DE2754316C2

DE2754316C2 - Vorrichtung zur Regelung der Gemischbildung in einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2754316C2
Application number: DE2754316A
Authority: DE
Inventors: Masaharu Toyota Aichi Sumiyoshi
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1977-09-07
Filing date: 1977-12-06
Publication date: 1982-07-01
Also published as: JPS5440922A; DE2754316A1; US4174690A

Description

Verhältnis gleich dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und die ausgezogene Kurve R gibt die Zusatzkraftstoffmenge wieder, die dem Ansaugsystem tatsächlich zugeführt wird. Der Punkt Λ bezeichnet den Zeitpunkt, zu dem der Sauerstoffühler das »fette« Signal liefert, und der Punkt B bezeichnet den Zeitpunkt, zu dem der Sauerstoffühler das »magere« Signal liefert. Aus Fig. 5 ist erkennbar, daß die Zeitverzögerung f* bis zur Erzeugung des »mageren« Signals größer als die Zeitverzögerung t, bis zur Erzeugung des »fetten« Signals ist. Da die Menge des in die Ansaugleitung tatsächlich eingespeisten Zusatzkraftstoffs geringer als die benötigte Zusatzkraftstoffmenge ist. um den Mittelwert des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gleich dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, liegt daher der tatsächliche Mittelwert des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, d. h. auf der mageren Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Wenn daher mit der bekannten elektronischen Regelungsvorrichtung der Gemischbildung gearbeitet wird, tritt die Schwierigkeit auf, daß eine optimale Abgasreinigung nicht erreicht werden kann.

Dieses Problem könnte abgeschwächt werden, wenn — wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist — die Regelungs-Linearitäten unterschiedlich gestaltet werden. Um dies zu erzielen, müßten entweder zwei getrennte Dosiereinrichtungen für Zusatzluft und Zusatzkraftstoff vorgesehen werden, wie dies in der DEOS 23 57 410 gezeigt ist. oder es muß für den Fall. daß nur eine Dosiereinrichtung für Zusatzkraftstoff oder Zusatzluft vorgesehen ist. eine zusätzliche Einrichtung geschaffen werden, durch die die Regelungslinearität in Abhängigkeit vorn Luft-Kraftstoff-Verhältnis variiert wird. Diese Maßnahmen sind jedoch mit weiterem vorrichtungstechnischen Mehraufwand und damit mit größeren Produktionskosten verbunden, wodurch die praktische Verwendbarkeit derartiger Regelungsvorrichtungen beträchtlich eingeschränkt wird.

Aus der JP-OS 51-1 49 421 ist eine weitere elektronische Steuereinrichtung bekannt, mittels der die dem Ansaugsystem eingespeiste Zusatzkraftstoffmenge schlagartig um einen gewissen Betrag erhöht bzw. verringert wird, wenn ein Signal eines Sauerstoffühlers vom »fetten« Signal zum »mageren« Signal oder umgekehrt wechselt, wodurch die Ansprechcharakteristik der Steuerung günstiger wird. Durch diese Einrichtung wird das Regelungssystem jedoch weiter verkompliziert, so daß auch für diesen Fall der oben angesprochene Nachteil zugrifft.

Zusammenfassend läßt sich somit feststellen, daß elektronische Steuerungs-Systeme generell den Nachteil besitzen, daß sie bei einfachen Aufbau der Steuerschaltung eine nachteilige Regeiungs-Charakteristik besitzen, die durch ihre Linearität die Zufuhr von Luft bzw. Brennstoff nur mit relativ großer Abweichung von der stöchiometrischen A-Betriebslinie ermöglicht Andererseits haben elektronische Steuerungen, die eine exakte Gemischbildung regeln, d. h- eine Dosierung mit geringer Abweichung von der stöchiometrischen A-Betriebsiinie gewährleisten, einen komplizierten Aufbau und sind deshalb teuer und wartungsabhängig.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Regelungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine exakte Einregelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß einer vorgegebenen Gemisch-Be triebslinie ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

; Erfindungsgemäß wird das elektrische Kippsignal des A-Fühlers in ein mechanisches Analogsignal der Dosiermembran mit erwünschter Sättigungscharakteristik, d. h. mit einem schnellen Ansprechverhalten zu Beginn der Dosierung und mit darauffolgender asymp-

ίο totischer Dosierungscharakteristik, umgewandelt. Damit läßt sich bei einfachem Aufbau der Vorrichtung eine Regelungscharakteristik erzielen, die dem Ansprechverhalten des Α-Fühlers im Abgassystem voll gerecht wird. Das Verhalten des Dosiersystems kann zudem — da es

υ vom Ausgangsunterdruck angesteuert ist — ohne Zusatzeinrichtungen dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine angepaßt werden, so daß im gesamten Betriebsspektrum des Motors eine Dosierung des Kraftstoffs bzw. des Sauerstoffs in einem sehr engen

>o Steuerbereich um die stöchiometrische A-Betriebsiinie möglich ist. Das Dosiersystem ist kompakt aufgebaut und bedarf im Betrieb keinerlei Wartung, da im wesentlichen unkomplizierte mechanische Elemente verwendet werden.

2% Aus der DE-OS 20 10 793 ist eine Vorrichtung zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bekannt, bei der ebenfalls eine elektronische Steuereinrichtung zur Anwendung kommt, die in Abhängigkeit eines Signals eines ir» der Abgasleitung integrierten Α-Fühlers jeweils

ίο ein Drosselventil für Zusatzluft und Zusatzkraftstoff ansteuert. Beim Beschleunigen des Motors wird kurzeitig die zusätzlich zugefuhrte Kraftstoffmenge sehr schnell angehoben. Im normalen Betrieb, d. h. wenn keine schnellen Lastwechsel der Brennkraftmaschine

ji durchgeführt werden, ist auch diese Regelungseinrichtung mit der aus der DE-OS 23 57 410 bekannten Einrichtung vergleichbar, so daß diese Druckschrift keine Anregung zum erfindungsgemäßen Schritt geben kann.

Aus der DE-OS 24 21 608 ist ein weiteres elektronisches Kraftstoff regelsystem bekannt, das in Abhängigkeit von mehreren Meßsignalen in einer aus der DE-OS 23 57 410 bekannten Weise das Luft-Kraftstoff-Verhältnis beeinflußt. Die aus der DE-OS 24 21 608 bekannte Regelungseinrichtung geht bezüglich der Regelungscharakteristik nicht über die Lehre der DE-OS 23 57 410 hinaus, so daß auch diese Druckschrift den Anmeldungsgegenstand nicht nahelegt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den

Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung. F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung, teilweise im

Schnitt der Vorrichtung gemäß F i g. 1,

Fig.3 eine vergrößerte Darstellung, teilweise im Schnitt einer weiteren Ausführungsform der Regelvorrichtung,

F i g. 4 eine Schnrttdarstellung einer weiteren Ausfüh-

rungsform der Vorrichtung zur Einspeisung von Zusatzkraftstoff gemäß F i g. 3,

Fig.5 ein Diagramm, das den Verlauf der in das Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine eingespeisten Zusatzkraftstoffmenge für eine herkömmliche Regel vorrichtung zeigt,

F i g. 6 ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der in das Ansaugsystem eingespeisten Zusatzkraftstoffmenge für die erfindungsgemäße Regelvorrichtung

zeigt,

F i g. 7 ein Diagramm, das den zeichlichen Verlauf des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wiedergibt,

Fig. 8 eine weitere Gesamtansicht einer Brennkraftmaschine mit emer weiteren Ausführungsform der Regelvorrichtung und

Fig.9 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung der Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr von Zusatzkraft, offen der Regelvorrichtung gemäß F i g. 8.

Die in Fig. I dargestellte Brennkraftmaschine umfaßt einen Motorblock 1, einen Ansaugkrümmer 2, einen Vergaser 3 für verflüssigtes Erdgas, das im folgenden als LPG bezeichnet wird, einen Luftfilter 4, einen sog. Liquified Petroleum Gas (Flüssiggas)-Regler, kurz LPG-Regler S genannt, einen LPG-Tank 6, einen Auspuffkrümmer bzw. Abgassammler 7, ein Auspuffrohr 8, einen katalytischen Dreifachwandler 9, einen Sauerstoffühlcr 10. eine Steuervorrichtung 11 zur Steuerung der Einspeisung zusätzlichen Kraftstoffs, ein

13 zur Ansteuerung des Magnetventils 12 entsprechend dem Ausgangssignal des Sauerstoffühlers 10. In F i g. 2 sind Teile der in F i g. I dargestellten Regelvorrichtung für das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis vergrößert und teilweise im Schnitt dargestellt. Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich im Vergaser 3 eine Drosselklappe 14. In den Vergaser 3 münden an einer Stelle stromauf der Drosselklappe 14 eine Hauptaustrittsöffnung 15 für Kraftstoff sowie eine Zusatzaustrittsöffnung 16 für Kraftstoff. Die Hauptaustrittsöffnung 15 ist über eine Kraftstoffleitung 17 mit dem LPG-Regler 5 verbunden, der ■.) eingestellt ist. daß im Vergaser 3 aus dem durch die Hauptaustrittsöffnung 15 austretenden Kraftstoff und Luft ständig ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch aufbereitet wird.

Die Steuervorrichtung 11 zur Steuerung der Einspeisung von Zusatzkraftstoff weist in ihrem Gehäuse 18 zwei Membranen, eine Regelmembran 19 und eine Dosiermembran 20 auf. die das Innere des Gehäuses 18 in eine Unterdruckkammer 21, eine atmosphärische Kammer 22 sowie eine LPG-Kammer 23 unterteilen. Auf die Membran 19 wirkt ständig die Druckkraft einer Druckfeder 24 nach rechts (in F i g. 2). Auf die Membran 20 wirkt ständig die Druckkraft einer Druckfeder 25 nach links (in F i g. 2). Im Gehäuse 18 ist gegenüber der Membran 20 eine divergierende Düse 26 ausgebildet, die sich in Richtung zur Membran 20 allmählich erweitert. Der freie Strömungsquerschnitt der divergierenden Düse 26 wird mittels eines Ventilkopfes 28 gesteuert, der über einen Schaft 27 mit der Membran 20 verbunden isL Die LPG-Kammer 23 ist einerseits über eine Kraftstoffleitung 29 mit dem LPG-Regler 5 und andererseits über die divergierende Düse 26 und eine Kraftstoffleitung 30 mit der Zusatzaustrittsöffnung 16 verbunden. In der Unterdruckkammer 21 ist eine Pendelklappe 32 angeordnet, die am Gehäuse 18 mittels eines Schwenklagers 31 schwenkbar gelagert ist und deren unterer Abschnitt gelenkig mit dem Ende einer Stange 33 verbunden ist, die an der Membran 19 befestigt ist Zwischen dem unteren Ende der Pendelklappe 32 und dem Gehäuse 18 ist ferner eine Zugfeder 34 zur Einstellung der Vorbelastung der Pendelklappe 32 angeordnet Am oberen Ende des Gehäuses 18 münden in dessen Inneres ein Unterdruckanschluß bzw. eine Unterdruckdüse 35 sowie ein Luftanschluß bzw. eine Luftdüse 36, wobei die Unterdruckdüse 35 und die Luftdüse 36 einander zugewandt sind. Das obere Ende der Pendelklappe 32 ist zwischen der Unterdruckdüse 35 und der Luftdüse 36 angeordnet, so daß die Pendelklappe 32, die Unterdruckdüse 35 und die Luftdüse 36 einen Pendelventilmechanismus bilden.

Die Luftdüse 36 ist über einen Luftfilter 37 mit der j Atmosphäre verbunden, und die Unterdruckdüse 35 ist über eine Unterdruckleitung 38, das Magnetventil 12 sowie eine Unterdruckleitung 39 mit dem Inneren des Ansaugkrümmers 2 verbunden, der als Unterdruckquelle der Brennkraftmaschine dient.

ίο Das Magnetventil 12 weist in seinem Gehäuse eine Magnetspule 40, einen bewegbaren Tauchkern 41, eine Ventilkammer 42 sowie einen Ventilkopf 43 auf, der mit dem bewegbaren Tauchkern 41 verbunden ist. Aufgrund der Federkraft einer Druckfeder 44 hält der Ventilkopf

r> 43 normalerweise einen Unterdruckauslaß 45 geschlossen. Die Ventilkammer 42 steht über die Unterdruckleitung 39 ständig in Verbindung mit dem Ansaugkrümmer 2.

Die elektronische Steuerschaltung 13 umfaßt einen

... ynj.njaj/.kc.r ac. ijr>;i »!.icü Verstärker 47, der sn den Ausgang des Vergleichers 46 angeschlossen ist. Der Ausgang des Verstärkers 47 ist über eine Leitung 48 mil der Magnetspule 40 verbunden. Der eine Eingang A des Vergleichers 46 ist an den Sauerstoffühler 10 ange-

r> schlossen, wogegen der andere Eingang B des Vergleichers 46 an eine Bezugsspannungsquelle 49 angeschlossen ist. Der Sauerstoffühler 10 liefert eine Ausgangsspannung von ungefähr 0,9 V. wenn das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis kleiner als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. d.h. wenn das Gemisch fetter als ein stöchiometrisches Gemisch ist. wogegen der Sauerstoffühler 10 eine Ausgangsspannung von ungefähr 0,1 V liefert, wenn das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. d.h. wenn das Gemisch magerer als das stöchiometrische Gemisch ist. Der Vergleicher 46 liefert die relativ höhere Ausgangsspannung, wenn der Sauerstoffühler 10 die Ausgangsspannung von ungefähr 0,1 V liefert, wogegen der Vergleieher 46 die relativ niedrigere Ausgangsspannung liefert, wenn der Sauerstoffühlcr 10 die Ausgangsspannung von ungefähr 0,9 V liefert. Wenn der Vergleicher 46 die relativ höhere Ausgangsspannung liefert, wird die Magnetspule 40 erregt. Da somit die Magnetspule 40 erregt wird und ist, wenn das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einem mageren Gemisch entspricht, öffnet demzufolge der Ventiikopf 43 den Unterdruckauslaß 45, was wiederum zur Folge hat, daß die Unterdruckdüse 35 mit dem Inneren des Ansaugkrümmers 2 verbunden ist.

so Im folgenden wird die Funktionsweise der Steuervorrichtung 11 für die Einspeisung von Zusatzkraftstoff unter Bezugnahme auf die F i g. 2 und 6 erläutert. In P i g. 6 ist auf der Ordinate der Unterdruck Z in der Unterdruckkammer 21 aufgetragen, während auf der Abszisse die Zeit Taufgetragen ist

Bei der in F i g. 2 dargestellten Steuervorrichtung 11 wird die Stellung der Dosiermembran 20 und somit die Stellung des Ventilkopfes 28 von der Stärke des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 21 bestimmt Da der Ventiikopf 28 nach rechts in F i g. 2 bewegt wird, wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 zunimmt nimmt der freie Strömungsquerschnitt der divergierenden Düse 26, der von der konischen Innenwand der divergierenden Düse 26 und dem Ventilkopf 28 begrenzt wird, allmählich zu, wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 ansteigt Dies wiederum hat zur Folge, daß die Menge zusätzlich zugeführtes Kraftstoffs, der aus der LPG-Kammer 23

über die divergierende Düse 26 zur Zusatzaustrittsöffnung 16 strömt, zunimmt, wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 ansteigt. Die Stärke des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 21 hängt in folgender Weise vom Betriebszustand des Magnetventils 12 ab. Es sei angenommen, daß längere Zeit vergangen ist, während der die Magnetspule 40 entregt war, so daß der Unterdruckauslaß 45 vom Ventilkopf 43 aufgrund der Kraft der Druckfeder 44 verschlossen war und der Druck in der Unterdruckkammer 21 gleich dem atmosphärischen Druck war und ist. Dieser Zustand ist durch den Punkt Ein Fig. 6 dargestellt. Wenn dann die Magnetspule erregt wird, so daß die Unterdruckdüse 35 in Verbindung mit dem Ansaugkrümmer 2 gebracht wird, wird die Luft aus der Unterdruckkammer 21 in den Ansaugkrümmer 2 gesaugt, was zur Folge hat, daß mit zunehmender Zeit der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 ansteigt, wie dies durch die ausgezogene Kurve K in Fig. 6 gezeigt ist. Da die Membran 19 von der Kraft der Druckfeder 24 nach rechts in Fig. 2 gedruckt wird, wird zu Beginn des Anstiegs des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 21 von der Pendelklappe 32 die Luftdüse 36 geschlossen und gleichzeitig die Unterdruckdüse 35 offen gehalten.

Da die Luft aus der Unierdruckkammer 21 über die Unterdruckkdüse 35 schnell in den Ansaugkrümmer 2 gesaugt wird, hat dies wiederum zur Folge, daß der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 schnell ansteigt. Wenn dann der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 auf einen gewissen Wert angestiegen ist, beginnt die Membran 19, sich entgegen der Kraft der Druckfeder 24 nach links in Fig. 2 zu bewegen. Dies wiederum hat zur Folge, daß die Pendelklappe 32 allmählich die Luftdüse 36 öffnet und gleichzeitig allmählich die Unterdruckdüse 35 zunehmend schließt. Da somit die Menge der in die Unterdruckkammer 21 über die Luftdüse 36 einströmenden Luft allmählich zunimmt und gleichzeitig die Menge der durch die Unterdruckdüse 35 aus der Unterdruckkammer 21 abströmenden Luft allmählich abnimmt, nimmt die Geschwindigkeit, mit der der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 steigt, allmählich ab. Wenn schließlich die Menge Her in die Unterdruckkammer 21 einströmenden Luft gleich der Menge der aus der Unterdruckkammer 21 ausströmenden Luft wird, konvergiert der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 gegen einen konstanten Wert, der durch die Gerade Min F i g. 6 dargestellt ist. Dementsprechend ändert sich der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 entsprechend der ausgezogenen Kurve K in F i g. 6. Der genannte konstante Wert M wird durch die Federkonstante der Druckfeder 24 und die Oberfläche der Membran 19 bestimmt. Ferner liegt der konstante Unterdruckwert M unabhängig von der Höhe des Unterdrucks im Ansaugkrümmer 2 bei einem bestimmten Wert, sofern der Unterdruck im Ansaugkrümmer größer als der bestimmte Wert ist. Der konstante Unterdruckwert M kann auf einen beliebigen Wert innerhalb des Bereichs von 50 bis 80 mm Hg festgelegt werden. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der konstante Unterdruckwert M auf 50 mm Hg eingestellt Mit anderen Worten heißt dies, daß die Federkonstante der Druckfeder 24 so festgelegt ist, daß dann, wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 gleich 50 mm Hg wird, die Menge der in die Unterdruckkammer 21 einströmenden Luft glehh der Menge der aus der Unterdruckkammer 21 ausströmenden Luft wird

Als nächstes sei angenommen, daß längere Zeit vergangen ist, während der die Magnetspule 40 erregt war, so daß d,·: Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 gleich dem konstanten Unterdruckwert Mist. Wenn dann die Magnetspule 40 entregt wird, so daß der Unterdruckauslaß 45 vom Ventilkopf 43 geschlossen wird, wird durch die Luftdüse 36 Luft in die Unterdruckkammer 21 eingesaugt, was zur Folge hat, daß der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21

ίο abnimmt. Während der Anfangsphase der Abnahme des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 21 wird eine große Menge Luft über die Luftdüse 36 in die Unterdruckkammer 21 eingesaugt, da die Pendelklappe 32 die Luftdüse 36 vollständig offen läßt, so daß der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 schnell abnimmt. Während der Abnahme des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 21 schließt die Pendelklappe 32 allmählich die Luftdüse 36. Dies wiederum hat zur Folge, daß die Menge der in die Unterdruckkammer 21 eingesaugten Luft allmählich abnimmt, so daß die Geschwindigkeit, mit der der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 abnimmt, allmählich verringert wird. Der Verlauf des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 21 entspricht daher der gestrichelten Kurve L in F i g. 6.

Die Steuervorrichtung 11 für die Einspeisung von Zusatzkraftstoff ist so konstruiert, daß die Menge des über die divergierende Düse 26 in den Vergaser 3 eingespeisten Kraftstoffs ungefähr proportional zur Höhe des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 21 zunimmt, so daß die Kurven K und L in F i g. 6 auch den Verlauf der dem Vergaser 3 zugeführten Zusatzkraftstoffmenge Q wiedergegeben. Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Vergaser 3 so eingestellt, daß dann, wenn die Zusatzkraftstoffmenge Q mit einem dem Punkt Hin F i g. 6 entsprechenden Wert dem Vergaser 3 zugeführt wird, d. h. wenn der Unterdruck Z in der Unterdruckkammer 21 einen der Geraden C in F i g. 6 entsprechenden Wert hat, das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gleich dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. Wie Fig.6 zeigt, beträgt der durch die Gerade G gegebene Wert des Unterdrucks Z weniger als die Hälfte des konstanten Unterdruckwertes M.

Da bei laufender Brennkraftmaschine das Magnetventil 12 in äußerst kurzen Zeitabständen öffnet und schließt, erreicht der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 weder den konstanten Unterdruckwert M noch den atmosphärischen Druck. Dies heißt mit

so anderen Worten, daß dann, wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 sinkt und gleich dem der gestrichelten Geraden D in Fig. 6 entsprechenden Wert wird, die Erhöhung der Menge des dem Vergaser zugeführten Zusatzkraftstoffs beginnt, und daß andererseits dann, wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 ansteigt und gleich dem der gestrichelten Geraden F entsprechenden Wert wird, die Erhöhung der Zusatzkraftstoffmenge beendet und gleichzeitig die Verringerung der Menge des zugeführten Zusatzkraft-Stoffs begonnen wird. Aus F i g. 6 ist erkennbar, daß die Zeitdauer te, die zur Erhöhung der Zusatzkraftstoffmenge um einen Betrag h (siehe Fig.6) erforderlich ist, geringer ist als die Zeitdauer ta die zur Verringerung der Zusatzkraftstoffmenge um den Betrag h benötigt wird.

F i g. 7 zeigt den Verlauf des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhäiinisses bei Steuerung des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch die beschriebene Gemisch-Re-

gfe. In Fig. 7 gibt die Abszisse t die Zeit wieder, und auf der Ordinate ist die Zusatzkraftstoffmenge Q aufgetragen, die proportional zum Reziprokwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist. In Fig. 7 bezeichnet H' diejenige Zusatzkraftstoffmenge, die erforderlich ist, um das Gesamt-Luft-Kraft'toff-Verhältnis gleich dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen. Obwohl der Wert H' der Zusatzkraftstoffmenge sich aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur und des Umgebungsdrucks ändert und etwas vom Einstellwert H in Fig.6 unterscheidet, kann angenommen werden, daß der Wert //'ungefähr gleich dem Einstellwert H ist. In F i g. 7 gibt die ausgezogene Kurve die Zusatzkraftstoffmenge bzw. das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Vergaser 3 gebildeten Luft-Kraftstoff-Gemischs wieder, und die gestrichelte Kurve gibt das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis wieder, wie es vom Sauerstoffühler 10 in der Auspuffleitung festgestellt wird. Da eine gewisse Zeitdauer Δ Tvergeht (siehe F i g. 7), bis das im Vergaser 3 aufbereitete Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern verbrannt H und das Abgas aus der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs den Sauerstoffühler 10 erreicht, ändert sich das vom Sauerstoffühler 10 gemessene Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einer Zeitverzögerung AT bezüglich der Änderungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses im Vergaser 3. Diese Zeitverzögerung zlTwird kürzer, wenn die Belastung der Brennkraftmaschine und deren Drehzahl zunehmen. Die Zeitverzögerung hat jedoch einen konstanten Wert, wenn die Brennkraftmaschine unter konstanter Belastung und mit konstanter Drehzahl arbeitet. Im folgenden sei angenommen, daß die Zeitverzögerung Δ ^konstant ist. Wenn sich das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis von der mageren Seite zur fetten Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zum Zeitpunkt ii ändert, wird diese Änderung vom Sauerstoffühler 10 erst zum Zeitpunkt h nach Ablauf der Zeitverzögerung U festgestellt, da der Sauerstoffühler 10 erst nach dieser Zeitverzögerung anspricht. Der Sauerstoffühler 10 erzeugt dann die hohe Ausgangsspannung von ungefähr 0,9 V, d. h. das »fette« Signal. Da dadurch die Magnetspule 40 entregt wird, hat dies zur Folge, daß der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 vom Punkt A aus (siehe F i g. 6) entsprechend der gestrichelten Kurve L abnimmt, so daß die in die Ansaugleitung eingespeiste Zusatzkraftstoffmenge verringert wird. Da die Geschwindigkeit, mit der die in die Ansaugleitung eingespeiste Zusatzkraftstoffmenge abnimmt niedrig ist, nimmt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Vergaser 3 gebildeten Luft-Kraftstoff-Gemischs nur allmählich zu, was einer Abmagerung des Gemischs entspricht Das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgassystem der Brennkraftmaschine nimmt erst nach einer Zeitverzögerung Δ T bezüglich der Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses im Ansaugsystem allmählich zu. Wenn nach einer gewissen Zeit zum Zeitpunkt f₃ (siehe Fig.7) das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis sich von der fetten Seite zur mageren Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ändert, wird diese Änderung nach einer Zeitverzögerung ft, die der Sauerstoffühler 10 zum Ansprechen braucht zum Zeitpunkt U vom Sauerstoffühler 10 festgestellt so daß der Sauerstoffühler 10 das »magere« Signal liefert Da dadurch die Magnetspule 40 erregt wird, nimmt danach der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 vom Punkt B (siehe F i g. 6) aus entsprechend der ausgezogenen Kurve K zu, so daß die dem Vergaser 3 zugeführte Zusatzkraftstoffmenge zunimmt. Da die Geschwindigkeit, mit der die dem Vergaser 3 zugeführte Zusatzkraftstoffmenge zunimmt, hoch ist, wie oben erläutert wurde, nimmt zu diesem Zeitpunkt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Vergaser 3 gebildeten Luft-Kraftstoff-Gemischs schnell ab, was bedeutet, daß das Gemisch fetter wird, so daß eine schnelle Ändeiüng von der mageren Seite zur fetten Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erfolgt. Wenn sich danach das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgassysten von der mageren Seite zur fetten Seite zum Zeitpunkt fs ändert, wird diese Änderung vom Sauerstoffühler 10 nach der Zeitverzögerung f_a zum Zeitpunkt k auf gleiche Weise wie beim vorangehenden Zyklus festgestellt. Danach wird der vorstehend beschriebene Zyklus erneut durchlaufen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist es auf mechanischem Wege möglich, den Mittelwert des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses genau gleich einem vorgegebenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu halten. Da die Geschwindigkeiten, mit denen die dem Vergaser 3 zugeführte Zusatzkraftstoffmenge zunimmt und iibnimmt, so gesteuert sind, daß die Geschwindigkeit bei der Zunahme hoch und bei der Abnahme gering ist, wie die«: Fig. 6 zeigt, ist es selbst dann, wenn die Zeilverzögerung t„ bis zur Erzeugung des »fetten« Signals sich von der Zeitverzögerung ff, bis zur Erzeugung des »mageren« Signals unterscheidet, möglich, den Mittelwert des Gesamt-Luft-Kraftsioff-Verhältnisses genau auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen. Für den in Fig. 2 dargestellten Sauerstoffühler 10 wurde vorstehend angenommen, daß die Zeitverzögerung f„ kürzer als die Zeilverzögerung ({,ist. Es gibt jedoch auch Sauerstoffüh- h-r, bei denen die Zeitverzögerung t_a langer als die Zeitverzögerung ff, ist. Wenn mit einem solchen Sawerstoffühler gearbeitet wird, ist es ebenfalls möglich, den Mittelwert des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnissi:si genau auf den Wert des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu bringen, indem die Steuervorrichtung 11 für die Einspeisung von Zusatzkraftstoff so eingestellt wird, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Vergaser 3 aufbereiteten Luft-Kraftsioff-Gemischs gleich dem stöchiometrischen Luft-K.raftstoff-Verhältnisses wird, wenn die dem \ :rgaser 3 eingespeiste Zusatzkraftstoffmenge Q den Wert H" (sic:he Fig. 6) hat, d.h. wenn der Unterdruck Z in der llnterdruckkammer 21 gleich einem der Geraden G" (siche F i g. 6) entsprechenden Wert ist.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der Gemisch-Regdvorrichtung für eine mit Benzin betriebene Brennkraftmaschine mit einem Vergaser. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 sind entsprechende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 2 bezeichnet Die in Fig.3 dargestellte Brennkraftmaschine weist einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 50 bezeichneten Vergaser auf. Der Vergaser 50 umfaßt eine Schwimmerkammer 51, eine Hauptspritzdüse 52, einen Kraftstoffkanal 53, der die Schwimmerkammer 51 mil: der Hauptspritzdüse 52 verbindet eine Hauptdüse 54 im Kraftstoffkanal 53, eine Langsamlaufaustrittsöffnuiig 55, die in das Innere des Vergasers 50 an einer Snelle mündet die stromauf der Drosselklappe 14 liegt wenn die Drosselklappe 14 ihre Leerlaufstellung einnimmt einen Langsamlaufkanal 56, der die Langsam-Iaufaustrittsöffnung 55 mit dem Kraftstoffkanal 53 verbindet, eine Zusatzlufileitung 57, die in Verbindung mit der Hauptspritzdüse 52 steht und eine Zusatzluftlei-

tung 58, die mit der Langsamlaufaustrittsöffnung 55 in Verbindung steht.

In F i g. 3 ist ferner eine Zusatzluft-Steuervorrichtung 11' zur Steuerung der der Saugleitung zugeführten Kraftstoffmenge vorgesehen. Diese Steuervorrichtung 11' umfaßt statt der bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 vorgesehenenen Zugfeder 34 zur Justierung einen Federeinstellmechanismus, der eine Druckfeder 60, einen Federsitz 61 und eine Stellschraube 62 umfaßt Die Zusatzluft-Steuervorrichtung 1Γ umfaßt ferner zwei Balgeinrichtungen 63 und 64. Die Balgeinrichtung 63 umfaßt einen Balg 65, eine Druckfeder 66, die auf den Balg 65 nach links (in F i g. 3) drückt, eine atmosphärische Kammer 68, die über einen Luftfilter 67 mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung steht, eine divergierende Düse 69, die zur Außenseite der Steuervorrichtung 11' weiter wird, und einen Ventilkopf 70, der mit dem Balg 65 verbunden ist und die freie Querschnittsfläche der divergierenden Düse 69 bestimmt. Die atmosphärische Kammer 68 ist über die divergierende Düse 69 und eine Luftleitung 7t mit der Zusatzluftleitung 58 verbunden. Die Balgeinrichtung 64 umfaßt einen Balg 72, eine Druckfeder 73, die uuf den Balg 72 nach links (in F i g. 3) drückt, eine atmosphärische Kammer 75, die über einen Luftfilter 74 mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung steht, eine divergierende Düse 76, die zur Außenseite der Steuervorrichtung 11' weiter wird, und einen Ventilkopf 77, der mit dem Balg 72 verbunden ist und die freie Querschnittsfläche der divergierenden Düse 76 bestimmt. Die atmosphärische Kammer 75 ist über die divergierende Düse 76 und eine Luftleitung 78 mit der Zusatzluftleitung 57 verbunden.

Wie bereits bei der Erläuterung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig.2 beschrieben wurde, wird die Magnetspule 40 erregt, wenn der Sauerstoffühler 10 ein »mageres« Signal erzeugt, was zur Folge hat, daß der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 schnell ansteigt. Demzufolge werden die Bälge 65 und 72 entgegen den Federkräften der Druckfedern 66 und 73 nach rechts (in Fig.3) bewegt. Da die freie Querschnittsfläche zwischen dem Ventilkopf 70 und der konischen Innenwand der divergierenden Düse 69 sowie die freie Querschnittsfläche zwischen dem Ventilkopf 77 und der konischen Innewand der divergierenden Düse 76 dadurch schnell verringert werden, wird demzufolge die Menge der in die Zusatzluftleitung 57 und die Zusatzluftleitung 58 einströmenden Luft entsprechend verringert Da somit der Luftgehalt des aus der Hauptspritzdüse 52 oder der Langsamlaufaustrittsöffnung 55 austretenden Kraftstoffs verringert wird, wird der Kraftstoffdurchfluß durch die Hauptspritzdüse 52 bzw. die Langsamlaufaustrittsöffnung 55 schnell vergrößert. Dies hat zur Folge, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das im Vergaser 50 aufbereitet wird, schnell abnimmt und sich von der mageren Seite zur fetten Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ändert

Wenn jedoch der Sauerstoffühler 10 ein »fettes« Signal liefert wird die Magnetspule 40 entregt, so daß der Unterdruck in der Unterdruckkammer 21 in vorstehend erläuterter Weise allmählich abnimmt Demzufolge bewegen sich die Bälge 65 und 72 allmählich nach links (in Fig.3), so daß die freie Querschnittsfläche zwischen dem Ventilkopf 70 und der konischen Innenwand der divergierenden Düse 69 sowie die freie Querschnittsfläche zwischen dem Ventükopf 77 und der konischen Innenwand der diviergierenden Düse 76 allmählich zunehmen. Da dadurch die Menge der zugeführten Zusatzluft allmählich ansteigt nimmt der Kraftstoffdurchfluß durch die Hauptspritzdüse 52 bzw. die Langsamlaufaustrittsöffnung 55 allmählich ab. Dies wiederum hat zur Folge, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des im Vergaser 50 aufbereiteten Luft-Kraftstoff-Gemischs allmählich zunimmt und sich allmählich von der fetten Seite zur

ίο mageren Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ändert Demzufolge wird das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in in Fig.7 dargestellter Weise geändert Wie bekannt ist, wird beim Vergaser 50 der Kraftstoff von der Hauptspritzdüse 52 geliefert,

is wenn in die Zylinder der Brennkraftmaschine große Luftmengen eingesaugt werden, wogegen der Kraftstoff von der Langsamlaufaustrittsöffnung 55 geliefert wird, wenn den Zylindern nur eine geringe Luftmenge zugeführt wird. Dementsprechend erfolgt die Steuerung

der Kraftstoffzufuhr durch Steuerung der Zusatzluftmenge in der Weise, daß die der Zusatzluftleitung 57 zugeführte Zusatzluftmenge gesteuert wird, wenn große Luftmengen in die Zylinder eingesaugt werden, wogegen die in die Zusatzluftleitung 58 eingeleitete Luftmenge gesteuert wird, wenn die in die Zylinder eingesaugte Luftmenge klein ist

F i g. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Zusatzluft-Dosier- bzw. Steuereinrichtung gemäß F i g. 3. Bei der ALsführungsform gemäß F i g. 4 weist die Balgeinrichtung 63 eine bewegbare Stange 81 auf, die aufgrund der Kraft einer Druckfeder 80 ständig am Balg 65 anliegt. An ihrem linken Ende weist die bewegbare Stange 81 einen Ventükopf 83 auf, dessen Querschnittsfläche nach links (in F i g. 4) allmählich zunimmt, so daß dadurch die freie Querschnittsfläche einer Ventilöffnung 82 gesteuert werden kann. Ferner weist die Balgeinrichtung 64 eine bewegbare Stange 85 auf, die aufgrund der Federkraft einer Druckfeder 84 ständig am Balg 72 anliegt Die bewegbare Stange 85 weist an ihrem in Fig.4 linken Ende einen Ventükopf 86 auf, der die gleiche Form wie der Ventilkopf 83 hat Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 wird in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 die Menge der Zusatzluft vergrößert, wenn sich die Bälge 65 und 73 nach links (in F \. g. 4) bewegen, wogegen die Menge dei Zusatzluft verringert wird, wenn sich die Bälge 65 und 72 nach rechts (in F i g. 4) bewegen.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsfor men wird das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis da durch gesteuert, daß die Menge des dem Ansaugsysterr der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs verän dert wird. Die Erfindung kann jedoch auch bei einei Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr von Sekundärluf angewendet werden. In diesem Fall wird dem Zylindei bzw. den Zylindern der Brennkraftmaschine ein fette! Luft-Kraftstoff-Gemisch zugeführt und außerdem in da: Abgassystem der Brennkraftmaschine Sekundärluf eingespeist, wobei die Sekundärluftmenge so gesteuer wird, daß das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gleicl einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis, nämlicl dem stöehiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wird Eine Ausführungsform einer solchen Brennkraftmaschi ne ist in den Fig.8 und 9 dargestellt Derei Steuervorrichtung 11" zur Einspeisung von Sekundär luft ist so aufgebaut, daß eine Trennwand 90 in de Kammer vorgesehen ist, die der LPG-Kammer 23 de Steuervorrichtung 11 zur Einspeisung von Zusatzkraft stoff gemäß F i g. 2 entspricht Die Trennwand 90 teil

zwei getrennte Kammern ab, nämlich eine Luftkammer 91 und eine atmosphärische Kammer 92. Die Luftkammer 91 ist einerseits über eine Sekundärluftleitung 93 mit einer Sekundärluftquelle, nämlich einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Luftpumpe 87, und andererseits über eine Leitung 95 mit dem Auspuffkrümmer 7 verbunden. Wie Fig.9 zeigt, ist die divergierende Düse 26 so ausgebildet, daß ihr Durchmesser zur Außenseite der Steuervorrichtung 11" zunimmt Die Trennwand 90 verhindert, daß der Lieferdruck der Luftpumpe 87 auf die Membran 20 wirkt.

Die beschriebene Gemisch-Regelvorrichtung ermöglicht es, den Mittelwert des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses genau auf ein bestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis, nämlich auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis einzuregeln. Dadurch wird eine besonders effektive Reinigung des Abgases im Abgasreiniger erreicht, so daß die Menge giftiger Bestandteile im an die umgebende Atmosphäre abgegebenen Abgas stark verringert ist Da es mit der beschriebenen Vorrichtung möglich ist, den Mittelwert des Gesamt-Luft-Kraftstoff-

Verhältnisses auf mechanische Weise genau gleich dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, indem ein einfacher Pendelventilmechanismus zur Anwendung kommt, sind die Herstellungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen mit elektronischer Steuerung beträchtlich verringert und es ist außerdem die Zuverlässigkeit der Regelvorrichtung für das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis während langer Einsatzzeit gewährleistet

Wie F i g. 7 zeigt, wird mit der beschriebenen Regelvorrichtung für das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis die der Ansauganlage der Brennkraftmaschine zugeführte Zusatzkraftstoffmenge unmittelbar nach dem Wechseln des Ausgangssignals des Sauerstoffühlers vom »mageren« Signal zum »fetten« Signal oder vom »fetten« Signal zum »mageren« Signal schnell geändert, wodurch die dem Ansaugsystem zugeführte Zusatzkraftstoffmenge allmählich verringert oder erhöht wird. Die Veränderung der Geschwindigkeit mit der der Zusatzkraftstoff in das Ansaugsystem eingespeist -.vird, führt somit zu einer günstigen Ansprechcharakteristik der Regelvorrichtung.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung der Gemischbildung in einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasleitung ein λ-Fühler integriert ist, der ein Kippsignal erzeugt, das nach Durchlaufen eines Vergleichers über einen Verstärker eine Dosiereinrichtung ansteuert, die den λ-Wert in einer dem Kippsignal entgegenwirkenden Weise beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung unier Ausnützung der Unterdruckenergie in der Ansaugleitung mechanisch durch eine Membran-Steuerkammer (21) regelbar ist, die von einem Membrangehäuse (18) und von zwei in diesem eingesetzten elastisch verschiebbaren Membranen (19, 20) begrenzt ist und einen ständig mit der Atmosphäre verbundenen Anschluß (36) sowie einen entsprechend dem vom λ-Fühler (10) erzeugten Kippsignal wechselweise aufsteuer- bzw. schließbaren Unterdruckanschluß (35) besitzt, wobei eine Membran ols Dosiermembran (20) ausgebildet ist, die in Abhängigkeit vom Druck in der Membran-Steuerkammer (21) die Dosierung regelt, während die andere Membran (19) als Regelmembran ausgebildet ist, die mit einem in der Membran-Steuerkammer (21) angeordneten Regeleinrichtung (31—34) verbunden ist, durch die die in der Membran-Steuerkammer (2i/ vorgesehenen Anschlüsse (35, 36) in einer der Bewegung der Membranen (19, 20) entgegensteuernden Weise in Abhängigkeit vom Druck in der Membran-Steuerkammer (21) komplementär verschließ- bzw. aufsteuerbar sind.

2. Vorrichtung nach Ansprtjh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (31—34) eine drehbar im Membrangehäuse (^f "S) gelagerte Pendelklappe (32) ist, die auf ihrer, den Anschlüssen (35,36) abgewandten Seite der Lagerung mit der Regelmembran (19) gekoppelt ist und mit ihrem, auf der anderen Seite des Lagers liegenden Abschnitt die Anschlüsse (35, 36) zur Atmosphäre und zum Unterdruck komplementär verschließt bzw. aufsteuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (19, 20) im Membrangehäuse (18) parallel einander gegenüber liegen und die Anschlüsse (35,36) zueinander koaxial sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiermembran so (20), einen Ventilkörper (27, 28) trägt, der in eine Dosierkammer (23, 91, 68) hineinragt, die einen Anschluß für ein zu förderndes Strömungsmittel und eine Öffnung (26) besitzt, deren freier Durchtrittsquerschnitt vom Ventilkörper (27, 28) veränderbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (26) der Dosierkammer (23, 91, 68) eine auf den Ventilkörper (27, 28) abgestimmte Düse mit vorbestimmten Düsenquerschnittsverlauf ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (23) mit einer Kraftstoffpumpe in Verbindung steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (91) mit einer Druckluftpumpe in Verbindung steht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (23, 91, 68) vom Membrangehäuse (18) begrenzt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmembran (19) eine von Atmosphärendruck beaufschlagte Regelkammer (22) begrenzt, gegenüber der sie in Abhängigkeil vom Druck in der Membran-Steuerkammei (21) verschiebbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelkammer f!2) vom Membrangehäuse (18) begrenzt ist

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Unterdruckanschluß (35) und Unterdruckquelle ein Sperrventil (12) eingegliedert ist, das von einer Magnetspule (43) aufsteuerbar ist, die vom Kippsignal des λ-Fühlers (10) angesteuert ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Dosiermembran (20), Ventilkörper (27,28) und Dosierkammeröffnung (26) bestehende Dosierventil einen mit dem Ventilkörper(70; 77) verbundenen Balg (65; 72) aufweist, der die Membran-Steuerkammer (21) von einer Kammer (68,75) für Zusatzfluid trennt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Öffnungsgeschwindigkeit des Dosierventils (26,28; 69,70; 76, 77; 82, 83; 86) von seiner Schließgeschwindigkeit in der Weise unterscheidet, daß die Geschwindigkeit, mit der die durch das Dosierventil strömende Zusatzfluidmenge zunimmt, von der Geschwindigkeit unterschiedlich ist, mit der die Zusatzfluidmenge abnimmt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzfluid Zusatzkraftstoff ist und daß das Dosierventil (20,23, 25 bis 28) in einer Kraftstoffleitung (29, 30) für Zusatzkraftstoff angeordnet ist, die eine Zusatzkraftstoffquelle (5) mit dem Gasströmungsweg (2,3, 7,8) verbindet.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung (t,) bis zur Erzeugung des ein fettes Gemisch anzeigenden Kippsignals kleiner als die Zeitverzögerung (t/,) bis zur Erzeugung des ein mageres Gemisch anzeigenden Kippsignals ist und daß die Geschwindigkeit, mit der die dem Gasströmungsweg (2,3,7,8) zugeführte Zusatzkraftstoffmenge zunimmt, größer ist als die Geschwindigkeit, mit der die Zusatzkraftstoffmenge abnimmt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkraftstoffquelle ein LPG-Regler (5) ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffleitung (29,39) für Zusatzkraftstoff mit der Saugleitung (2,3) verbunden ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, für eine Brennkraftmaschine, die einen Vergaser mit zumindest einer Zusatzluftleitung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzfluid Luft ist und daß das Dosierventil (62 bis 70,72 bis 77) in einer Luftleitung (71, 78) angeordnet ist, die die umgebende Atmosphäre mit der Zusatzluftleitung (57, 58) verbindet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung (t,) bis zur Erzeugung des ein fettes Gemisch anzeigenden

Kippsignals kürzer als die Zeitverzögerung (ty bis zur Erzeugung des ein mageres Gemisch anzeigenden Kippsignals ist und daß die Geschwindigkeit, mit der die in die Zusatzluftleitung (57,58) eingespeiste Zusatzluftmenge vergrößert wird, kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der die Zusatzluftmenge abnimmt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil ein erstes Ventil (76, 77; 86) und ein zweites Ventil (69, 79; 82,83} aufweist, das eine erste Zusatzluftleitung (57), die mit einer Haupteinspritzdüse (52) des Vergasers (50) verbunden ist, und eine zweite Zusatzluftleitung (58) vorgesehen sind, die mit einer Langsamlaufaustrittyöffnung (55) des Vergasers verbunden ist, und daß die erste Zusatzluftleitung mit dem ersten Ventil und die zweite Zusatzluftleitung mit dem zweiten Ventil verbunden ist

2!.. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzfluid Sekundärluft ist und daß das Dosierventil in einer Leitung (95) angeordnet ist, die ;;ine Luftquelle (87) mit der Abgasleitung (7, 8) stromauf des A-Fühlers (10) verbindet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung (t_t) bis zur Erzeugung des ein fettes Gemisch anzeigenden Kippsignals kürzer als die Zeitverzögerung (tb) bis zur Erzeugung des ein mageres Gemisch anzeigenden Kippsignals ist, und daß die Geschwindigkeit, mit der die der Abgasleitung (7, 8) zugeführte Sekundärluftmenge erhöht wird, niederiger ist als die Geschwindigkeit, mit der die Sekundärluftmenge verringert wird.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftqueiie eine von der Brennkraftmaschine angetneoene Luftpumpe (87) ist

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil eine divergierende Düse (26; 69; 76) aufweist, die mit einem Ventilkörper (28; 79; 77) zusammenwirkt

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil eine Ventilöffnung (82) und einen Ventilkörperkopf (83) aufweist, der mit der Ventilöffnung (82) zusammenwirkt und eine Querxdinittsfläche hat, die in Längsrichtung des Ventilkörperkopfs (83) allmäh -lieh zunimmt

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

25, dadurch gekennzeichnet, daß der Ä-Fühler ein Sauerstoffühler(10)ist

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

26, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasleitung (7,8) der Brennkraftmaschine ein Abgasreiniger (93) angeordnet ΐκ, dessen Reinigungswirkungsgrad am höchsten ist, wenn das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gleich dem vorgegebenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27. dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasreiniger einen katalytischer) Dreifachwandler (9) aufweist, und daß das vorgegebene Luft-Kraftstoff-Verhältnis dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung der Gemischbildung in einer Brennkraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Zur gleichzeitigen Verringerung des Gehalts der Schadstoffanteile an Kohlenmonoxid, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden im Abgas sind Abgasreinigungsvorrichtungen bekannt, die mit einem auf alle drei genannten Abgasbestandteile wirkenden katalytischen Wandler arbeiten, der im folgenden als

ίο katalytischer Dreifachwandler bezeichnet wird. Der Reinigungswirkungsgrad des katalytischen Dreifachwandlers ist am höchsten, wenn das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gleich dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist Als Gesamt-Luft-Kraftstoff- Verhältnis wird hier das Verhältnis aus der einem Gasströmungsweg zugeführten Luftmenge zu der dem Gasströmungsweg zugeführten Kraftstoffmenge definiert, wobei als Gasströmungsweg die Ansaugleitung und die Abgasleitung stromauf des Einlasses des katalytischen Dreifachwandlers zu verstehen ist Wenn der katalytische Dreifachwandler ausreichende Wirkung haben soll, ist es daL·-,- notwendig, das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf geeignete Weise so zu steuern, daß es dem stöchiometrischen Luft-Kraft stoff-Verhältnis entspricht

Um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einen optimalen 'Vert einregeln zu können, ist aus der DE-OS 23 57 410 eine Regelungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt Bei dieser Regelungseinrichtung ist in die Abgasleitung ein Sauerstoff-Konzentrationsdetektor eingegliedert, dessen Ausgangssignal nach durchlaufen eines Vergleichers und eines Verstärkers jeweils eine Dosiereinrichtung für Zusatzkraftstoff und Zusatzluft ansteuert, der bzw. die stromab einer Drosselklappe in die Ansaugleitung eingeführt werden kann Zur exakten Dosierung der Zusatzluft- bzw. Kraftsioffmenge ist für jede Dosiereinrichtung ein monostabiler Multivibrator vorgesehen, der jeweils die Öffnungszeiten der Zusatzventile für

Luft bzw. Kraftstoff festlegt

Abgesehen davon, daß der vorrichtungstechnische Aufwand dieser bekannten Einrichtung sehr groß ist, weil zwei Dosiereinrichtungen mit entsprechender elektronischer Steuereinrichtung vorgesehen werden müssen, weist die aus der DE-OS 23 57 410 bekannte Regelungseinrichtung den Nachteil auf, daß sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der Ansteuerung der jeweiligen Dosierventile linear verändert Dies führt zu den folgenden Nachteilen: Der O2-Fühler spricht nur mit einer gewissen Zeitverzögerung an. Wie bereits in der JP-PS 52-24 180 beschrieben wird, ist die Zeitverzögerung bis zur Erzeugung des ein mageres Gemisch anzeigenden Kippsignals durch den Sauerstoffühler bei einem Übergang des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von dei fetten Seite zur mageren Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses größer a!s die Zeitverzögerung bis zur Erzeugung des ein fettes Gemisch anzeigenden Kippsignals bei einem Übergang des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von der ma geren Seite zur fetten Seile. Fig.5 erläutert das herkömmliche Verfahren zur Steuerung der Einspeisung von Zusatzkraftstoff bzw. -luft mittels der bekannten elektronischen Regelungscinrichtung. in Fig.5 ist auf der Ordinate die dem Ansaugsystem zugeführte Zusatzkraftstoffmenge Q und auf der Abszisse die Zeit Taufgetragen. In Fig.5 bezeichnet die ausgezogene Gerade P die Zusatzkraftstoffmenge, die erforderlich ist. damit das Gesamt-Luft-Kraftstoff.