DE2237321C3 - Selbsttätig arbeitende Anordnung zur Bestimmung des Kraftstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine selbsttätig arbeitende Anordnung zur Bestimmung des Kraftstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zur Entnahme von Kraftstoff aus einem Vorrat und zur Bestimmung eine; Kraftstoff-Probemenge, der eine auf mehrere vorbestimmte, diskrete Probemengenwerte einstellbare Probemengen-Wähleinrichtung zugeordnet ist, mit einer in Abhängigkeit vom Beginn und Ende des Verbrauchs der Probemenge durch die Brennkraftmaschine betätigbaren Zeitmeßeinrichtung und einer die Zahl der Umdrehungen der Welle der Brennkraftmaschine während der Verbrauchszeit feststellenden Einrichtung, welche Einrichtungen an einem gemeinsamen elektronischen Programmschalt- und Steuerkreis mit Anzeigegeräten für die bestimmten Werte angeschlossen sind.

Anordnungen zur Bestimmung des Kraftstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine sind seit längerem und in verschiedenen Ausführungsformen bereits bekannt So ist in einem bekannten Fall eine Balkenwaage mit einem Meßgefäß auf der einen und einem absetzbaren und abnehmbaren Gewicht auf der anderen Seite vorgesehen. Der Kraftstoff gelangt aus einem Vorrat über ein gesteuertes Ventil zu der Einspritzeinrichtung der Brennkraftmaschine. Der überschüssige Kraftstoff der Einspritzeinrichtung gelangt über ein zweites Ventil in das Meßgefäß, aus dem der Kraftstoff bei entsprechender Ventilsteliung des ersten Ventils v/ieder abgesaugt und der Einspritzeinrichtung zugeführt werden kann. Zum Abheben und Aufsetzen des Gewichtes dient ein Stellmotor. Dem Waagebalken ist ein die Stellung des Waagebalkens wiedergebender Quecksilberkippschalter zugeordnet, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß zunächst das Meßgefäß gefühlt wird, bis der Waagebalken kippt. Darauf wird das Absaugen des Kraftstoffes aus dem Meßgefäß eingeleitet. Wenn der Waagebalken beginnt zurückzukippen, werden in einer bestimmten Kippstellung ein Zeitgeräi eingeschaltet, ein Drehzahlzähler in Gang gesetzt und das auf dem Waagebalken ruhende Gewicht abgehoben. Damit kippt die Waage erneut unter Absenkung des Meßgefäßes und bleibt in dieser Lage, bis der Meßvorgang durch Verbrauch des Kraftstoffes im Meßgefäß beendet wird und der Waagebalken mit leerem Meßgefäß in die Ursprungslage zurückkippt. Dadurch ist ein Meßzyklus beendet, und die einzelnen Einrichtungen der Anordnung werden in ihre Ausgangslage zurückgestellt (vgl. US-PS 25 71 695 und 27 41 914).

Man hat die zuvor beschriebene Anordnung auch schon so weitergebildet, daß die gesamte Kraftstoffzufuhr über das Meßgefäß erfolgt, so daß die Brennkraftmaschine auch zwischen zwei aufeinanderfolgenden Meßzyklen mit Kraftstoff aus dem Meßgefäß versorgt wird. Dies hat den Vorteil, daß stets ein gleichbleibender Kraftstoffvordruck vorliegt (vgl. DT-OS 15 73 013). Diese bekannte Anordnung kann wahlweise auch in repetierendem Betrieb eingesetzt werden, so daß man automatisch eine Folge von Meßzyklen erhält.

Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen die Waage durch eine Kraftmeßdose ersetzt ist, auf der das Meligefäß abgestützt wird. Dabei können zwei oder mehr als zwei solcher Meßeinrichtungen miteinander so gekoppelt sein, daß diese abwechselnd einen Meßzyklus ausführen, so daß eine ununterbrochene Messung möglich wird (vgl. DT-OS 20 39 231). Hierbei kann sowohl der Gesamtverbrauch an Kraftstoff über einen Digitalzähler gemessen werden oder eine Direktanzeige des Kraftstoffverbrauches je PSh über eine elektronische Differenziereinrichtung erfolgen. Es können aber auch gleichzeitig Drehmoment und Drehzahl gemessen werden, um den Kraftstoffverbrauch in g/PS zur Anzeige zu bringen.

Statt einer Balkenwaage kann auch eine Zeigerwaage verwendet werden, wobei der Zeiger in Abhängigkeit von seinen Stellungen Schalter des Meß- und Steuerkreises betätigt (vgl. DT-OS 16 23 923).

Die Erfindung geht von einer bekannten, selbsttätig arbeitenden Anordnung der eingangs genannten Art aus, bei der eine Wiegeeinrichtung ν jrgesehen ist, die auf unterschiedliche Probenmengenwertc voreinstellbar ist, und zwar mit Hilfe einer entsprechenden Wähleinrichtung (vgl. US-PS 23 59 720).

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung dieser Art so weiterzubilden, daß damit einerseits praktisch ununterbrochen eine unendliche Folge von Bestimmungs- oder Meßzyklen selbsttätig erhalten werden kann, während gleichzeitig gewährleistet werden soll, daß andererseits eine hinreichende Meßdauer eingehaiten wird, um bezüglich der Genauigkeit optimale Ergebnisse zu erhalten, ohne daß jedoch die Meßdauer einen vorbestimmten maximalen Wert überschreitet, bei dessen Überschreitung keine Steigerung der Meßgenauigkeit mehr erwartet werden kann. Auf diese Weise soll bei optimaler Meßgenauigkeit eine möglichst hohe Frequenz der aufeinanderfolgenden Meßzyklen erhalten werden, so daß innerhalb kürzester Zeit brauchbare Meßergebnisse zur Auswertung zur Verfügung stehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Hauptsteuereinrichtung vorgesehen ist. die nach Beendigung eines Bestimmungszyklus selbsttätig jeweils einen neuen Bestimmungszyklus auslöst, und die von der Zeitmeßeinrichtung jeweils gemessene Verbrauchszeit mit einer zu kürzeren und längeren Zeiten hin begrenzten, vorgegebenen Zeitspanne vergleicht und in Abhängigkeit vom Unter- bzw. Überschreiten dieser Zeitspanne die Probemengen-Wähleinrichtung auf einen größeren bzw. kleineren Probemengenwert für den nächsten Bestimmungszyklus umschaltet. Die Hauptsteuereinrichtung dient dabei nicht nur dazu, um nach Ablauf eines Meßzyklus den nächsten Meßzyklus automatisch einzuleiten, sondern hat zugleich die Aufgabe, aus der Meßzeit des vorangegangenen Zyklus eine Beeinflussung des Ablaufes des nächsten Zyklus abzuleiten, und zwar so, daß eine optimale Meßdauer eingehalten wird. Dabei wird die Meßdauer des vorangegangenen Meßzyklus mit vorgegebenen unteren und oberen Zeitspannengrenzen verglichen, und es werden in Abhängigkeit von diesem Vergleich selbsttätige Veränderungen der Probemengen vorgenommen. Diese Änderungen erfolgen derart, daß bei dem ^₅ nachfolgenden Zyklus die vorgegebene Zeitspanne eingehalten wird.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus. daß die Meßdauer einer Zeitspanne von mindestens 40 Sek. bedarf, um eine ausreichende Genauigkeit der Meßer- _Jo gebnisse sicherstellen zu können. Andererseits konnte festgestellt werden, daß eine Meßperiode, die wesentlich über 60 Sek. liegt, die Genauigkeit nicht mehr erkennbar verbessert. Mit der neuen Anordnung erhält man also unter Berücksichtigung etwaiger Toleranzen eine Messung optimaler Genauigkeit, wenn man die Meßperiode begrenzt auf einen Bereich zwischen 40 und 90 Sek. Jede unter dieser Dauer liegende Meßperiode führt zu ungenauen Ergebnissen, während jede darüberliegende Meßperiode lediglich den Meßvorgang ^₀ verlängert, ohne die Meßgenauigkeit zu verbessern. Durch die neue Anordnung wird also gewährleistet, daß innerhalb einer vorgegebenen Zeit eine optimale Anzahl von Meßzyklen mit optimaler Meßgenauigkeit zur Verfügung steht.

Vorteilhafterweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Hauptsteuereinrichtung den laufenden Bestimmuneszvklus bei Überschreiten der vorgegebenen Zeitspanne selbsttätig abbricht und nach Umschaltung der Probemengen-Wähleinrichtung den nächsten Bestimmungszyklus einleitet. Dadurch wird sowohl Zeit als auch Kraftstoff gespart und gewährleistet, daß ein unnötig langer Meßzyklus nicht bis zu Ende geführt wird.

Bei der neuen Anordnung kann in üblicher Weise zur Bestimmung der Kraftstoff-Probemenge eine Balkenwaage mit Kraftstoffmeßgefäß und Gewicht verwendet werden, wobei der Balkenwaage eine durch den Programmschalt- und Steuerkreis steuerbare Gewichtabhebe- und Aufsetzvorrichtung zugeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Anordnung zweckmäßigerweise so getroffen, daß der Balkenwaage mehrere unterschiedliche Gewichte mit jeweils gesonderter Aufsetz- und Abhebevorrichtung zugeordnet sind, die einzeln, gemeinsam sowie in wechselnder Kombination mittels der Probemengen-Wähleinrichtung betätigbar sind. Bei dieser Ausbitdung steht bei einfacher und gedrängter Ausbildung eine relativ große wählbare Anzahl von unterschiedlichen Gewichten zur Verfügung, obwohl nur wenige Gewichtselemente und zugehörige Abhebe- und Aufsetzvorrichtungen benötigt werden.

Es hat sich für eine rationelle Arbeitsweise als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn man die Probemengen-Wähleinrichtung so ausbildet, daß sie jeweils bei Beginn einer Meßreihe über die Hauptsteuereinnchlung selbsttätig auf den kleinsten Probemengenwert für den ersten Bestimmungszyklus einstellbar ist. Etwaig notwendig werdende Korrekturen laufen dann in Richtung auf größere Probemengenwerte.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen

Fig. IA und Fig. IB gemeinsam eine schematische Darstellung der selbsttätig arbeitenden Anordnung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schaltkreis mit der Probemengen-Wähleinrichtung und

F i g. 3A und 3B zusammen einen Schaltkreis mit der Hauptsteuereinrichtung der neuen Anordnung.

In der Fig. IB ist perspektivisch angedeutet eine Brennkraftmaschine IC, an deren Abtriebswelie ein Dynamometer 12 mit zugeordneter Lastmeßzelle 14 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal der Lastmeßzelle 14 gelangt über einen Einstell- und Verstärkerkreis 16 zu einer Anzeigeeinrichtung 18, welche als digitales Voltmeter ausgebildet ist und das Drehmoment zur Anzeige bringt. Das Anzeigegerät 18 liefert an einem Ausgang außerdem ein binär kodiertes dezimales Ausgangssignal, welches über eine Leitung 19 einem ersten Rechner 20 das an der Brennkraftmaschine 10 wirkende Drehmoment als Eingangsgröße zuführt.

Ein magnetisch arbeitender Drehzahlmeßkopf 22 ist einem von der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine 10 angetriebenen Getriebeteil 24 zugeordnet und mit einer die Umdrehungen pro Minute anzeigenden Einrichtung 26 verbunden. Diese Anzeigeeinrichtung liefert außerdem ein binär kodiertes dezimales Ausgangssignal über die jeweilige Drehzahl, welches über Leitung 27 ebenfalls dem ersten Rechner 20 zugeleitel wird.

Aus den beiden zugeführten Signalen errechnet dei erste Rechner 20 die PS-Zahl der Brennkraftmaschine 10. Der errechnete Wert gelangt über Leitung 29a zi einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung 28. Außer dem wird der errechnete Wert über eine zweiu

Ausgangsleitung 29b einem zweiten Rechner 30 zugeführt, dessen Aufgabe weiter unten näher erläutert wird.

Die neue Anordnung weist weiterhin eine Einrichtung zur Bestimmung der Kraftstolfprobenmenge in Form einer Balkenwaage 32 mit Kraftstoffmeßgefäß 34 und eine Gevichte aufnehmende Schale 36 auf (vgl. Fig. IA). In das Kraftstoffmeßgefäß 34 ragen berührungslos eine von der Brennkraftmaschine 10 kommende Rücklaufleitung 38 sowie eine Abzweigung der zur Brennkraftmaschine 10 führenden Krallstoffansaugleitung 40. Der Kraftstoff befindet sich in einem Vorratstank 41 und kann aus diesem über ein elektromagnetisch betätigbares Schieberventil 42, 44 entnommen werden. Das Ventil ist über eine Steuerleitung 48 mit einer Hauptsteuereinrichtung 46 verbunden.

Der Gewichtsschale 36 sind im dargestellten Beispiel 3 Gewichte 50a bis 5Or von unterschiedlichen Gewichtswerten zugeordnet, die jeweils eine gesonderte Aufsetz- und Abhebevorrichtung 52a bis 52c aufweisen, welche pneumatisch arbeiten und jeweils durch elektromagnetisch betätigbare Schieberventile 54a, 58a, 546, 58b und 54c, 58cbetätigbar sind. Jedes der Ventile ist über eine Steuerleitung 62a bis 62c an eine Probemengen-Wähleinrichtung 60 angeschlossen.

Die Balkenwaage 32 weist einen Kontaktarm 64 auf. der an den Bewegungen des Waagebalkens teilnimmt, und dem zwei Stellungsfühler 66 und 68 zugeordnet sind. Die beiden Stellungsfühler 66 und 68 weisen jeweils einen lichtempfindlichen Transistor 70 bzw. 74 auf, deren Emitter jeweils geerdet ist und deren Kollektor jeweils über Leitung 72 bzw 76 mit der Hauptsteuereinrichtung 46 verbunden ist. Den Transistoren sind jeweils lichtaussendende Dioden 78 bzw. 80 zugeordnet, die in einem Kreis zwischen Erde und einer Speiseleitung 82 zugeordnet sind.

Die Betätigung der Fühler erfolgt durch das abgewinkelte Ende 84 des Kontaktarmes 64.

Die Probemengen-Wähleinrichtung 60 ist mit der Hauptsteuereinrichtung 46 über drei Steuerleitungen 84,86 und 88 und mit einer Kodiereinrichtung 90 für den Probemengenwert über Leitungen 92,94,96,98 und 100 verbunden. Diese Leitungen dienen dazu, der Kodiereinrichtung 90 den jeweils gewählten Probemengenwert zuzuführen. Dabei ist jede Leitung einem bestimmten Probemengenwert zugeordnet. Geht man davon aus. daß die drei Gewichte 50a bis 50c in einem Größenverhältnis von '/4 : '/2: V2 stehen und sowohl einzeln als auch alle zusammen, als auch in beliebiger Kombination auf die Gewichtsschale 36 aufgesetzt werden können, so wird über die Leitung 92 der kleinste Probemengenwert entsprechend dem kleinsten Gewicht 50a und über die Leitung 100 der größte Probemengenwert = der Summe der drei Gewichte angezeigt Die Kodierehiriohtung 90 liefert als Ausgangsgröße ein binär kodiertes dezimales AusgangssigaaJ, welches aber Leitung 29 einem dritten Rechner 102 zugeführt wird.

Mit dem dritten Rechner 102 and der Hauptsteuereinrichtung ist aber eine Stenerleitung 105 eine in Abhängigkeit vom Beginn und Endedes Verbratachs der Probemeragen durch die Brennkraftmaschine betätigbare ZeiimeBemrichtung 104 verbunden. Die Zeitmeßeinrichtung ward von 4er HaBptsteuereinrichtung bezüglich Sört-, Stop- and Rückstellung über die Leitungen iWi %m and IfO gesteuert ©ie Signale in der Leitung iö5 sind feinär kodierte dezimale Zeitsignale, die in der ig 46 mit einer vorgegebenen.

durch eine untere Zeitgrenze und eine maximale obere Zeitgrenze eingegrenzte Zeitspanne verglichen wird, um festzustellen, ob die tatsächliche Meßzeit unter oder über dieser Zeitspanne liegt. Die unterste Grenze liegt bei 40 Sek., während die obere Grenze bei 60 Sek. liegen kann. Sie kann aber auch bis zu 90 Sek. verschoben werden. Die Werte der Gewichte 50a bis 50c sind so gewählt, daß stets ejn Probemengenwert eingestellt werden kann, der innerhalb der vorgegebenen Zeilspanne von der Brennkraftmaschine restlos verbraucht werden kann, wobei bei Unterschreilen oder Überschreiten der vorgegebenen Zeitspanne die Gewichlskombination für den nächsten Meßzyklus so geändert wird, daß erwartet werden kann, daß bei diesem nächsten Zyklus der neu eingestellte Probemengenwert zu einem Verbrauch in der vorgegebenen Zeitspanne führt.

Die von der Zeiimcßeinrichtung 104 ausgehende Leitung 105 umfaßt drei Leitungen 112, 114, 116 (vgl. Fig. 3A). Dabei liefert die Leitung 116 beispielsweise ein Signal, wenn die tatsächlich gemessene Zeit im Bereich zwischen 10 und 19 bzw. im Bereich zwischen 30 und 39 Sek. liegt, die Leitung 112, wenn die gemessene Zeit zwischen 40 und 79 Sek. liegt und die Leitung 114. wenn die gemessene Zeit zwischen 80 und 89 Sek. liegt. Die Leitungen 114 und 116 liefern gemeinsam ein Signal, wenn die Zeit 90 Sek. beträgt oder überschreitet. Diese Zeilsignale werden auch dem dritten Rechner 102 zugeführt, dem außerdem von der Kodiereini ichtung 90 der eingestellte Proben mengenwert zugeführt wird. Der dritte Rechner ermittelt daraus den Kraftstoffverbrauch in Gewichtseinheiten pro Stunde. Der errechnete Wen wird über Leitung 3a einer Anzeigeeinrichtung 118 sowie in Form eines binär kodierten dezimalen Signals über Leitung 103Ö dem schon erwähnten zweiten Rechner 30 zugeführt. Aus den ihm zugeführten Werten errechnet der zweite Rechner den Kraftstoffverbrauch in kg/PSh, bezogen auf eine bestimmte Bremslast. Der errechnete Wert wird über Leitung 31 einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung 120 zugeführt.

Während der erste Rechner 20 fortlaufend seine Werte über Leitung 296 dem zweiten Rechner 30 zuführt, arbeiten die beiden anderen Rechner 30 und 102 in Abhängigkeit von Start- und Stopsignalen. die über Leitungen 122, 124 bzw. 126,128 von der Hauptsteuereinrichtung geliefert werden.

Der Schaltkreis für die Hauptsteuereinrichtung 46 ist in den Fig.3A und 3B im einzelnen wiedergegeben. Gemäß Fig. 3A gelangen die Signale von den Stellungsfühlern 66,68 jeweils parallel zueinander über einen Speiseanschluß 129 bzw. 171 zu einem Schmitt-Trigger 130 bzw. 170, an dessen Ausgang eine weitere positive Spannungsquelle 137 bzw. 169 angeschlossen ist. Der Ausgang des Schmitt-Triggers 130 ist außerdem mit einem monostabilen Multivibrator 132 über Leitung 134 und mit einem NOR-Gatter 136 über Leitung 138 verbunden. An den Ausgang des MaMvibrators 132 ist über Leitung 142 ein NAND-Gatter 140 angeschlossen, dessen zweiter Eingang aber Leitung 144 mit dem einen Ausgang eines weiteren monostabilen Multivibrators 146 verbunden ist Der Ausgang des NAND-Gatters 140 ist mit dem einen Eingang eines weiteren NAND-Gatters 150 über Leitung 148 verbanden, dessen zweiter Eingang mit dem Aasgang eines NAND-Gatters 152 aber Leitung 154 verbunden ist Der Aasgang des NAND-Gatters 150 ist einerseits aber Leitung 156 mit dem einen Eingang des Gatters 152 und andererseits über Leitung 160 mit dem Eingang eines NAND-Gat-

lers 158 verbunden. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 152 ist über Leitung 162 mit dem Ausgang eines NOR-Gatters 164 verbunden, dessen beide Eingänge über die Leitungen 166 bzw. 168 mit dem monostabilen Vibrator 146 bzw. dem Schmitt-Trigger 170 verbunden sind.

Der Ausgang des NAN D-Gatters 152 steht außer mit dem Gatter 150 über die Leitungen 176, 178 mit zwei NAND-Gattern 172, 174 und über Leitung 182 mit einem NOR-Gatter 180 in Verbindung. Der Ausgang des NAND-Gatters steht über Leitungen 186, 188 einerseits mit dem Eingang eines NAND-Gatters 184 und andererseits mit dem Eingang eines Wechselrichters 190 in Verbindung, dessen Eingang außerdem über Leitung 194 mit einem monostabilen Multivibrator 192 und über Leitung 198 mit dem Eingang eines NOR-Gatters 1% in Verbindung steht und dessen zweiter Eingang über Leitung 200 mit dem Ausgang des Multivibrators 192 verbunden ist. Schließlich steht die Eingangsleitung 186, 188 des Wechselrichters 190 über Leitung 108 mit der Zeitmeßeinrichtung 104 in Verbindung, um dieser das Stop-Signal zuzuführen.

Der Ausgang des NOR-Gatters 1% steht über Leitung 204 mit dem Eingang eines weiteren Wechselrichters 202 in Verbindung, der über Leitung 206 an den einen Eingang eines NOR-Gatters 136 angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang, wie zuvor erwähnt, über Leitung 138 mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers 130 verbunden ist. Der Ausgang des NOR-Gitters 136 ist über Widerstand 204 mit der Basis eines Transistors 208 verbunden, der das magnetisch betätigbare Schieberventil 42, 44 steuert, um eine Entnahme aus dem Vorratstank 41 zu ermöglichen. Der Multivibrator 192 liefert dabei eine Zeitverzögerung, um das Schieberventil 42,44 erst nach Ablauf einer kurzen Zeitspanne nach Ansprechen des Multivibrators zu öffnen.

Der Ausgang des NAND-Gatters 172 steht über Leitung 212 mit dem Eingang eines NAND-Gatters 210 in Verbindung, dessen Ausgang über Leitung 214 mit dem Eingang eines NAND-Gatters 184 sowie über Leitung 84 mit der Probemengen-Wähleinrichtung 60 verbunden ist, um dieser den Befehl zu erteilen, die Gewichte von der Gewichtsschale 36 abzuheben. Der Ausgang des NAND-Gatters 184 ist über die Leitung 106 mit der Zeitmeßeinrichtung 104 verbunden, um dieser das Startsignal zuzuführen. Über das NAND-Gatter 210 wird auch das erneute Absenken der Gewichte auf die Gewichtsschale ausgelöst. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 210 steht über Leitung 216 mit dem Ausgang des NAND-Gatters 184 und dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 158 in Verbindung. Außerdem steht dieser zweite Eingang des NAND-Gatters 210 über Leitung 218 mit dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 180 in Verbindung- Der Ausgang des NAND-Gatters 158 steht seinerseits über Leitung 224 mit dem Bngang eines NAND-Gatters 222 sowie mit der Leitung HO in Verbindung, die der Zeitmeßeinrichtung 104 ein Rückstellsignal zufümt

Der Ausgang des Gatters 222 steht über Leitung 226 jeweils mit einem Eingang eines NAND-Gatters 228 bzw. des NAND-Gatters 172 in Verbindung. Der Ausgang des Gatters 228 ist über Leitung 230 an den Eingang des Gatters 222 angeschlossen, der mit dem Gatter 174 in Verbindung steht Der zweite Eingang des Gatters 228 ist ober Leitung 236 mit dem Ausgang eines NOR-Gatters 234 verbunden, dessen beide Eingänge einerseits Ober Leitung 238 mn dem NOR-Gatter 180 and über Leitung 242 mit dem Ausgang des Wechsel richters 240 verbunden ist, der über Widersland 243 an eine Spannungsquellc und über Kondensator 244 an Erde angeschlossen ist.

Der Ausgang des weiter oben erwähnten Wechselrichters 190 (Fig. 3B) bildet über Leitungen 250, 252 jeweils den Eingang von zwei NAND-Gattern 246,248. Ein weiterer Eingang des NAND-Gatters 248 ist über Leitung 256 mit dem Ausgang eines NOR-Gatters 254 (F i g. 3A) verbunden, während ein dritter Eingang über Leitung 100 zu der Kodiereinrichtung 90 führt.

Aus der bisher beschriebenen Anordnung ergibt sich, daß den beiden Rechnern 30 und 102 ein Rechenbefehl zugeführt wird, wenn alle Gewichte von der Gewichtschale angehoben sind und dennoch die Zeitspanne zum Verbrauch der eingestellten Probemenge weniger als 40 Sek. dauert. Die Eingänge des NOR-Gatters 254 sind mit den oben schon erwähnten Leitungen 112, 114 verbunden, die zu der Steuerleitung 105 der Zeitmeßeinrichtung gehören. Die Leitung 114 steht außerdem über Leitung 260 mit dem Eingang eines NAND-Gatters 258 in Verbindung, dessen zweiter Eingang durch die Leitung 116 der Steuerleitung 105 gebildet wird. Der Ausgang dieses Gatters 258 steht über Leitung 262 mit dem Eingang des weiter oben erwähnten, monostabilen Multivibrators 146 in Verbindung. Der Multivibrator wird ausgelöst, um den Schaltkreis vorzeitig zum Start des nächsten Zyklus vorzubereiten, wenn die von der Zeitmeßeinrichtung gemessene Zeitspanne größer als 90 Sekunden ist.

Der Ausgang des Gatters 258 steht außerdem über Leitung 266 mit dem Eingang eines NAND-Gatters 264 in Verbindung, dessen zweiter Eingang über Leitung 268 an den Ausgang des NAND-Gatters 248 angeschlossen ist. Der Ausgang des NAND-Gatters 264 ist über die Leitung 124 mit den beiden Rechnern 30 und 102 verbunden, um diesen einen Rückstellbefehl zuzuleiten. Außerdem ist der Ausgang des Gatters 264 mit dem Eingang eines Wechselrichters 270 über Leitung 272 verbunden. Dessen Ausgangsleitung 274 bildet den zweiten Eingang des oben schon erwähnten Gatters 246, dessen Ausgang über Leitung 122 den beiden Rechnern 30 und 102 einen Startbefehl zuleitet.

Der Ausgang des NAND-Gatlers 248 steht weiterhin über Leitung 278 mit dem Eingang eines Wechselrichters 276 in Verbindung, dessen Ausgangsleitung 86 an die Probenmengen-Wähleinrichtung 60 angeschlossen ist, um dieser einen Befehl zur Auswahl des nächstgrößeren Probenmengenwertes zu liefern.

Die Ausgangsleitung 92 der Probenmengen-Wähleinrichtung 60 führt nicht nur zu der Kodiereinrichtung 90, sondern auch zum Eingang eines Wechselrichters 280 (F i g. 3A), Ausgangsleitung 284 den einen Eingang eines NOR-Gatters 282 bildet, dessen zweiter Eingang über Leitung 286 an den Ausgang des NAND-Gatters 258 angeschlossen ist Die Ausgangsleitung 88 des NOR-Gatters 282 führt zu der Probenmengen-Wähleinrichtung 60, um dieser einen Befehl zur Auswahl des niedrigeren Probenmengen-Wertes zuzuführen.

Die Arbeitsweise der Hauptsteuereinrichtung 46 geht aus der vorhergehenden Beschreibung des aus den F i g. 1A und 1B ersichtlichen Aufbaues der Anordnung und aus der vorangehenden Beschreibung des Schaltkreises gemäß F i g. 3 A und 3B hervor. Die Betätigung der Ventilschjeber der Aufsetz- und Abhebevorrichtung für die Gewichte erfolgt durch die Probenmengen-Wähleinrichtmng 60, deren Aufbau durch den Schaltkreis nach Fig.2 näher verdeutlicht wird. Die zuvor beschriebenen Befehlsleitungen 86 und 88 sind jeweils

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mit dem Eingang eines Wechselrichters 288 bzw. 290 verbunden, deren Ausgänge mit einer in beiden Richtungen arbeitenden Zähleinrichtung 292 verbunden sind. Ein weiterer Eingang dieser Zähleinrichtung ist über Leitung 2% mit dem Ausgang eines Wechselrichters 294 verbunden, dessen Eingangsleitung 300 an den Ausgang eines NAND-Gatters 298 angeschlossen ist. Der eine Eingang dieses Gatters ist einerseits über Widerstand 302 mit einer Spannungsquelle und andererseits über Kondensator 304 mit Erde verbunden, während der andere Eingang über Widerstand 306 mil einer Spannungsquelle und über einen mittels Hand /u betätigenden Rücksieüschalter mit Erde verbunden ist. Der Wechselrichter 294 dient zusammen mit dem NAND-Gatter 298 bei erstmaliger Einschaltung des Stromkreises zur Rückstellung des Zählers 292 auf 0, wobei diese Rückstellung durch den Schalter 307 auch jederzeit nach Wunsch vorgenommen werden kann. Durch die Rückstellung wird gewährleistet, daß die Probemengen-Wähleinrichtung bei Beginn eines Meßzyklus, also bei Einschaltung des Stromkreises, stets mit dem kleinsten Probenmengenwert beginnt und bei Bedarf fortschreitend zu größeren Probenmengenwerten übergeht. Dadurch wird gewährleistet, daß bei jedem neuen Meßvorgang, der aus mehreren Zyklen besteht, mit der kürzest möglichen Meßzeit begonnen wird. Die Zählrichtung des Zählers 292 wird über die Steuerleitungen 86 und 88 bestimmt. Der Zähler liefert binär kodierte dezimale Ausgangssignale für den erreichten Zählwert und liefert diese über· Leitungen 308,310,312 und 314 an eine Kodiereinrichtung 316, die nach dem Prinzip »Eins aus Zehn« arbeitet. Diese Kodiereinrichtung 316 erdet jeweils eine von 10 Leitungen 318a bis 318/ in Abhängigkeit von dem Eingangssignal. Da im dargestellten Beispiel nur 5 von 7 möglichen Gewichtskombinationen verwendet werden, bilden die Leitungen 318e bis 318/ eine gemeinsame, nachfolgend mit 318/ bezeichnete Leitung. Jeder der parnllelen Leitungen ist an eine positive Spannungsquelle 320a bis 320c/ und 320/ angeschlossen und ist außerdem jeweils mit einer der Sicucrleitungen 92— 100 verbunden, die zu der Kodiereinrichtung 90 nach Fig. IA führen. Außerdem bilden die genannten Leitungen in der aus Fig. 2 ersichtlichen Kombination die Eingänge von drei parallel geschalteten NAND-Gattern 322, 324 und 326. Die Ausgänge dieser Gatter sind jeweils über Ausgangsleitungcn 334, 336 bzw. 338 mit dem einen Eingang von d^pei weiteren parallelen NAN D-Gattern 328, 330 und 332 verbunden, deren zweite Eingänge jeweils gemeinsam mit der Steuerleitung 84 verbunden sind, welche den Befehl zum Abheben sämtlicher Gewichte von der Gewichtsschale 36 übermittelt. Die Ausgänge der Gatter 328, 330 und 332 sind jeweils an die Eingänge von Wechselrichtern 340,342 und 344 angeschlossen, welche über Widerstände 341, 345 Transistoren 346, 348 bzw. 350 steuern, welche über die Leitungen 62a bzw. 62c gemäß Fig. IA mit den Schieberventilen der Aufsetz- und Abhebevorrichtungen für die Gev/ichte verbunden sind. Zur visuellen Anzeige der eingestellten Probemengenwerte sind die Ausgänge der Gatter 322, 324 und 326 jeweils über Widerstände 258, 360 und 362 mit der Basis von Transistoren 352, 354, 356 verbunden, deren Emitter geerdet und deren Kollektoren über Leitungen 364,366, 368 mit lichtaussendenden Dioden 370, 372 und 374 verbunden sind, die ihrerseits an eine Spannungsquelle angeschlossen sind.

Die Arbeitsweise der Probemengen-Wähleinrichtung 60 geht aus der Beschreibung der Anordnung nach Fig. iA und IB und aus der Beschreibung des zugehörigen Schaltkreises nach Fig.2 ohne weiteres hervor, so daß eine nähere Erläuterung entbehrlich ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

1. Patentansprüche:

   U Selbsttätig arbeitende Anordnung zur Bestim^s mung des Kraftstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zur Entnahme von Kraftstoff aus einem Vorrat und zur Bestimmung einer Kraftstoff-Probemenge, der eine auf mehrere vorbestimmte, diskrete Probemengenwerte einstellbare Probemengen-Wähleinrichtung zugeordnet ist, mit einer in Abhängigkeit vom Beginn und Ende des Verbrauchs der Probemenge durch die Brennkraftmaschine betätigbaren Zeitmeßeinrichtung und einer die Zahl der Umdrehungen der Welle der Brennkraftmaschine während der Verbrauchszeit feststellenden Einrichtung, welche Einrichtung an einen gemeinsamen elektronischen Prugrammschalt- und Steuerkreis mit Anzeigegeräten für die bestimmten Werte angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hauptsteuereinrichtung (46) vorgesehen ist, die nach Beendigung eines Bestimmungszyklus selbsttätig jeweils einen neuen Bestimmungszyklus auslöst und die von der Zeitmeßeinrichtung (104) jeweils gemessene Verbrauchszeit mit einer zu kürzeren und längeren Zeiten hin begrenzten vorgegebenen Zeitspanne vergleicht und in Abhängigkeit vom Unter- bzw. Überschreiten dieser Zeitspanne die Probemengen-Wähleinrichtung (60) auf einen größeren bzw. kleineren Probemengenwert für den nächsten Bestimmungszyklus umschaltet.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptsteuereinrichtung (46) den laufenden Bestimmungszyklus bei Überschreiten der vorgegebenen Zeitspanne selbsttätig abbricht und nach Umschaltung der Probemengen-Wähleinrichtung(60)den nächsten Bestimmungszyklus einleitet.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Einrichtung zur Bestimmung der Kraftstoffprobemenge eine Balkenwaage mit Kraftstoffmeßgefäß und Gewicht aufweist, dem eine durch den Programmschalt- und Steuerkreis steuerbare Gewichtsabhebe- und Aufsetzvorrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Balkenwaage (32-36) mehrere unterschiedliche Gewichte (50a, 50c) mit jeweils gesonderter Aufsetz- und Abhebevorrichtung (52a-52c) zugeordnet sind, die einzeln, gemeinsam sowie in wechselnder Kombination mittels der Probemengen-Wähleinrichtung (60) betätigbar sind.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Probemengen-Wähleinrichtung (60) jeweils bei Beginn einer Meßreihe über die Hauptsteuereinrichtung (46) selbsttätig auf den kleinsten Probemengenwert für den ersten Bestim- _J5 mungszyklus einstellbar ist.