Membranen der Membrankammern der Membranantriebe bewegt wird und die freie Durchflußfläche der Ventilöffnungen in Abhängigkeit vom Arbeitsunterdruck verändert, so daß dadurch die Menge der durch die Blasöffnung eingeblasenen Sekundärluft gesteuert wird, und daß die Unterdruck-Umschaltventileinrichtung elektromagnetische Dreiwegventile umfaßt, die entweder eine Verbindung mit der Atmosphäre oder eine Verbindung mit dem ersten Unterdruckspeicherbehälter (50) herstellen.

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