DE4320880C2

DE4320880C2 - Vorrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4320880C2
Application number: DE4320880A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Hosoya; Toshiki Kuroda; Hideaki Katashiba
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2013-06-24
Also published as: JPH11125111A; KR960002349B1; US5566547A; JPH11148341A; JPH0674029A; US5493858A; DE4320880A1; KR940005870A; US5724810A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine hierbei vorgesehene Katalysatoreinrichtung dient vor allem dazu, die im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen Komponenten CO und HC in CO₂ und H₂O umzuwandeln und auf diese Weise eine Reinigung des Abgases herbeizuführen. Dazu wird vor allem in einer ersten Betriebsphase der Brennkraftmaschine Sekundärluft aus der umgebenden Atmosphäre der Katalysatoreinrichtung zugeführt.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-PS 10 88 764 bekannt. Nach dem Starten der Brennkraftmaschine wird dort der Katalysatoreinrichtung Sekundärluft, welche die Temperatur der Umgebung aufweist und somit vergleichsweise kühl ist, von Beginn an zugeführt, jedoch nur in verhältnismäßig geringer Menge, solange die Katalysatoreinrichtung in der Startphase noch kalt und durch die Wärme des Abgasstromes noch nicht hinreichend aufgeheizt ist. Mit Erreichen der erwünschten Betriebstemperatur der Katalysatoreinrichtung wird der Zustrom von kühler Sekundärluft stärker. Daraus resultiert, daß die Erwärmung der Katalysatoreinrichtung und damit der Eintritt einer hinreichenden abgasreinigenden Wirkung der Katalysatoreinrichtung durch den Zustrom kühler Sekundärluft in der Startphase verzögert wird und diese Einrichtung ihre angestrebte Wirkung nur verhältnismäßig langsam entfaltet.

Aus der DE-OS 23 06 471 ist eine Vorrichtung für die katalytische Abgasbehandlung bei einer Brennkraftmaschine bekannt, bei welcher eine Katalysatoreinrichtung Sekundärluft getrennt vom Abgas durch eine separate Zuführungsleitung zugeführt wird und in dieser separaten Zuführungsleitung für die Sekundärluft eine Heizeinrichtung zum Erwärmen der Sekundärluft vor dem Eintritt in die Katalysatoreinrichtung vorgesehen ist. Da jedoch nach dem Starten der Brennkraftmaschine die Heizeinrichtung erst mit einer gewissen Verzögerung ihre Betriebstemperatur erreicht, tritt auch die angestrebte Temperierung der Sekundärluft nach dem Starten der Brennkraftmaschine nur mit entsprechender Verzögerung ein, so daß die Katalysatoreinrichtung ebenfalls erst mit entsprechender Verzögerung ihre angestrebte abgasreinigende Wirkung hinreichend zu entfalten vermag.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher nach dem Starten der Brennkraftmaschine die Katalysatoreinrichtung relativ rasch ihre abgasreinigende Wirkung voll entfaltet, ohne daß es hierbei zu unerwünscht starken Verzögerungen kommt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann umfassen:

Eine Einrichtung zum Zuführen von Sekundärluft zur Abgasseite über eine Luftzuführungsleitung, eine Heizeinrichtung zum Heizen der in die Luftzuführungsleitung eingeführten Luft und eine Steuereinrichtung zum Sperren der Zuführung der Sekundär luft an eine Abgasseite während des Startens oder während einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Starten.

Insbesondere kann die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine umfassen:
eine Heizeinrichtung zum Heizen der in die Lufteinführungsleitung eingeführten Luft und eine Steuereinrichtung zum Starten der Einführung der geheizten Luft in die Abgasleitung nach einer vorbestimmten Zeitdauer vor dem Starten des Motors und zum Ändern der Luftmenge, die zu einem vorbestimmten Zeitintervall eingeführt wird.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann umfassen:
eine Heizeinrichtung angeordnet zwischen dem Katalysator in der Abgasleitung und einem Verbindungsabschnitt der Lufteinführungsleitung, um Abgase und die von der Ansaugseite eingeführte Luft zu heizen.

Bei der Vorrichtung zum Steuern der Erinführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann die Heizeinrichtung in der Abgasleitung eine vorbestimmte Zeitdauer lang sogar nach dem Abschalten des Motors betrieben werden.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann umfassen:
Eine Heizeinrichtung zum Heizen der in die Lufteinführungsleitung eingeführten Luft und eine Steuereinrichtung zum Variieren der Luftmenge, die in die Abgasleitung zu einem vorbestimmten Zeitintervall eingeführt wird.

Bei der Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann zumindest ein Zeitintervall, in dem die Luft in die Abgasleitung eingeführt wird, der Betrag der Änderung oder der Betrag des Heizens durch die Heizeinrichtung geändert werden in Übereinstimmung mit einem Betriebsparameter des Motors.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann umfassen:
Eine Luftheizeinrichtung zum Heizen der in die Lufteinführungsleitung eingeführten Luft, eine Katalysatorheizeinrichtung zum Heizen des Katalysators und eine Steuereinrichtung zum Variieren der Luftmenge, die zu einem vorbestimmten Zeitintervall in die Abgasleitung eingeführt wird.

Weiterhin kann die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine umfassen:
Einen Abgastemperatursensor zum Erfassen der Temperatur von Abgasen und einen Katalysatortemperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Katalysators und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Menge geheizter Luft und des Zeitintervalls der Variation davon in Übereinstimmung mit der Abgastemperatur oder der Katalysatortemperatur.

In der Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann zumindest ein Zeitintervall, zu dem die Menge eingeführter Luft geändert wird, der Betrag der Änderung, der Betrag der geheizten Luft oder der Betrag des geheizten Katalysators geändert werden in Übereinstimmung mit einem Betriebsparameter des Motors.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann umfassen:
Eine Steuereinrichtung zum Starten der Einführung der Luft in die Abgasleitung nach einer vorbestimmten Zeitdauer vor dem Starten des Motors und zum Ändern der Menge der zu einem vorbestimmten Zeitintervall eingeführten Luft.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann umfassen:
Eine Abgasbypasspassage angeordnet in einem Abschnitt der Abgasleitung stromaufwärts eines Katalysators; eine Einrichtung zum Einführen von Luft in die Abgasbypasspassage über eine Lufteinführungsleitung; eine Einrichtung zum Heizen der eingeführten Luft; ein Umschaltventil zum Umschalten der Ströme der Abgase zwischen der Abgasleitung und der Abgasbypasspassage; und eine Steuereinrichtung zum Umschalten des Umschaltventils, so daß die Abgase in die Abgasleitung fließen vor einer vorbestimmten Zeitdauer vor dem Stoppen der Einführung von Luft.

Bei der Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann die Einführung von Luft gestartet werden nach einer vorbestimmten Zeitdauer vor dem Starten des Motors.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann umfassen:
Eine Einrichtung zum Erfassen einer Wärmekapazität auferlegt dem Katalysator durch die Abgase; und eine Einrichtung zum Starten der Einführung von Luft an die Abgasseite, wenn die Wärmekapazität einen vorbestimmten Wert erreicht.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann umfassen:
Abgastemperatursensoren zum Erfassen der Abgastemperatur an einem Einlaß und einem Auslaß des Katalysators; und eine Einrichtung zum Stoppen der Einführung von Luft in die Abgasleitung, wenn die Einlaßtemperatur und die Auslaßtemperatur des Katalysators miteinander übereinstimmen oder wenn die Temperaturdifferenz ein vorbestimmter Wert oder weniger geworden ist.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann umfassen:
Einen Luft-Kraftstoffverhältnissensor angeordnet in der Abgasleitung stromaufwärts eines Verbindungsabschnitts der Lufteinführungsleitung, um so ein Luft-Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen; einen Sauerstoffsensor zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration in der Abgasleitung; und eine Steuereinrichtung zum Bewirken einer Kraftstoffsteuerung und Steuerung der eingeführten Luftmenge in Übereinstimmung mit den Ausgaben der jeweiligen Sensoren.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine kann umfassen:
Eine Abgasbypasspassage angeordnet in einem Abschnitt der Abgasleitung stromaufwärts eines Katalysators; eine Heizeinrichtung angeordnet in der Abgasbypasspassage; ein Umschaltventil zum Umschalten des Flusses der Abgase zwischen der Abgasleitung und der Abgasbypasspassage; und eine Steuereinrichtung zum Umschalten des Umschaltventils, so daß die Abgase in die Abgasleitung fließen, wenn die Einführung von Luft gestoppt ist.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung kann umfassen:
Eine Einrichtung zum Heizen der in die Lufteinführungsleitung eingeführten Luft und eine Steuereinrichtung zum Ändern der Luftmenge, die eingeführt wird in die Abgasleitung zu einem vorbestimmten Zeitintervall und zum Variieren von ebenfalls der Größe der Menge der eingeführten Luft.

Die Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung kann umfassen:
Eine Abgasbypasspassage angeordnet in einem Abschnitt der Abgasleitung stromaufwärts eines Katalysators; eine Einrichtung zum Einführen von Luft in die Abgasbypasspassage über eine Lufteinführungsleitung; eine Einrichtung zum Heizen der eingeführten Luft; ein Umschaltventil zum Umschalten des Flusses der Abgase zwischen der Abgasleitung und der Abgasbypasspassage; und eine Steuereinrichtung zum Verhindern der Einführung von Luft an die Abgasbypasspassage für eine vorbestimmte Zeitdauer vor dem Starten und zum Betreiben des Umschaltventils vor einer vorbestimmten Zeitdauer vor der Einführung von Luft, um zu erlauben, daß die Abgase in die Abgasbypasspassage fließen.

Bei dieser Erfindung ist es möglich, daß die Einführung von Luft an die Abgasleitung nicht bewirkt wird während eines Startens oder während eines Startens und einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Starten, mit dem Resultat, daß eine weitere Abnahme in der Temperatur der Abgase, deren Temperatur niedrig ist, verhindert wird, und eine Abnahme in der Reinigungseffizienz des Katalysators sofort nach dem Starten nicht auftritt.

Ferner kann die Einführung geheizter Luft an die Abgasleitung verhindert werden während des Motorstartens oder einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Starten, so daß ein Abfall in der Abgastemperatur während der Einführung der auf Niedrigtemperatur geheizten Luft nicht auftritt, um dadurch einen Abfall in der Reinigungseffizienz des Katalysators zu verhindern.

Ferner kann die geheizte Luft an die Abgasleitung eingeführt werden nach einer vorbestimmten Zeitdauer folgend dem Starten, so daß eine Abnahme in der Reinigungseffizienz des Katalysators aus Gründen eines Abfalls in der Abgastemperatur nicht auftritt. Weiterhin wird die Menge geheizter Luft, die eingeführt wird, zu vorbestimmten Zeitintervallen geändert und die Atmosphäre des Reaktionssystems des Katalysators wird alternierend geändert auf die fette Seite und die magere Seite, um dadurch die Reinigungseffizienz des Katalysators zu verbessern.

Ferner können die Abgase und die von der Ansaugseite eingeführte Luft geheizt werden durch die Heizeinrichtung angeordnet in der Abgasleitung, mit dem Resultat, daß die Abgastemperatur ansteigt, um dadurch den Abgasreinigungsbetrieb in der Abgasleitung und dem Katalysator voranzutreiben.

Ferner kann die Heizeinrichtung in der Abgasleitung betrieben werden sogar nach dem Stoppen des Motors, und der Ruß, der am Inneren der Heizeinrichtung anhaftet, durch welche die Abgase aufgehört haben zu fließen, wird verbrannt.

Ferner kann die in die Abgasleitung eingeführte Luft geheizt werden und die Menge eingeführter Luft geändert werden zu vorbestimmten Zeitintervallen, um dadurch die Reinigungseffizienz des Katalysators zu verbessern.

Ferner kann zumindest ein Zeitintervall, zu dem die eingeführte Luftmenge in die Abgasleitung variiert wird, der Betrag der Variation oder der Betrag des Heizens durch die Heizeinrichtung variiert werden in Übereinstimmung mit einem Betriebsparameter des Motors. Daher wird eine optimale Reinigungseffizienz erhalten in Übereinstimmung mit den Bedingungen der Abgase und des Katalysators.

Ferner kann die in die Abgasleitung eingeführte Luft und der Katalysator geheizt werden und die Reaktionsgeschwindigkeit in der chemischen Reaktion beschleunigt werden. Dabei wird der Betrag eingeführter Luft variiert zu vorbestimmten Zeitintervallen, um dadurch die Reinigungseffizienz des Katalysators zu verbessern.

Ferner kann die Menge eingeführter Luft und das Zeitintervall der Variation davon gesteuert werden in Übereinstimmung mit der Abgastemperatur und der Katalysatortemperatur. Daraus resultierend wird das Überheizen des Katalysators verhindert und eine optimale Einführung von Luft bewirkt in Übereinstimmung mit der Betriebsbedingung des Motors.

Ferner kann zumindest ein Zeitintervall, zu dem die Menge in die Abgasleitung eingeführter Luft variiert wird, der Betrag der Variation, die Menge geheizter Luft oder die Menge des geheizten Katalysators geändert werden, in Übereinstimmung mit einem Betriebsparameter des Motors, so daß eine optimale Reinigungseffizienz erhalten wird in Übereinstimmung mit den Bedingungen der Abgase und des Katalysators.

Ferner kann die Einführung von Luft in die Abgasleitung gestartet werden nach einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Motorstarten, so daß eine Abnahme in der Reinigungseffizienz des Katalysators aufgrund einer Abnahme in der Abgastemperatur nicht auftritt. Zusätzlich kann der Betrag eingeführter Luft periodisch variiert werden, um dadurch den Abgasreinigungsbetrieb voranzutreiben.

Es kann vorgesehen werden, daß die Abgase in die Abgasbypasspassage nur während der Einführung von Luft an die Abgasseite strömen, um dadurch den Effekt der Wärme der Abgase auf die Heizung und dergleichen zu vermindern.

Ferner kann die Einführung von Luft gestartet werden nach einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Starten, so daß ein Abfall in der Katalysatortemperatur auf der sofort nach dem Starten eingeführten Luft nicht auftritt.

Ferner kann die Wärmekapazität, die durch die Abgase dem Katalysator auferlegt wird, nachdem das Motorstarten erfaßt wird, der Grad der Aktivität des Katalysators erfaßt von dieser Wärmekapazität und die Einführung von Luft an die Abgasseite gestartet werden, wenn der Grad der Aktivität einen vorbestimmten Wert erreicht hat.

Ferner können die Einlaß- und Auslaßtemperatur des Katalysators erfaßt und, ob oder ob nicht der Katalysator einen aktiven Zustand angenommen hat, erfaßt werden aus diesen Temperaturen und die Einführung von Luft an die Abgasleitung kann gestoppt werden, wenn der Katalysator den aktiven Zustand angenommen hat. Daraus resultierend wird der Temperaturanstieg des Katalysators vorangetrieben und ein Anstieg im Betrag der emittierten Stickstoffoxyde aufgrund einer Überversorgung mit Sauerstoff wird vermieden.

Ferner kann, da der Luft-Kraftstoffverhältnissensor in der Abgasleitung stromaufwärts des Verbindungsabschnitts der Lufteinführungsleitung gelegen ist, das Luft-Kraftstoffverhältnis der Abgase allein erfaßt werden, so daß eine genaue Luft-Kraftstoffverhältnissteuerung ausgeführt wird. Zusätzlich wird die Sauerstoffkonzentration in der Nähe des Katalysators erfaßt durch den Sauerstoffsensor und Luft wird dementsprechend so eingeführt, daß ein Betrag von Sauerstoff, der notwendig für den Katalysator ist, erhalten wird, um dadurch die Reinigungseffizienz des Katalysators zu verbessern.

Es kann vorgesehen werden, daß die Abgase in die Abgasbypasspassage nur während der Einführung von Luft von der Ansaugseite an die Abgasseite strömen, so daß der Effekt der Wärme der Abgase auf die Heizung und die Lufteinführungsleitung erleichtert wird.

Ferner kann die an die Abgasleitung eingeführte Luft geheizt werden, die eingeführte Luftmenge variiert werden zu bestimmten Zeitintervallen, und ihre Größe kann ebenfalls variiert werden.

Ferner kann die Einführung von Luft an die Abgasseite unterbleiben eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Starten, so daß eine Abnahme in der Reinigungseffizienz nicht auftritt. Zusätzlich kann vorgesehen werden, daß die Abgase an die Abgasbypasspassage nur während der Einführung von Luft an die Abgasseite strömen, um dadurch den Effekt der Wärme des Abgases zu eliminieren.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen, jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Ausführungsform 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 Kurvendarstellungen zum Betriebsablauf bei der Ausführungsform 1,

Fig. 3 den zeitlichen Anstieg der Temperatur der Sekundärluft am Ausgang der Heizeinrichtung bei der Ausführungsform 1,

Fig. 4 eine Ausführungsform 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 eine Kurvendarstellung zum Betriebsablauf bei der Ausführungsform 2.

Fig. 6 eine Ausführungsform 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 eine Kurvendarstellung zum Betrieb der Heizeinrichtung bei der Ausführungsform 3,

Fig. 8 eine Ausführungsform 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 9 Kurvendarstellungen zur Steuerung der Menge der zugeführten Sekundärluft bei der Ausführungsluft 4,

Fig. 10 eine Kurvendarstellung zur Steuerung der Menge der zugeführten Sekundärluft bei der Ausführungsform 4,

Fig. 11 eine Kurvendarstellung zur Steuerung der Menge der zugeführten Sekundärluft bei der Ausführungsform 4,

Fig. 12 Kurvendarstellungen zur Steuerung der Menge der zugeführten Sekundärluft bei einer Ausführungsform 5 der Erfindung,

Fig. 13 Kurvendarstellungen zur Steuerung der Menge der zugeführten Sekundärluft bei einer Ausführungsform 7 der Erfindung,

Fig. 14 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen Ansaugluftmenge und zugeführter Sekundärluftmenge bei der Ausführungsform 7,

Fig. 15 eine Kurvendarstellung zur zeitlichen Veränderung der zugeführten Sekundärluftmenge bei der Ausführungsform 7,

Fig. 16 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen der Kühlmitteltemperatur und der zugeführten Sekundärluftmenge bei der Ausführungsform 7,

Fig. 17 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen Motordrehzahl und zugeführter Sekundärluftmenge bei der Ausführungsform 7,

Fig. 18 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen Drosselklappenöffnung und zugeführter Sekundärluftmenge bei der Ausführungsform 7,

Fig. 19 ein Kenndatenfeld für die zugeführte Sekundärluftmenge in Abhängigkeit von Ansaugluftmenge und Motordrehzahl bei der Ausführungsform 7,

Fig. 20 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen Heizwärmemenge und Motordrehzahl bei einer Ausführungsform 8 der Erfindung,

Fig. 21 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen Motordrehzahl und zugeführter Sekundärluftmenge bei der Ausführungsform 8,

Fig. 22 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Heizwärme bei der Ausführungsform 8,

Fig. 23 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Heizwärme bei der Ausführungsform 8,

Fig. 24 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen der Ansaugluftmenge und Heizwärme bei der Ausführungsform 8,

Fig. 25 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen der Ansauglufttemperatur und Heizwärme bei der Ausführungsform 8,

Fig. 26 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen der Temperatur der zugeführten Sekundärluftmenge und der Heizwärme bei der Ausführungsform 8,

Fig. 27 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen Drosselklappenöffnung und Heizwärme bei der Ausführungsform 8,

Fig. 28 eine Ausführungsform 9 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 29 eine Ausführungsform 14 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 30 eine Ausführungsform 15 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 31 Kurvendarstellungen zum zeitlichen Betriebsablauf bei der Ausführungsform 15,

Fig. 32 eine Ausführungsform 16 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 33 Kurvendarstellungen zum zeitlichen Verlauf von Signalen des Abgastemperatursensors bei der Ausführungsform 16,

Fig. 34 eine Ausführungsform 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 35 eine Kurvendarstellung zum zeitlichen Verlauf von Signalen des Abgastemperatursensors bei der Ausführungsform 17,

Fig. 36 Kurvendarstellungen zum zeitlichen Betriebsablauf bei der Ausführungsform 17,

Fig. 37 eine Ausführungsform 18 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 38 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen der Katalysatortemperatur und der dem Katalysator zugeführten Luftmenge bei der Ausführungsform 18,

Fig. 39 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen der der Heizeinrichtung zugeführten Luftmenge und der Auslaßtemperatur an der Heizeinrichtung bei der Ausführungsform 18,

Fig. 40 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen der zugeführten Luftmenge und der Wärmemenge bei der Ausführungsform 18,

Fig. 41 eine Kurvendarstellung zur Umschaltung der zugeführten Luftmenge bei der Ausführungsform 18,

Fig. 42 eine Ausführungsform 22 der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 43 eine Ausführungsform 23 der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die einzelnen Ausführungsformen werden im folgenden der Reihe nach näher beschrieben.

Ausführungsform 1

Im folgenden wird anhand von Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Steuern der Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 1, wobei die Bezugszeichen bedeuten: 1 eine Brennkraftmaschine; 2 ein Getriebe; 3 eine Ansaugleitung; 4 eine Abgasleitung; 5 ein in der Abgasleitung 4 angeordneter Katalysator; 6 ein in der Ansaugleitung 3 angeordnetes Drosselventil; 7 einen in dem Einlaßbereich der Ansaugleitung 3 angeordneten Luftfilter; 8 eine an der Brennkraftmaschine 1 angebrachte Luftpumpe; 9 eine Luftzuführungsleitung zum Einführen von Luft in die Abgasleitung 4 stromaufwärts des Katalysators 5 mittels der Luftpumpe 8; 10 ein Rückschlag ventil (Sperrventil), angeordnet in der Luftzuführungsleitung 9 zum Verhindern des Rückflusses von Abgasen aus der Abgasleitung 4; und 11 ein Steuerventil, angeordnet in der Luftzuführungsleitung 9 zum Einführen der Menge der einzuführenden Luft bezeichnet.

Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 13 einen Starterschalter; 14 eine Batterie; 15 eine Heizung zum Heizen der Luft, die durch die Luftzuführungsleitung 9 tritt; 16 ein Hilfsventil, angebracht am Steuerventil 11; und 18 eine Steuereinrichtung (Kontroller) zum Steuern des Steuerventils 11 und der Heizung 15.

Als nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs der Ausführungsform 1 gegeben. Während und nach dem Starten der Brennkraftmaschine 1 wird Luft in die Ansaugleitung 3 zugeführt in die Luftzuführungsleitung 9 mittels einer Luftpumpe 8. Dabei empfängt der Kontroller 18 ein EIN/AUS-Signal des Starterschalters 13, wie gezeigt im (a)-Teil von Fig. 2 und erlaubt nicht, daß das Steuerventil 11 betrieben wird während der "EIN-Periode" des Starterschalters 13, wie gezeigt im (b)-Teil oder während des Verstreichens einer vorbestimmten Zeitdauer T₁ nach dem Einschalten des Starterschalters 13, wie im (c)-Teil gezeigt. Dementsprechend bleibt während dieser Periode das Steuerventil 11 geschlossen, und die Einführung von Luft in die Abgasleitung 4 wird nicht bewirkt, um es dadurch möglich zu machen, einen Abfall in der Reinigungseffizienz aufgrund eines Temperaturabfalls der Abgase in der Abgasleitung 4 sofort nach dem Starten zu verhindern. Darauffolgend wird das Steuerventil 11 geöffnet, um Luft in die Abgasleitung 4 einzuführen, und während dieser Periode ist es möglich, die Effizienz des Reinigens der Abgase, deren Temperatur gestiegen ist, zu verbessern.

Es sollte bemerkt werden, daß, obwohl bei der Ausführungsform 1 das Steuerventil 11 gesteuert wird, mittels des Kontrollers 17, in einem Fall, in dem die Luftpumpe 8 von einem elektrisch betriebenen Typ ist, ein ähnlicher Effekt erhalten werden kann, falls der Betrieb der Luftpumpe 8 gesteuert wird.

Als nächstes wird der Betrieb der Ausführungsform 1 beschrieben. Einschalten des Starterschalters 13 zur Zeit des Startens der Brennkraftmaschine 1 führt die Spannung der Batterie 14 an den Kontroller 18. Der Kontroller 18 betreibt die Heizung 15, wenn der Starterschalter 13 eingeschaltet wird. Während und nach dem Starten der Brennkraftmaschine 1 wird Luft eingeführt in die Luftzuführungsleitung 9 in Übereinstimmung mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1, wenn die Luftpumpe 8 betrieben wird. Wie Fig. 2(a) und Fig. 2(b) zeigen, öffnet der Kontroller 18 nicht das Steuerventil 11 während der vorbestimmten Zeitdauer T₁ nach dem Einschalten des Starterschalters 13 noch nicht, Luft wird also an die Abgasleitung 4 noch nicht zugeführt. Nach dem Verstreichen der Zeitdauer T₁ wird das Steuerventil 11 geöffnet, so daß geheizte Luft der Abgasleitung 4 zugeführt wird.

In diesem Fall steigt die Lufttemperatur am Auslaß der Heizung 15, wie gezeigt in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie b, und die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs wird schneller als ohne Heizung, gezeigt in Fig. 3 durch eine durchgezogene Linie a, mit dem Resultat, daß die Effizienz der Reinigung am Katalysator 5 besser wird.

Obwohl bei der Ausführungsform 1 das Steuerventil 11 nicht geöffnet wird während der Zeitdauer T₁ nach dem Einschalten des Starterschalters 13, kann ein gleicher Effekt erhalten werden, falls das Steuerventil nicht geöffnet wird während des Startens, das heißt während der "EIN-Periode" des Starterschalters 13, wie gezeigt in Fig. 2(c). Zusätzlich kann in einem Fall, in dem die Luftpumpe 8 von einem elektrisch betriebenen Typ ist, die Luftpumpe 8 nicht betrieben werden während des Startens oder während einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Starten ohne Benutzung des Steuerventils 11.

Ausführungsform 2

Fig. 4 zeigt eine Konfiguration ähnlich der Ausführungsform 2, wobei das Bezugszeichen 19 eine Steuereinrichtung (Kontroller) zum Steuern des Steuerventils 11 und der Heizung 15 bezeichnet. Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie oben beschrieben.

Wenn die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird, wird Luft eingeführt in die Luftzuführungsleitung 9 durch den Betrieb der Luftpumpe 8. Wie Fig. 5 zeigt, schaltet jedoch der Kontroller 19 nicht das Steuerventil 11 für eine Zeitdauer S₁, nachdem der Starterschalter 13 eingeschaltet ist, ein. Aus diesem Grund ist die zugeführte Luftmenge an die Abgasseite Null für die Zeitdauer S₁, wie gezeigt in Fig. 7. Dabei betreibt der Kontroller 19 die Heizung 15 gleichzeitig mit dem Starten. Nach Verstreichen der Zeitdauer S₁ folgend dem Starten öffnet der Kontroller 19 das Steuerventil 11 und die von der Ansaugseite zugeführte Luft wird zugeführt an die Abgasleitung 4 über das Sperrventil 10 und die Heizung 15. Dementsprechend ist die Temperatur der an die Abgasleitung 4 zugeführten Luft erhöht auf einen geeigneten Temperaturpegel, und ein Abfall in der Katalysatoreffizienz aufgrund des Abfalls in der Abgastemperatur tritt nicht auf.

Zusätzlich wird der Betrag von in die Abgasleitung 4 eingeführter Luft variiert alternierend um Q₂ und Q₃ oberhalb oder unterhalb Q₁, das als Referenz gesetzt ist, und zwar zu vorbestimmten Zeitintervallen in T₂ und T₃ durch Steuerung durch den Kontroller 19. Daraus resultierend wird, wie beschrieben in der Veröffentlichung 861012 "Verbesserung der Niedrigtemperaturaktivität von ternären Katalysatoren" in JSAE, Frühlingstreffen Proceedings 861, 1986-5, die Atmosphäre eines Reaktionssystems, bei dem ein ternärer Katalysator benutzt wird, periodisch geändert zur fetten Seite und zur mageren Seite, um die Reinigungseffizienz des Katalysators wesentlich zu verbessern. Die Periode von T₂ + T₃ ist normalerweise auf 1 bis 10 Hz oder in etwa auf einen derartigen Wert gesetzt, und diese Periode ist zusammen mit den Werten von Q₁ bis Q₃ auf einen Optimalwert in Übereinstimmung mit dem benutzten Katalysator gesetzt.

Bei der Ausführungsform 2 wird die geheizte Luft nicht eingeführt in die Abgasleitung 4 während der Zeitdauer S₁ nach dem Starten des Motors, und in dem Fall, in dem die Luftpumpe 8 vom elektrisch betriebenen Typ ist, kann ein ähnlicher Effekt erhalten werden, falls die Luftpumpe 8 durch den Kontroller 19 ohne Vorsehen des Steuerventils 11 gesteuert wird.

Ausführungsform 3

Fig. 6 illustriert eine Konfiguration in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 3, wobei das Bezugszeichen 20 eine Steuer einrichtung (Kontroller) zum Steuern der Heizung 15 bezeichnet, und 21 einen Schlüsselschalter bezeichnet, wobei die Heizung 15 zwischen dem Katalysator 5 und einem Verbindungsabschnitt der Lufteinführungsleitung 9 in der Abgasleitung 4 angeordnet ist. Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie oben beschrieben.

Wenn die Brennkraftmaschine 1 in Betrieb ist, rotiert die Luftpumpe 8, was verursacht, daß Luft eingeführt wird in die Abgasleitung 4 über die Luftzuführungsleitung 9. Dabei wird die Heizung 15 durch den Kontroller 20 zur selben Zeit in Betrieb gesetzt, wie beim Starten der Motor gestartet wird. Die in die Abgasleitung 4 eingeführte Luft wird gemischt mit den Abgasen und an die Heizung 15 geleitet, dadurch geheizt. Dementsprechend steigt die Temperatur der Gasmischung, so daß die Effizienz der Reinigung der Abgase in dem Katalysator 5 wächst. Zusätzlich, wie gezeigt in Fig. 7, hält, da die Heizung 15 für die Zeitdauer T₁ betrieben wird, sogar nachdem der Schlüsselschalter 21 ausgeschaltet ist, die Heizung 15 die Heizbedingung und, wenn der Motor gestoppt wird und die Abgase nicht länger durch die Heizung 15 strömen, wird der Ruß, anhaftend in der Heizung 15, verbrannt. Aus diesem Grund wird durch die Heizung 15 bewirkt, daß die Abgase in konstanter Weise zufriedenstellend strömen.

Ausführungsform 4

Fig. 8 illustriert eine Konfiguration in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 4, wobei das Bezugszeichen 22 einen Luftströmungssensor zum Erfassen der Luftmenge, angesaugt in die Brennkraftmaschine 1, bezeichnet; 23 einen Drehzahlsensor zum Erfassen der Drehzahl einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1; 24 einen Kühlmitteltemperatursensor zum Erfassen der Temperatur eines Kühlmittels zum Kühlen der Brennkraftmaschine 1; 25 einen Öltemperatursensor zum Erfassen der Öltemperatur der Brennkraftmaschine 1 und des Getriebes; 26 einen Ansaugverteilerdrucksensor zum Erfassen des stromabwärts führenden negativen Drucks des Drosselventils 6; 27 einen Ansauglufttemperatursensor zum Erfassen der Ansauglufttemperatur der atmosphärischen Luft; 28 einen Drucksensor zum Erfassen des atmosphärischen Drucks der Außenluft; 29 einen Drosselventilöffnungssensor zum Erfassen der Öffnung des Drosselventils 6; 30 einen Abgasdrucksensor zum Erfassen des Drucks der Abgase, die durch den Abgasverteiler fließen; 31 einen Abgastemperatursensor; 32 einen Einführungslufttemperatursensor; 36 einen Katalysatortemperatursensor; und 33 eine Steuereinrichtung (Kontroller), an welche verschiedene Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 1 eingegeben werden und welche verschiedene Bestimmungen und Berechnungen in Übereinstimmung mit diesen Parametern durchführt, um die Heizung 15 und das Steuerventil 11 zu steuern.

Wenn die Brennkraftmaschine 1 läuft, rotiert die Luftpumpe 8, was verursacht, daß Luft eingeführt wird in die Abgasleitung 4 über die Luftzuführungsleitung 9. Die dabei eingeführte Luftmenge wird alternierend variiert auf die magere Seite und die fette Seite zu vorbestimmten Zeitintervallen T₁, T₂ oder T₃, T₄, wie gezeigt in den Fig. 9 (A) und 9 (B) durch Steuern des Steuerventils 11 mittels des Kontrollers 33. Die Reinigungseffizienz verbessert sich durch solche Änderungen, wie oben beschrieben. Zusätzlich wird die eingeführte Luft geheizt durch die Heizeinrichtung 15, wodurch sich die Reinigungseffizienz ebenfalls verbessert. Die Zeitintervalle T₁ bis T₄ sind auf Perioden von 1 bis 10 Hz oder in der Nähe davon eingestellt, und sie werden variiert in Übereinstimmung mit dem Typ, der Größe und dem Zustand des Katalysators 5, welcher benutzt wird.

Obwohl bei der Ausführungsform 5 die zugeführte Sekundär luftmenge in den Zeitintervallen T₁ bis T₄ variiert wird durch Ändern des Verhältnisses zwischen einem Zeitintervall T₆ oder T₈, wenn die eingeführte Luftmenge groß ist, und einem Zeitintervall T₅ oder T₇, wenn sie klein ist, das heißt dem Tast verhältnis, wie gezeigt, in den Fig. 10 und 11, wird es ermöglicht, daß die mittlere Strömungsrate einen Optimalwert in Übereinstimmung mit dem Typ, der Leistung und dem Zustand des Katalysators 5 und der Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine 1 annimmt. Zusätzlich kann, obwohl die Luft von der Ansaugseite eingeführt wird von dem stromabwärts des Drosselventils 6 gelegenen Ansaugverteiler mittels der Luftpumpe 8, die Luft eingeführt werden von der Seite stromaufwärts des Drosselventils 6 oder von der Seite stromaufwärts des Luftstromungssensors 22 durch Vorsehen eines Einführungstors getrennt von dem Luftfilter 7. Weiterhin ist es möglich, als Steuerventil 11 eine lineare Spule zum Steuern der Öffnung mittels eines Steuersignals, einer Steuerspule zum Steuern der Strömungsrate mittels eines EIN/AUS-Signales, ein Ventil, welches durch einen Schrittmotor, einen Gleichstrommotor oder einen Ultraschallmotor gesteuert wird, oder ein Ventil zum Steuern der Öffnung durch einen negativen Druck zu verwenden.

Ausführungsform 5

Obwohl in der Ausführungsform 4 ein Fall gezeigt worden ist, bei dem die Zeiterintervalle variiert werden, kann eine Anordnung vorgesehen sein, bei der die Amplitude der der Kurve der eingeführten Luft variabel gemacht wird, um somit einen optimalen Wert in Übereinstimmung mit dem Typ, der Leistung und den Betriebs bedingungen des Katalysators 5 und den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 1 anzunehmen. Das heißt, es gibt einen Fall, in dem nur die Amplitude der Steuergröße geändert wird in Übereinstimmung mit der Kapazität des Katalysators 5, wie gezeigt in den Fig. 9 (a) und 9 (B), und es gibt einen Fall, in dem sowohl der Wert, wenn die eingeführte Luftmenge groß ist und der Wert, wenn sie klein ist, geändert werden in Übereinstimmung mit dem Zustand des Katalysators 5 und der Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine 1, wie gezeigt in den Fig. 12(A) und 12(B), um somit die Werte optimal zu setzen.

Ausführungsform 6

Durch Kombinieren der Ausführungsformen 4 und 5 werden sowohl die Zeitintervalle der Variation der eingeführten Luftmenge als auch die Amplitude der Variation davon geändert und optimal gesetzt in Übereinstimmung mit Typ, Leistung und Zustand des Katalysators 5 und der Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine 1.

Ausführungsform 7

Durch Ändern der Zeitintervalle der Variation der eingeführten Luftmenge und dem Betrag der Änderung davon in Übereinstimmung mit den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine 1 wird eine feiner abgestufte Steuerung möglich und somit kann die Reinigung der Abgase in einer idealen Art und Weise durchgeführt werden. Als Betriebsparameter können unter anderem Abgastemperatur, Katalysatortemperatur, Abgasdruck, Motordrehzahl, Ansaugluftmenge, Drosselklappenöffnung, Ansaugverteilerdruck, Kühlmitteltemperatur, Öltemperatur, Ansauglufttemperatur und Atmosphärendruck berücksichtigt werden.

Im folgenden wird beispielsweise von dem Fall ausgegangen, daß die Menge von Ansaugluft in die Maschine Q_A ist und die Menge der in die Abgasleitung 4 eingeführten Luft Q_B ist, wobei

Q_B = K · Q_A (1)

ist, und die Menge der eingeführten Luft Q_B variiert wird entsprechend der Menge der Ansaugluft Q_A.

Wenn Q_A mit der Zeit ansteigt, wie in der Fig. 13 gezeigt, muß Q_B dementsprechend erhöht werden. Dabei genügt es, falls Q_A und Q_B in linearer Beziehung zueinander stehen, wie gezeigt in Fig. 14, daß Q_B gemäß 15 eingestellt wird. Die Menge an Ansaugluft Q_A kann gemessen werden durch den Luftströmungssensor 22, aber ein Wert äquivalent zur Menge der Ansaugluft kann auch bestimmt werden durch den Drosselklappenöffnungssensor 29, den Ansaugverteilerdruck 26, oder dergleichen. Insbesonders kann die Drosselklappenöffnung herangezogen werden, da sie schnell das beschleunigende oder verlangsamende Verhalten des Fahrzeugfahrers wiedergibt, so daß Q_B sich rasch ändert im Ansprechen auf eine schnelle Änderung in der Betriebsbedingung des Motors.

Fig. 16 zeigt eine Beziehung zwischen einer Motorenkühlmitteltemperatur T_W und der eingeführten Luftmenge Q_B. Wenn die Kühlmitteltemperatur T_W niedrig ist, wird eine fette Luft-Kraftstoffmischung normalerweise an den Motor geliefert, und die Effizienz des Reinigens unverbrannter Abgaskomponenten kann verbessert werden durch Erhöhen der Menge eingeführter Luft Q_B. Da jedoch Komponenten der Abgase sich tatsächlich in verschiedenen Arten ändern aufgrund der Einstellung des Luft-Kraftstoffverhältnisses und dergleichen, ist es möglich, eine optimale Menge eingeführter Luft Q_B durch Berücksichtigung verschiedener Bedingungen zu erhalten.

Fig. 17 zeigt die Beziehung zwischen der Motordrehzahl N_e (Motorengeschwindigkeit) und Q_B, und Q_B wird erhöht unter der Annahme, daß eine Erhöhung in der Motorengeschwindigkeit N_e einer Erhöhung in der Menge der Ansaugluft pro Zeit mit sich bringt. In einem Bereich hoher Drehzahl wird der Betrag erzeugter Wärme aufgrund der Oxidationsreaktion in dem Katalysator 5 übermäßig groß, so daß Q_B reduziert wird. Fig. 18 zeigt die Beziehung zwischen einer Drosselklappenöffnung Θ und Q_B.

Fig. 19 zeigt einen Fall, in dem ein Parameter zum Bestimmen von Q_B bestimmt wird aus Feldwerten von zwei Parametern, nämlich der Motordrehzahl N_e und der Menge der Ansaugluft Q_A. Durch die Verwendung von Koeffizienten K₁ bis K₉ von neun Zonen wird Q_B bestimmt auf der Basis von

Q_B = K_n · Q_A (2)

Zusätzlich kann Q_B bestimmt werden unabhängig von Q_A unter Benutzung der Koeffizienten K₁ bis K₉. Das heißt, Q_B kann gleich K_n gemacht werden.

Weiterhin kann unter der Annahme, daß T_e die Abgastemperatur, T_o die Öltemperatur, P_b der Atmosphärendruck, T_a die Ansauglufttemperatur, P_i der Ansaugverteilerdruck, T_c die Katalysatortemperatur, T_l die Temperatur eingeführter Luft und Funktionen, die sie als Variable benutzen, FQ_A(X), FT_W(X), FN_e(X), FΘ(X), FT_e(X), FT_o(X), FP_b(X), FT_a(X), FP_i(X), FT_c(X) und FT_l(X) sind, eine Einstellung wie folgt vorgesehen werden:

Q_B = FQ_A(Q_A) + FT_W(T_W) + FN_e(N_e) + FΘ(Θ)
+ FT_e(T_e) + FT_o(T_o) + FP_b(P_b) + FT_a(T_a)
+ FP_i(P_i) + FT_c(T_c) + FT_l(T_l) (3)

Alternativ dazu können die Funktionen durch Multiplikation wie folgt kombiniert werden:

Q_B = FQ_A(Q_A) · FT_W(T_W) · FN_e(N_e) · FΘ(Θ)
· FT_e(T_e) · FT_o(T_o) · FP_b(P_b) · FT_a(T_a)
· FP_i(P_i) · FT_c(T_c) · FT_l(T_l) (4)

Zusätzlich ist es möglich, Addition und Multiplikation zu kombinieren, oder es ist möglich, eine Funktion von F(X₁, X₂, X₃, . . ., X_n) zu benutzen, welche durch zwei oder mehr Parameter bestimmt ist.

Obwohl eine Beschreibung gegeben wurde des Falls, in dem die eingeführte Luftmenge Q_B variiert wird in Übereinstimmung mit den Parametern der Betriebsbedingungen des Motors, können die sich periodisch ändernden Zeitintervalle und der Betrag der Variation der eingeführten Luftmenge Q_B variiert werden in Übereinstimmung mit den Parametern.

Ausführungsform 8

Obwohl bei der Ausführungsform 7 der Betrag eingeführter Luft, welche zu steuern ist, variiert wird in Übereinstimmung mit den Betriebsparametern des Motors, kann die Wärmemenge, welche der Heizung 15 aufzuerlegen ist, zusätzlich variiert werden in Übereinstimmung mit den Motorparametern. Zum Beispiel wird nach Fig. 17 Q_B abgesenkt, da die erzeugte Wärmemenge aufgrund der Oxidationsreaktion in dem Katalysator im Bereich sehr hoher Drehzahlen übermäßig groß wird. Dabei kann eine Anordnung so vorgesehen sein, daß sie, wie in Fig. 20 gezeigt, die Wärmemenge in der Heizung 15 reduziert oder abgeschnitten wird und bei Normaltemperatur Luft eingeführt wird, um somit den Katalysator 5 zu kühlen oder, wie gezeigt in Fig. 21, kann versucht werden, Q_B nicht abzusenken. Fig. 22 bis 27 zeigen Beispiele, bei denen die Menge eingeführter Luft, die durch die Heizung 15 erwärmt wird, variiert wird in Übereinstimmung mit der Kühlmitteltemperatur T_W, der Luftmenge Q_A, die in die Maschine angesaugt wird, der Ansauglufttemperatur T_a, bzw. der Temperatur der eingeführten Luft T₁.

Ausführungsform 9

Fig. 28 zeigt eine Konfiguration in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 9. Darin bedeutet das Bezugszeichen 8a eine elektrisch betriebene Luftpumpe beispielsweise vom Turbotyp oder Hubtyp und angetrieben durch einen Gleichstrommotor; 34 eine Katalysatorheizung zum Heizen des Katalysators 5, 36 einen Katalysatortemperatursensor; und 37 eine Steuereinrichtung (Kontroller), an die die verschiedenen Parameter der Brennkraftmaschine 1 eingegeben werden und welche verschiedene Bestimmungen und Berechnungen in Übereinstimmung mit diesen Parametern durchführt, um die Heizungen 15, 34 und das Steuerventil 11 zu steuern. Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie oben beschrieben.

Als nächstes wird eine Beschreibung gegeben werden des Betriebs der Ausführungsform 9. Die Luft, welche gereinigt worden ist durch Passieren des Luftfilters 7, wird angesaugt durch die Luftpumpe 8a und wird eingeführt in die Luftzuführungsleitung 9. Das Steuerventil 11 empfängt ein Steuersignal von dem Kontroller 35 und variiert das Luft-Kraftstoffverhältnis alternierend auf die magere Seite und die fette Seite zu Zeitintervallen T₁ und T₂. Das Verhältnis zwischen T₁ und T₂ und die Periode T sind im voraus gespeichert in einem Speicher in dem Kontroller 35. Beispielsweise ist

T₁ : T₂ = 1 : 1, T = 0,1 - 5,0 Sekunden.

Es sollte bemerkt werden, daß die Zeitintervalle und Periode eingestellt werden können als T₃, T₄ und T in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 1, wie in Fig. 9(B) gezeigt.

Die eingeführte Luft, gesteuert durch die Steuereinrichtung 11, wird eingespeist an die Heizung 15, wird geheizt auf eine vorbestimmte Temperatur und wird eingeführt in die Abgasleitung 4 stromaufwärts des Katalysators 5 über das Sperrventil 10. Zusätzlich wird die Katalysatorheizung 34 mit Energie versorgt durch die Steuerung durch den Kontroller 35 zur gleichen Zeit, wie die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird, um somit den Katalysator 5 zu heizen. Da eine obere Grenze der Temperatur des Wärmewiderstandes des Katalysators 5 900°C ist, wird dessen Wirkung verschlechtert, falls die Temperatur diesen Pegel überschreitet. Aus diesem Grund wird die Energieversorgung der Katalysatorheizung 34 gestoppt nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit (zum Beispiel 200 Sekunden). Somit wird bei der Ausführungsform 9 die eingeführte Luftmenge variiert in vorbestimmten Zeitintervallen, und es ist möglich, die Effizienz der Reinigung des Katalysators 5 zu verbessern. Weiterhin werden die eingeführte Luft und der Katalysator 5 geheizt, so daß die Temperatur der gemischten Luft und des Katalysators 5 erhöht sind, um dadurch den Reinigungsbetrieb zu verbessern.

Obwohl bei der Ausführungsform 10 die Zeitintervalle, zu denen die eingeführte Luftmenge variiert wird, auf T₁ bis T₄ eingestellt sind, können die Zeitintervalle auf T₅ bis T₈ eingestellt sein, wie gezeigt in Fig. 10 und 11. Zusätzlich können der Abschnitt der Luftansaugseite, von dem die eingeführte Lufdt einzuführen ist, oder die Art des Steuerventils 11, das anzuwenden ist, modifiziert werden ähnlich wie bei der Ausführungsform 5.

Ausführungsform 10

Obwohl bei der Ausführungsform 9 die Zeitintervalle periodisch variiert werden, kann eine Anordnung vorgesehen werden, bei der die Amplitude der Variation (Variationsbetrag) der eingeführten Luftmenge variabel gemacht wird und auf einen optimalen Wert eingestellt wird in Übereinstimmung mit der Komponente, der Leistung und dem Zustand des Katalysators 5 und der Betriebsbedingungen des Motors. In diesem Fall können Modifikationen auf die gleiche Art und Weise vorgesehen werden wie bei der Ausführungsform 5, also wie in Fig. 9 und 12.

Ausführungsform 11

Obwohl bei den Ausführungsformen 9 und 10 die Zeitintervalle, zu denen die eingeführte Luftmenge variiert wird oder der Betrag der Variation variiert wird, werden bei der Ausführungsform 11 der Betrag eingeführter Luft mittels des Steuerventils 11 und die Zeitintervalle der Variation davon gesteuert in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal zumindest vom Abgastemperatursensor 31 zum Erfassen der Temperatur der Abgase oder vom Katalysatortemperatursensor 36 zum Erfassen der Temperatur des Katalysators 5. Daraus resultierend ist es zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen möglich, eine Verschlechterung des Betriebs des Katalysators bei Überheizung zu verhindern. Dabei ist es möglich, eine optimale Steuerung der eingeführten Luftmenge in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen des Motors zu erzielen und den Betrieb des Reinigens der Abgase unabhängig von den Betriebsbedingungen zu verbessern.

Ausführungsform 12

Bei der Ausführungsform 12 werden die eingeführte Luftmenge, die Zeitintervalle, zu denen sie variiert wird und der Betrag der Variation variiert in Übereinstimmung mit den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine 1. Daraus resultierend ist es möglich, eine Feinsteuerung zu bewirken und eine Reinigung der Abgase auf ideale Art und Weise zu erreichen. Da diese Steuerung ausgeführt wird in einer Art und Weise ähnlich wie bei der Ausführungsform 7, wird eine Beschreibung davon weggelassen.

Ausführungsform 13

Obwohl bei der Ausführungsform 12 die Menge eingeführter Luft, welche zu steuern ist, variiert wird in Übereinstimmung mit den Betriebsparametern des Motors, können die Wärmemengen, welche den Heizungen 15 und 34 aufzuerlegen sind, zusätzlich variiert werden in Übereinstimmung mit den Motorparametern. Beispielsweise wird bei Fig. 17 die eingeführte Luftmenge Q_B abgesenkt, da der Betrag erzeugter Wärme aufgrund der Oxidationsreaktion in dem Katalysator 5 in einem Bereich sehr hoher Drehzahl übermäßig groß wird. Dabei kann eine Anordnung so vorgesehen sein, daß, wie gezeigt in Fig. 20, die Wärmemengen bei den Heizungen 15 und 34 reduziert oder abgeschnitten werden, und die Normaltemperaturluft eingeführt wird, um so den Katalysator 5 zu kühlen, oder, wie gezeigt in Fig. 21 kann versucht werden, Q_B nicht abzusenken. Die Fig. 22 bis 27 zeigen Beispiele, bei denen die Menge eingeführter Luft, welche geheizt wird, und das Maß der Beheizung des Katalysators variiert werden in Übereinstimmung mit den Motorparametern.

Ausführungsform 14

Fig. 29 zeigt eine Konfiguration in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 14 bei nicht bei nicht dargestellter Heizung 15, wobei das Bezugszeichen 37 eine Steuereinrichtung (Kontroller) zum Steuern des Steuerventils 11 bezeichnet und die andere übrige Konfiguration die gleiche wie oben beschrieben ist.

Als nächstes wird eine Beschreibung gegeben werden des Betriebs der Ausführungsform 14. Die Luft wird eingeführt in die Luftzuführungsleitung 9 durch den Betrieb der Luftpumpe 8 zu der Zeit, wenn die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird. Jedoch schaltet der Kontroller 37 das Steuerventil 11 nicht ein während der Zeitdauer S₁ nach dem Einschalten des Starterschalters 13, wie gezeigt in Fig. 5. Aus diesem Grund ist die eingeführte Luftmenge an die Abgasseite Null während der Zeitdauer S₁. Nach dem Verstreichen der Zeitdauer S₁ folgend dem Start setzt der Kontroller 37 das Steuerventil 11 in den offenen Zustand, und die von der Ansaugluftseite eingeführte Luft wird an die Abgasleitung 4 zur Verfügung gestellt über das Steuerventil 10. Dementsprechend wird verhindert, daß die Temperatur des Niedrigtemperaturabgases sofort nach dem Starten niedriger wird als Resultat des Einmischens der Niedrigtemperaturluft von der Ansaugluftseite, und eine Abnahme in der Reinigungseffizienz des Katalysators 5 wird verhindert. Die Zeitdauer S₁ nimmt einen Wert von einigen zu einigen Dutzend Sekunden an. Zusätzlich wird die eingeführte Luftmenge in die Abgasleitung 4 variiert, nämlich alternierend um Q₂ und Q₃ oberhalb oder unterhalb Q₁, welches als eine Referenz gesetzt ist, und zwar zu vorbestimmten Zeitintervallen T₂ und T₃ durch Steuern des Steuerventils 11, und dadurch wird es möglich, die Reinigungseffizienz des Katalysators 5 zu verbessern.

Es sollte bemerkt werden, daß bei der Ausführungsform 14 in einem Fall, daß die Luftpumpe 8 von einem elektrisch betriebenen Typ ist, die oben beschriebene Steueroperation durchgeführt werden kann durch Steuern der Luftpumpe 8, ohne Vorsehen des Steuerventils 11.

Ausführungsform 15

Fig. 30 zeigt eine Konfiguration in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform 15, wobei das Bezugszeichen 38 eine Abgasbypasspassage, vorgesehen in einem Abschnitt der Abgasleitung 4 stromaufwärts des Katalysators 5, bezeichnet, wobei die Luftzuführungsleitung 9 mit dem einen Ende verbunden ist mit der Ansaugseite und ein mit dem anderen Ende verbunden ist mit dieser Abgasbypasspassage 38. Das Bezugszeichen 39 bezeichnet ein Umschaltventil zum Umschalten der Strömung der Abgase, die von der Brennkraftmaschine 1 emittiert werden, zwischen der Abgasleitungsseite 4 und der Abgasbypasspassagenseite 38; 40 einen Verbindungsmechanismus für das Umschaltventil 39; 41 einen Aktuator zum Betätigen des Umschaltventils 39 über den Verbindungsmechanismus 40; und 42 eine Steuereinrichtung (Kontroller) zum Steuern der Heizung 15 und des Aktuators 41.

Als nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs der Ausführungsform 15 mit Bezug auf Fig. 31 gegeben. Die Luft wird eingeführt in die Lufteinführungsleitung 9 mittels der Luftpumpe 8 zu derselben Zeit, wie die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird. Der Kontroller 42 erfaßt das Starten durch den Betrieb des Starterschalters 13 und setzt die Heizung 15 in Betrieb. In einer kurzen Zeit wird das Umschaltventil 39 betrieben auf der Basis eines Befehls von dem Kontroller 42 über den Aktuator 41 und den Verbindungsmechanismus 40 und wird so umgeschaltet, daß es ermöglicht, daß die Abgase in die Abgasbypasspassage 38 fließen. Nach der Zeitdauer T₄ folgend dem Betrieb dieses Umschaltventils 39, das heißt nach der Zeitdauer T₁ folgend dem Starten, öffnet der Kontroller 42 das Steuerventil 11, so daß Luft durchtritt durch das Sperrventil 10, erwärmt wird durch die Heizung 15 und eingeführt wird an die Abgasbypasspassage 38. Nachdem das Steuerventil 11 geöffnet wird für die Zeitdauer T₂, wird das Steuerventil 11 wieder geschlossen.

Daraus resultierend werden die Abgase vermischt mit der erwärmten Luft und die HC- und CO-Komponenten werden effektiv gereinigt in der Abgasbypasspassage 38 und dem Katalysator 5. Zusätzlich wird die Energieversorgung der Heizung 15 gestoppt vor der Zeitdauer T₃ vor dem Schließen des Steuerventils 11, wohingegen das Umschaltventil 39 betrieben wird und umgeschaltet wird vor der Zeitdauer T₅ vor dem Schließen des Steuerventils 11, so daß es erlaubt, daß die Abgase in die Abgasleitung 4 fließen. Dementsprechend fließen, während die Luft nicht eingeführt wird, die Abgase nicht durch die Abgasbypasspassage, so daß der Effekt der Wärme der Abgase auf die Heizung 15 und dergleichen gelindert wird. Zusätzlich tritt, da die Einführung von Luft nicht bewirkt wird während einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Starten, ein Abfall nicht auf in der Reinigungseffizienz aufgrund des Abfalls in der Katalysatortemperatur sofort nach dem Starten.

Es sollte bemerkt werden, daß in einem Fall, in dem die Luftpumpe 8 von einem elektrisch betriebenen Typ ist, die Lufteinführungssteuerung effektiv bewirkt werden kann mittels der Luftpumpe 8, sogar falls das Steuerventil 11 nicht vorgesehen ist. Zusätzlich kann, obwohl das Umschaltventil 39 angeordnet ist an der Einlaßseite der Abgasbypasspassage 38, das Umschaltventil 39 an der Auslaßseite davon angeordnet sein.

Ausführungsform 16

Fig. 32 zeigt eine Konfiguration in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 17, wobei das Bezugszeichen 43 eine Steuereinrichtung (Kontroller) zum Steuern des Steuerventils 11 beim Empfang von Signalen von dem Abgastemperatursensor 31 und dem Starterschalter 13 bezeichnet. Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie oben beschrieben, wobei die Heizung 15 nicht dargestellt ist.

Als nächstes wird eine Beschreibung gegeben werden des Betriebs der Ausführungsform 16. Abgase treten durch die Abgasleitung 4 und den Katalysator 5 aus zur Zeit, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird. Der Abgastemperatursensor, der in der Nähe eines Einlasses des Katalysators 5 angeordnet ist, erfaßt die Temperatur der Abgase und liefert ein Ausgangssignal, gezeigt unter ª in Fig. 33(a), an den Kontroller 43. Zu dieser Zeit ist die Abgastemperatur an einem Auslaß des Katalysators 5, wie gezeigt bei b in Fig. 33(a). Beim Empfang des Ein-Signals von dem Starterschalter 13 integriert der Kontroller 43 das Ausgangssignal des Abgastemperatursensors 31, wie in Fig. 33(b) gezeigt, erfaßt die Wärmekapazität, die dem Katalysator 5 auferlegt ist, und bestimmt den Grad der Aktivität des Katalysators 5. Wenn der integrierte Wert den Wert "α" annimmt, öffnet der Kontroller 43 das Steuerventil 11 und führt die Luft von der Ansaugseite in die Abgasleitung 4 ein, wie in Fig. 33(c) gezeigt. Der vorbestimmte Wert alpha wird eingestellt im voraus in Übereinstimmung mit dem Katalysator 5. Somit wird bei der Ausführungsform 16 die Wärmekapazität, die dem Katalysator 5 innewohnt, erfaßt, der Grad der Aktivität des Katalysators 5 wird bestimmt aus dieser Wärmekapazität, und die Einführung von Luft wird bewirkt, nachdem der Grad der Aktivität den vorbestimmten Wert erreicht, um damit die Reinigungseffizienz des Katalysators 5 zu verbessern.

Obwohl bei der Ausführungsform 17 die Wärmekapazität, die dem Katalysator 5 auferlegt ist, erfaßt wird von dem Abgastemperatursensor, kann die Wärmekapazität erfaßt werden von der Ansaugmenge in oder Abgasmenge von dem Motor und der Abgastemperatur. Zusätzlich kann, falls die Luftpumpe 8 vom elektrisch gesteuerten Typ ist, die Lufteinführungssteuerung durchgeführt werden durch Steuern der Luftpumpe ohne Vorsehen des Steuerventils 11.

Ausführungsform 17

Fig. 34 zeigt eine Konfiguration in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 17, wobei ein Bezugszeichen 8 die Luftpumpe, angetrieben durch die Rotation der Brennkraftmaschine 1; 11 das Steuerventil zur Arbeitssteuerung unter Benutzung eines elektromagnetischen Solenoids; 31 den Abgastemperatursensor zum Erfassen der Temperatur der Abgase an dem Einlaß des Katalysators 5; 44 einen Abgastemperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Abgases an dem Auslaß des Katalysators 5; und 45 einen Kontroller zum Empfangen von Ausgangssignalen von den Abgastemperatursensoren 31 und 44 und Senden eines Steuersignals S₁ an das Steuerventil 11 bezeichnen. Die Heizung 15 ist nicht dargestellt.

Als nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs der Ausführungsform 17 gegeben werden. Fig. 35 zeigt Änderungen in der Temperatur am Einlaß und Auslaß des Katalysators 5, wenn der Motor beschleunigt wird nach dem Starten und stetiges Laufen bewirkt wird, wobei die durchgezogene Linie die Einlaßtemperatur anzeigt, während die gestrichelte Linie die Auslaßtemperatur anzeigt, wobei ein Punkt A einen Schnittpunkt der zwei Linien darstellt. Zusätzlich zeigt Fig. 36 die eingeführte Luftmenge, das Steuersignal S₁ und den Betrieb des Starterschalters.

Die Luft, welche durch den Luftfilter 7 durchgetreten ist, wird eingesogen mittels der Luftpumpe 8 und wird dann zugeführt an das Steuerventil 11. Zur Zeit, wenn der Starterschalter eingeschaltet wird, empfängt das Steuerventil 11 das Steuersignal S₁ von dem Kontroller 42 und wird dabei in den offenen Zustand gesetzt, so daß die Einführung von Luft in die Abgasleitung 4 gestartet wird. Als eingeführte Luftmenge Q wird eine feste Menge eingeführt in Übereinstimmung mit der Betriebsbedingung des Motors, wie in Fig. 36(a) gezeigt. Es sollte bemerkt werden, daß die eingeführte Luftmenge zu vorbestimmten Zeitintervallen geändert werden kann.

Dabei wird die eingeführte Luft eingeführt in die Abgasleitung 4 über das Steuerventil 10, wird gemischt mit den von der Brennkraftmaschine 1 emittierten Abgasen, wird zu dem Katalysator 5 geschickt und wird einer Oxidations- und Reduktionsreaktion unterworfen, um Wärme in dem Katalysator zu erzeugen. Daraus resultierend steigt die Temperatur des Katalysators 5 an und die Abgastemperatur an der Auslaßseite davon steigt über die Abgastemperatur an der Einlaßseite davon. Die Temperatur der Abgase vor und hinter dem Katalysator 5 steigt nämlich mit einer Tendenz sowie derjenigen, die in Fig. 35 gezeigt ist. Dementsprechend werden sowohl die Einlaßtemperatur als auch die Auslaßtemperatur erfaßt durch die Abgastemperatursensoren 31 und 44, die erfaßten Werte werden an den Kontroller 45 gesendet und der Kontroller 45 vergleicht die zwei erfaßten Werte. Wenn die erfaßten Werte miteinander übereinstimmen (am Punkt A) oder wenn die Temperaturdifferenz dazwischen ein vorbestimmter Wert wird oder weniger, wird eine Bestimmung gemacht, daß der Katalysator 5 in einen aktivierten Zustand versetzt worden ist, so daß das Steuerventil 11 in den geschlossenen Zustand gesetzt wird, um die Einführung von Luft zu stoppen. Daraus resultierend wird der Temperaturanstieg nach der Aktivierung des Katalysators 5 vorangetrieben, um dadurch die Reinigungseffizienz weiter zu verbessern und den Betrag der Emission von Stickstoffoxyden zu reduzieren.

Obwohl bei der Ausführungsform 17 die Einführung von Luft gesteuert wird durch Steuern des Steuerventils 11, kann in einem Fall, in dem die Luftpumpe 8 von einem Turbotyp oder einem Hubtyp ist, welche einen Gleichstrom-Motor beinhaltet und angesteuert wird durch eine Gleichstromversorgung, die Lufteinführung bewirkt werden durch Steuern der Luftpumpe 8.

Ausführungsform 18

Fig. 39 zeigt eine Ausführungsform dieser Erfindung, wobei das Bezugszeichen 180 einen Temperaturdetektor zum Erfassen der Temperatur des Katalysators 5 bezeichnet.

Eine Beschreibung wird gegeben werden des Betriebs dieser Ausführungsform bezüglich der Ausführungsform, die in Fig. 37 gezeigt ist. Zur Zeit des Startens der Brennkraftmaschine oder nach einer vorbestimmten Zeitdauer folgend dem Starten wird die Luftpumpe betrieben durch einen Kontroller 140 und liefert Luft. Zu dieser Zeit gibt der Kontroller 140 ein Luftpumpensteuersignal so aus, daß es verursacht, daß die Luftpumpe 8 eine Maximalmenge von Luft liefert.

Zusätzlich wird ein elektrischer Strom zugeführt an eine Heizung 15 über das Heizungsrelais 170, nachdem der Kontroller 140 ein Ausgangssignal zum Betreiben eines Heizungsrelais 170 zur selben Zeit wie dem Starten der Maschine liefert.

Darauffolgend ändert, wenn die Temperatur des Katalysators 5 erfaßt wird durch den Temperatursensor 180 und eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist, der Kontroller 140 den Zustand zum Steuern des Betriebs der Luftpumpe 8 von dem Zustand, in den die Luftpumpe die Maximalmenge an Luft liefert, auf eine Steuerung, in dem die Luftpumpe 8 eine vorbestimmte Luftmenge, nötig für den Katalysator, liefert.

Weiterhin zeigt Fig. 38 ein Diagramm zum Illustrieren eines Betrags zum Ändern einer Luftmenge in Übereinstimmung mit der Katalysatortemperatur. Die vorgesehene Anordnung ist so, daß bis zu T1 vom Starten des Motors die vorerwähnte Luftmenge (Q1 l/min in Fig. 38) eingeführt wird und nach T1 eine vorbestimmte Luftmenge (Q2 l/min in Fig. 38) notwendig für den Katalysator, eingeführt wird.

Die Wärmemenge, welche dem Katalysator auferlegt wird durch die Steuerung der vorher erwähnten Luftpumpe und der Heizung, ist in Fig. 39 gezeigt. Als Charakteristik der Heizung gibt es eine Tendenz, daß die Temperatur der von den Heizungen ausgegebenen Luft, wobei die Kapazitäten der Heizungen und die auferlegte elektrische Leistung an die Heizungen identisch sind, proportional ist zu einem Anstieg in der Strömungsrate und die Temperatur nicht abfällt. Daraus resultierend kann die Wärmemenge, die von einer Heizung erhalten wird, ausgedrückt werden durch die folgende Formel:

Wärmemenge = Strömungsrate
× (Heizungsauslaßtemperatur
- Heizungseinlaßtemperatur)

Wie in Fig. 40 gezeigt, zeigt die Wärmemenge (Ha), wenn die Flußrate ª ist, eine Wärmemenge, die erhältlich ist von einer Heizung bei einer herkömmlichen Vorrichtung, während die Wärmemenge (Hb), wenn die Flußrate b ist, eine Wärmemenge zeigt, die erhältlich ist nach dieser Erfindung.

Wie oben beschrieben, wird die in die Heizung eingeführte Luftmenge erhöht nach dem Starten des Motors und die Luftmenge wird geändert auf eine Menge notwendig für die Reaktion des Katalysators, wenn die Katalysatortemperatur eine vorbestimmte Temperatur erreicht, wodurch es möglich wird, die Wärmemenge zu erhöhen, welche dem Katalysator auferlegt wird, um einen Anstieg der Katalysatortemperatur zu beschleunigen und die Effizienz der Reinigung der Abgase zu verbessern.

Ausführungsform 19

Obwohl bei der oben erwähnten Ausführungsform der Temperaturdetektor im Katalysator angeordnet ist, um die Temperatur des Katalysators zu erfassen, kann ein ähnlicher Effekt erhalten werden, falls der Temperaturdetektor die Abgastemperatur an dem Katalysatorauslaß oder in der Abgasleitung stromabwärts des Katalysators erfaßt.

Ausführungsform 20

Obwohl bei den obigen Ausführungsformen die Temperatur des Katalysators oder die Abgastemperatur stromabwärts des Katalysators erfaßt wird, kann ein Zeitpunkt zum Umschalten der Flußrate bewirkt werden bezüglich der Zeit nach dem Starten des Motors, nachdem die Luftzufuhr in die Heizung begann, wobei ein ähnlicher Effekt erhalten wird.

Ausführungsform 21

Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform eine Steuerung so vorgesehen ist, daß der Betrag eingeführter Luft plötzlich geändert wird bezüglich der Temperatur des Katalysators, der Abgastemperatur oder der Zeit nach dem Starten, kann ein ähnlicher Effekt erhalten werden, falls die Strömungsrate geändert wird in Schritten in vorbestimmten Bereichen der Temperatur oder des Katalysators, der Abgastemperatur oder der Zeit nach dem Starten.

Im weiteren wird eine Beschreibung gegeben werden der Ausführungsformen mit Bezug auf Fig. 41. Diese Zeichnung ist ein Zeitdiagramm über die Luftmenge in einem Fall, in dem die Luft eingeführt wird an die Heizung von dem Starten des Motors an und die eingeführte Luftmenge nach einer vorbestimmten Zeitdauer umgeschaltet wird.

Als nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs gegeben. Da die Periode von t1 bis t2 eine Periode ist, in der die Aktivität des Katalysators noch nicht vollständig ist, zeigt diese Periode einen Zustand, in dem die Luftmenge schrittweise geändert wird mit dem Verstreichen von Zeit. Zusätzlich wird während der Periode bis t1 vom Starten des Motors an und der Periode folgend t2 eine Steuerung bewirkt, um die Luftmenge einzuführen auf dieselbe Art und Weise wie bei der Ausführungsform 1, wobei die Katalysatortemperatur erfaßt wird oder die Abgastemperatur erfaßt wird.

Zusätzlich sei erwähnt, daß bei der Erfassung der Katalysatortemperatur eine Erfassung der Abgastemperatur realisiert wird durch Vorsehen einer Steuerung, bei welcher die Strömungsrate eingeführt wird in Übereinstimmung mit der Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs.

Ausführungsform 22

Fig. 42 zeigt eine Konfiguration in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform 22, wobei das Bezugszeichen 47 einen Luft-Kraftstoffverhältnissensor, angeordnet an einem Abschnitt der Abgasleitung 4 stromaufwärts eines Verbindungsabschnitts der Luftzuführungsleitung 9, zum Erfassen des Luft-Kraftstoffverhältnisses der Abgase bezeichnet; 48 einen Sauerstoffsensor, angeordnet in der Nähe des Einlasses oder Auslasses des Katalysators 5 in der Abgasleitung 4 und zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in der Abgasleitung 4; und 49 eine Steuereinrichtung (Kontroller), an welche die Ausgangssignale des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 47 und des Sauerstoffsensors 48 eingegeben werden, um somit eine Kraftstoffsteuerung zu bewirken und um das Steuerventil 11 zu steuern. Die Heizung 15 ist nicht dargestellt.

Als nächstes wird der Betrieb der Ausführungsform 22 beschrieben. Starten wird bewirkt im kalten Zustand der Brennkraftmaschine 1, und während des Aufwärmens erfaßt der Luft-Kraftstoffverhältnissensor 47 das Luft-Kraftstoffverhältnis aus den Abgasen in der Abgasleitung 4 in einigen Dutzend Sekunden nach dem Starten. Zusätzlich führt zur Zeit des Startens die Luftpumpe 8 Luft über die Luftzuführungsleitung 9 ein. Der Kontroller 49 berechnet eine Sauerstoffmenge, die notwendig ist für eine Reaktion in dem Katalysator 5 auf der Basis eines Sauerstoffkonzentrationssignals von dem Sauerstoffsensor 48, steuert das Steuerventil 11 dementsprechend an und ermöglicht die Einführung von Luft in die Abgasleitung 4, so daß die notwendige Sauerstoffmenge erhalten werden kann. Weiterhin berechnet der Kontroller 49 eine angemessene Menge von Kraftstoff in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 47 und steuert dementsprechend eine nicht dargestellte Einspritzung, um dadurch eine Kraftstoffsteuerung zu bewirken.

Obwohl bei der Ausführungsform 22 eine mechanische Luftpumpe 8, welche angetrieben wird durch die Rotation der Brennkraftmaschine 1, benutzt wird, ist es möglich, eine elektrisch betriebene zu benutzen, wobei das Steuerventil 11 weggelassen werden kann. Zusätzlich können, obwohl die Kraftstoffsteuerung und die Steuerung der eingeführten Luftmenge durch den identischen Kontroller 49 bewirkt werden, diese zwei Typen von Steuerungen durch separate Kontroller bewirkt werden.

Ausführungsform 23

Fig. 43 zeigt eine Konfiguration in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform 23, wobei das Bezugszeichen 50 eine Steuereinrichtung (Kontroller) zum Steuern der Heizung 15, des Steuerventils 11 und des Aktuators 41 bezeichnet, wobei die Heizung 15 in der Abgasbypasspassage 38 angeordnet ist. Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie in Fig. 30.

Als nächstes wird der Betrieb der Ausführungsform 23 beschrieben. Zur Zeit, wenn die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird, wird Luft eingeführt in die Abgasbypasspassage 38 über die Luftzuführungsleitung 9, das Steuerventil 11 und das Sperrventil 10 durch den Betrieb der Luftpumpe 8. Zusätzlich steuert, wenn der Starterschalter 13 eingeschaltet wird, der Kontroller 50 das Steuerventil 11, die Heizung 15 und den Aktuator 41 und die in die Abgasbypasspassage 38 eingeführte Luft wird durch die Heizung 15 erwärmt. Unterdessen wird das Umschaltventil 39 in den dargestellten Zustand durch den Aktuator 41 über den Verbindungsmechanismus 41 versetzt, und die von der Brennkraftmaschine 1 emittierten Abgase werden nicht in die Abgasleitung 4 eingeführt, sondern in die Abgasbypasspassage 38, werden vermischt mit der eingeführten Luft und werden erwärmt durch die Heizung 15, so daß die HC- und CO-Komponenten, enthalten in den Abgasen, gereinigt werden in der Abgasbypasspassage 38 und dem Katalysator 5. Wenn andererseits das Steuerventil 11 geschlossen wird durch den Kontroller 50, wird die Einführung von Luft an die Abgasseite gestoppt und das Umschaltventil 39 wird umgeschaltet, so daß die Abgase durch die Abgasleitung 4 fließen können. Dementsprechend kann, da die Abgase durch die Abgasbypasspassage 38 nur fließen, wenn sie notwendig sind, der Effekt der Wärme der Abgase auf die Heizung 15 und die Lufteinführungsleitung 9 vermindert werden.

Obwohl bei der Ausführungsform 24 eine mechanische Luftpumpe 8 benutzt wird, kann ein elektrisch betriebener Typ alternativ benutzt werden.

Wie oben beschrieben wird, wird in Übereinstimmung mit der Erfindung in die Abgasleitung einzuführende Luft nicht eingeführt während des Motorstartens oder während des Startens und einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Starten, so daß es möglich ist, eine Abnahme in der Reinigungseffizienz des Katalysators in einem Zustand, in dem die Abgastemperatur sofort nach dem Starten niedrig ist, zu verhindern.

Zusätzlich kann, da die Einführung von Luft in die Abgasleitung verzögert wird, bis die Auslaßtemperatur der Heizung ansteigt, die Temperatur der in die Abgasleitung eingeführten Luft auf eine vorbestimmte Temperatur eingestellt werden, und es ist möglich, die Reinigungseffizienz der Abgase zu erhöhen.

Zusätzlich kann in Übereinstimmung mit der Erfindung, da erwärmte Luft eingeführt wird in die Abgasleitung nach einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Maschinenstarten, eine Situation vermieden werden, in der die Abgastemperatur abfällt aufgrund der Einführung von normal tempererierter (ungeheizter) Luft sofort nach dem Starten und die Reinigungseffizienz des Katalysators abnimmt. Weiterhin wird die eingeführte Luftmenge variiert in vorbestimmten Zeitintervallen , so daß die Reinigungseffizienz des Katalysators voll erreicht werden kann durch Ändern der Atmosphäre in dem Reaktionssystem des Katalysators auf die fette und magere Seite.

Zusätzlich können in Übereinstimmung mit der Erfindung, da die Abgase und die eingeführte Luft auf der Ansaugseite erwärmt werden, die Abgas-Temperatur erhöht werden, um dadurch die Reinigungseffizienz des Katalysators zu erhöhen.

Wenn die Heizeinrichtung in der Abgasleitung betrieben wird, ist es in Übereinstimmung mit der Erfindung sogar nach dem Motorstopp, möglich, den Ruß, der dem Inneren anhaftet, wenn die Abgase nicht fließen, zu verbrennen, um dadurch eine Strömung der Abgase in zufriedenstellender Art und Weise zu gewährleisten.

In Übereinstimmung mit der Erfindung wird durch Heizen der in die Abgasleitung einzuführenden Luft die chemische Reaktion beschleunigt. Durch periodisches Ändern der eingeführten Luftmenge kann die Reinigungseffizienz der Abgase verbessert werden.

In Übereinstimmung mit der Erfindung können die Zeitintervalle, zu denen die eingeführte Luftmenge variiert wird, der Variationsanfang und die Menge der eingeführten erwärmten Luft durch die Heizeinrichtung in Übereinstimmung mit Betriebsbedingungen des Motors, variiert werden, so daß die Reinigungseffizienz des Katalysators optimal gesteuert werden kann.

In Übereinstimmung mit der Erfindung kann, wenn die eingeführte Luft und der Katalysators geheizt werden, die Oxidationsreaktion in dem Katalysator beschleunigt und die Reinigungseffizienz verbessert werden. Weiterhin kann die eingeführte Luftmenge zu vorbestimmten Zeitintervallen erhöht oder abgesenkt werden, um dadurch die Reinigungseffizienz zu verbessern.

In Übereinstimmung mit der Erfindung können die erwärmte Luftmenge und die Zeitintervalle der Variation davon gesteuert werden in Übereinstimmung entweder mit der Abgastemperatur oder mit der Katalysatortemperatur, um eine Verschlechterung aufgrund von Überheizen des Katalysastors zu verhindern. Zur selben Zeit ist es möglich, optimal Luft einzuführen in Übereinstimmung mit Betriebsbedingungen des Motors und die Reinigungsaktion der Abgase wird vorangetrieben, unabhängig von den Betriebsbedingungen.

Die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung vorgesehene Anordnung kann so sein, daß die geheizte Luft eingeführt wird in einer größeren Menge auf der Seite stromaufwärts des Katalysators vom Starten der Maschine an bis zur Aktivierung des Katalysators und die Menge geheizter und eingeführter Luft geändert wird auf eine für die Reaktion des Katalysators optimal geeignete Menge und eingeführt wird in Übereinstimmung mit der Aktivierung des Katalysators. Dementsprechend ist es möglich, eine Aktivierung und Anregung des Katalysators zu erhalten und es ist möglich, eine große Verbesserung in der Effizienz der Reinigung von HC und CO, welches die Abgaskomponenten sind, zu erhalten.

Weiterhin kann, da es möglich ist, eine optimale Luftmenge in Übereinstimmung mit der Aktivierung des Katalysators einzuführen, die Menge von NOx auf ein Minimum reduziert werden, die emittiert wird aufgrund des Überversorgungszustandes an Luft.

In Übereinstimmung mit der Erfindung wird die Einführung von Luft von der Ansaugseite an die Abgasseite nicht bewirkt während einer vorbestimmten Zeitdauer nachfolgend dem Starten, so daß es möglich ist, einen Abfall in der Reinigungseffizienz aufgrund eines Abfalls in der Katalysatortemperatur zu vermeiden. Zusätzlich ist es möglich, die Reinigungseffizienz des Katalysators zu erhöhen, wenn die Menge eingeführter Luft periodisch variiert wird.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, wenn die Einführung von Luft gestartet wird nach einer vorbestimmten Zeitdauer folgend dem Motorstarten, eine Abnahme in der Reinigungseffizienz aufgrund eines Abfalls in der Katalysatortemperatur zu verhindern. Zusätzlich ist es möglich, wenn die Menge eingeführter Luft periodisch variiert wird, den Betrieb des Reinigens der Abgase zu verbessern.

In Übereinstimmung mit der Erfindung ist es möglich, da die Abgase in einer Abgasbypasspassage nur während der Einführung von Luft fließen, den Effekt der Wärme der Abgase auf die Heizung und dergleichen, welche in der Lufteinführungsleitung angeordnet sind, welche mit der Abgasbypasspassage verbunden ist, zu vermindern. Daher wird die Lebensdauer der Heizung und dergleichen verlängert, und es ist möglich, eine hohe Reinigungseffizienz aufrechtzuerhalten. Da die Einführung von Luft nicht sofort nach dem Starten bewirkt werden muß, kann eine Abnahme in der Reinigungseffizienz aufgrund eines Abfalls in der Katalysatortemperatur verhindert werden.

In Übereinstimmung mit der Erfindung kann der Grad der Aktivität des Katalysators erfaßt werden durch Erfassen der Wärmekapazität des Katalysators und die Einführung von Luft kann bewirkt werden, wenn dieser Grad der Aktivität einen vorbestimmten Wert erreicht, wodurch es ermöglicht wird, die Reinigungseffizienz des Katalysators zu verbessern.

In Übereinstimmung mit der Erfindung können die Temperaturen der Abgase vor und hinter dem Katalysator erfaßt werden und, wenn die zwei Temperaturen miteinander übereinstimmen oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von Werten gefallen sind, eine Bestimmung gemacht werden, daß der Katalysator in den aktiven Zustand versetzt ist, so daß Luft nicht in die Abgasleitung eingeführt wird. Daher ist es möglich, die Reinigungseffizienz nach der Aktivierung des Katalysators zu verbessern und es ist möglich, die Menge emittierter Stickstoffoxyde zu reduzieren.

In Übereinstimmung mit der Erfindung ist es möglich, da der Luft-Kraftstoffverhältnissensor in der Abgasleitung stromaufwärts eines Verbindungsabschnitts in der Luftzuführungsleitung angeordnet ist, das Luft-Kraftstoffverhältnis der Abgase allein zu erfassen und es ist möglich, genau eine Kraftstoffsteuerung während der Einführung von Sekundärluft zu bewirken. Zusätzlich ist es möglich, daß eine Menge von Sauerstoff, die notwendig ist für den Katalysator, durch den Sauerstoffsensor zu erfassen und Sekundärluft dementsprechend zuzuführen, um die Reinigungseffizienz zu verbessern.

In Übereinstimmmung mit der Erfindung kann eine Abgasbypasspassage vorgesehen sein für die Abgasleitung und die Abgase können an die Abgasbypasspassage zugeführt werden, wenn die Sekundärluft an die Abgasseite eingeführt wird. Es ist möglich, den Effekt der Wärme der Abgase auf die Heizung zu vermindern, welche in der Abgasleitung angeordnet ist, wobei die Luftzuführungsleitung an die Abgasleitung angeschlossen ist. Daher ist es möglich, die Lebensdauer dieser Komponenten zu verlängern und es ist möglich, eine hohe Reinigungseffizienz aufrechzuerhalten.

Da in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die eingeführte Luftmenge periodisch variieren kann, ist es möglich, die Effizienz des Reinigens der Abgase zu verbesern.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann die Einführung von Sekundärluft während einer bestimmten Zeitdauer sofort nach dem Starten unterbleiben, so daß es möglich ist, eine Abnahme in der Reinigungseffizienz aufgrund eines Abfalls in der Katalysatortemperatur zu verhindern. Werden die Abgase nur während der Einführung von Sekundärluft an die Abgasseite an die Abgasbypasspassage zugeführt, ist es zusätzlich möglich, den Effekt der Wärme der Abgase zu eliminieren.

Claims

1. Vorrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine, umfassend

(a) eine Sekundärluft-Zufuhreinrichtung (8, 9, 10, 11) mit einer Zuführungsleitung (9) zur Zufuhr von Sekundärluft in die Abgasleitung (4) der Brennkraftmaschine (1) in den zu einer Katalysatoreinrichtung (5) führenden Abgas- Strömungsweg und
(b) eine Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50; 140) zur Steuerung der in die Abgasleitung (4) zugeführten Sekundärluftmenge,

dadurch gekennzeichnet, daß

(c) eine Heizeinrichtung (15) zum Erwärmen der Sekundärluft vorgesehen ist und
(d) die Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50; 140) die Zufuhr von Sekundärluft in den zur Katalysatoreinrichtung (5) führenden Abgas- Strömungsweg sperrt, bis die bei Starten der Brennkraftmaschine (1) eingeschaltete Heizeinrichtung (15) wirksam ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50; 140) die Zufuhr von Sekundärluft in der Startphase oder während einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Starten der Brennkraftmaschine (1) sperrt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50; 140) die Sperrung der Zufuhr von Sekundärluft durch gegenüber dem Einschalten der Heizeinrichtung (15) verzögertes Öffnen eines in der Zuführungsleitung (9) vorgesehenen Steuerventils (11) bewirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50; 140) die Sperrung der Zufuhr von Sekundärluft durch gegenüber dem Einschalten der Heizeinrichtung (15) verzögertes Einschalten einer Luftpumpe (8) der Sekundärluft-Zufuhreinrichtung (8; 9, 10, 11) bewirkt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50; 140) die Heizeinrichtung (15) derart steuert, daß die Temperatur der erwärmten Sekundärluft einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (15) an einem Abschnitt der Zuführungsleitung (9) der Sekundärluft- Zufuhreinrichtung (8, 9, 10, 11) zum Zuführen von Sekundärluft zur Abgasleitung (4) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (15) an der Abgasleitung (4) hinter der Einmündung der Zuführungsleitung (9) der Sekundärluft-Zufuhreinrichtung (8, 9, 10, 11) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehendene Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (4) eine Bypass-Leitung (38) umfaßt, an welche die Zuführungsleitung der (9) der Sekundärluft- Zufuhreinrichtung (8, 9, 10, 11) angeschlossen ist, und durch ein von der Steuereinrichtung gesteuertes Umschaltventil (39) zum wahlweisen Umschalten des Abgas- Strömungsweges auf die Bypass-Leitung (38).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (15) an der Bypass-Leitung (38) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (39) durch die Steuereinrichtung derart gesteuert ist, daß die Bypass- Leitung (38) nur wirksam ist, solange Sekundärluft dem Abgas-Strömungsweg zugeführt wird.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Heizeinrichtung (34) für die Katalysatoreinrichtung (15).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Heizeinrichtung (34) für die Katalysatoreinrichtung (15) durch die Steuereinrichtung steuerbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (15) und/oder die zusätzliche Heizeinrichtung (34) in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (1) steuerbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Heizeinrichtung (15) und/oder zusätzlichen Heizeinrichtung (34) durch die Steuereinrichtung erfolgt, an welche ein einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) erfassender Sensor angeschlossen ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (15) und/oder zusätzliche Heizeinrichtung (34) durch die Steuereinrichtung derart steuerbar ist, daß nach Abschalten der Brennkraftmaschine (1) eine Verbrennung von in der Katalysatoreinrichtung (5) angesammeltem Ruß erfolgt.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (15) und/oder zusätzliche Heizeinrichtung (34) durch die Steuereinrichtung eine vorbestimmte Zeitdauer nach Abschalten der Brennkraftmaschine in Betrieb bleibt.

17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50; 140) die Menge der der Abgasleitung (4) zugeführten Sekundärluft in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (1) steuerbar ist, der durch einen an die Steuereinrichtung angeschlossenen Sensor erfaßbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50; 140) die Menge der der Abgasleitung (4) zugeführten Sekundärluft in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur der Katalysatoreinrichtung (5) steuerbar ist, die durch einen an die Steuereinrichtung angeschlossenen Sensor der Katalysatoreinrichtung erfaßbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Menge der der Abgasleitung (4) zugeführten Sekundärluft in Abhängigkeit von der Abgastemperatur steuerbar ist, die durch einen in der Abgasleitung (4) vor oder hinter der Katalysatoreinrichtung (5) vorgesehenen Temperatursensor erfaßbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Menge der der Abgasleitung (4) zugeführten Sekundärluft auf einen Maximalwert einstellt, solange die Betriebstemperatur der Katalysatoreinrichtung (5) oder die Abgastemperatur unter einem vorbestimmten Temperaturwert liegt, und auf einen vorbestimmten niedrigen Luftmengenwert umstellt, wenn die Betriebstemperatur der Katalysatoreinrichtung oder die Abgastemperatur den vorbestimmten Temperaturwert erreicht hat.

21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie je einen Abgastemperatursensor (31, 44) zum Erfassen der Abgastemperatur an einem Einlaß und an einem Auslaß der Katalysatoreinrichtung (5) umfaßt, wobei die Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50, 140) die Zufuhr von Luft in die Abgasleitung (4) sperrt, wenn die Einlaßtemperatur und die Auslaßtemperatur an der Katalysatoreinrichtung (5) einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.

22. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der der Abgasleitung (4) zugeführten Sekundärluft in Abhängigkeit vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoff-Gemisches steuerbar ist.

23. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Menge der der Abgasleitung (4) zugeführten Sekundärluft das Steuerventil oder die Luftpumpe regelbar ist.

24. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der der Abgasleitung (4) zugeführten Sekundärluft durch die Steuereinrichtung (18; 19; 20; 33; 35; 37; 42; 43; 45; 49; 50; 140) derart steuerbar ist, daß die Sekundärluftmenge um einen vorbestimmten Wert (Q1) nach oben (Q2) und unten (Q3) periodisch schwankt.

25. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluft in die Abgasleitung (4) impulsweise zuführbar ist und die Menge der Sekundärluft durch Veränderung des Tastverhältnisses des Steuerventils steuerbar ist.