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Schwellwertspannung entgegenschaltet und an seinem Ausgang
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ein definiertes Schaltsignal zur Verfügung stellt. über geeignete
Schaltungsanordnungen werden die so erzeugten, den unterschiedlichen Sonden zugeordneten
Schaltsignale zusammengefaßt und einer Integratorschaltung zugeführt, die ein sich
kontinuierlich etwa im Sinne einer Sägezahnspannung anderndes Ausgangssignal erzeugt,
welches bestimmend in die Gemischzusammensetzung der Brennkraftmaschine eingreift.
Dabei können bei einem Aus führ ungsbeispiel die auf die Sondenspannungen zurückzuführenden
Ausgangssignale der T'omparatoren abwechselnd auf die Integratorschaltung aufgeschaltet
werden, es ist aber auch möglich, die Ausgangssignale der Komparatoren so miteinander
zu verknüpfen, daß ein bestimmtes Regelverhalten, beispielsweise eine Zweipunktregelung
oder eine Dreipunktregelung erzielt wird.
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Stand der Technik Es sind schon Systeme vorgeschlagen worden, die
die Dauer von einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffeinspritzimpulsen durch
Regelung in der Weise bestimmen, daß im Abgaskanal der Brennkraftmaschine nur eine
Sonde angeordnet ist, die je nach der der Brennkraftmaschine zugefiilirten Gemisch
zusammensetzung (fett oder mager) ein unterschiedliches Schaltsignal in Form einer
Sprungfunktion ahgiht, welches als Istwertsignal von der Kraftstoffeinspritzanlage
ausgewertet wird und in die Dauer der Kraftstoffeinspritzimpulse bestimmend einareift.
Die Grunddauer der Kraftstoffeinspritzimpulse ergibt sich dabei aus der Drehzahl
der Brennkraftmaschine und der von ihr angesaugten Luftmenge; die Erzeugung der
Araftstoffeinspritzimpulse kann synchron zu den Xurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine
erfolgen oder es kann auch kontinuierlich eingespritzt werden. Von einem solchen
System geht
die Erfindung nach der Gattung des Hauptanspruchs aus.
Bei den vorgeschlagenen Systemen wird versucht, die Regelung mit nur einer -Sonde
auch in Temperaturbereichen aufrechtzuerhalten, die wegen der erheblichen Abkühlung
der ii-Sonde als kritisch angesehen werden müssen, und bei Brennkraftmaschinen aufrechtzuerhalten,
die beispielsweise über mehr als einen Abgaskanal verfügen, so daß bei nur einer
Sonde auch nur die Gemischzusanmensetzung der Motorhälfte oder des Motorteils erfaßt
und zur Regelung ausgenutzt wird, in dessen zugeordnetes Abqaskanal sich die A-Sonde
befindet.
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Es ist aber erwünscht, zur Überwachung der Gemischzusammensetzung
das Abgas möglichst aller Zylinder zu erfassen und sicherzustellen, daß auch die
Temperatur der verwendeten Sonde einen bestimmten unteren Grenzwert, der beispielsweise
mit 4000 e angesetzt werden kann, nicht unterschreitet. Bei manchen Motoren lassen
sich jedoch diese Forderungen schon aus konstruktiven Gründen nicht erfüllen.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße System mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß, insbesondere bei
größeren Motoren, das Abgas aller Zylinder erfaßt werden kann und daß es im übrigen
möglich ist, die Sonden auch an solchen Stellen im Abgaskanalsystem anzuordnen,
wo die entsprechend hohen Temperaturen für die Sonde gewährleistet sind. Ist die
Sonde an ungünstigen Stellen im Abgaskanal angeordnet, dann kann schon im zwischenzeitlichen
Leerlauf oder im Schiebebetrieb eine solche Abkühlung der Sonde erfolgen, daß die
Regelung nicht mehr einwandfrei arbeiten kann, daher ermöglicht die Erfindung auch
das Aufrechterhalten der Regelung unter ungünstigen Bedingungen.
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Die in den Unteransprüchen angegebenen Schaltungen sind in vorteilhafter
Weise so ausgebildet, daß die Verarbeitung und Aufschaltung der jeweiligen Sondenausgangsspannungen
unterschiedliche Regelverhalten des Gesamtsystens bewirken, wie beispielsweise eine
Zweipunkt- oder Dreipunktregelung.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die bekannte, sehr schematische Darstellung einer Auswerteschaltung für das
Sondenspannungsausgangssignal bis zur Bereitstellung des integrierten Signals, welches
als rückgeführte Größe in die von der Kraftstoffeinspritzanlage vorgegebene Gemischzusammensetzung
eingreift, Fig. 2 ein erstes, relativ einfaches Ausftihrungsbeispiel für die Anschaltung
von mehr als einer Sonde an die blicherweise stets vorgesehene Integratorschaltung,
Fig. 3 die detaillierte Schaltungsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
für die Verbindung von zwei Sonden mit der Integratorschaltung, wobei sich ein Dreipunktregelverhalten
des Gesamtsystems ergibt, Fig. 3a eine mögliche Ausführungsform einer NAND-Schaitunq,
Fig. 4 ein -.^reiteres Ausführungsbeispiel einer Sonclenspannungs-Auswerteschaltlmg,
die zu einer Zweipunktregelung führt und Fig. 4a ein bevorzugtes Ausffihrtmgsheispiel
einer in der Schaltung der Fig. 4 verwendeten bistabilen Eiippschaltung.
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Beschreibung der Erfindung Wie eingangs schon erwähnt, umfaßt die
Erfindung den Teil einer Kraftstoffeinsoritzanlaqe, der sich mit der eingangsmäßigen
Verarbeitung des als Istwert der Regelung anzusehenden Ausgangssignals
der
Sonde oder Sauerstoffsonde beschäftigt bis zu dem Schaltungsteil, der an seinem
Ausgang das integrierte Signal der je nach Gemischzusammensetzung schwankenden Sondenspannung
U erzeugt und es den weiteren Schaltungselemen-5 ten der Krafts toffeinspritzan
lage zuleitet, wo diese Ausgangsspannung dann in die Gemischzusammensetzung regelnd
eingreift.
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Diescr Schaltungsbereich ist in Fig. 1 in vereinfachter Darstelluna
angegeben; er umfaßt die Sonde 1, die mit dem einen l.incTang einer nachgeschalteten
Vergleicher- oder Komparatorschaltung 2 verbunden ist, und einen Spannungsteiler
aus den Widerständen 3 und 4, der dem anderen Eingang des Komparators 2 die Schwellwertspannung
zuführt, mit der die Sondenausgangsspannung verglichen wird. Diese Schwellwertspannung
kann gegebenenfalls veränderbar sein, um Schwankungen der Sondenausgangsspannung
in einem kritischen, relativ kühlen Temperaturbereich der Sonde noch sicher zu erfassen.
Dem Komparator 2 ist ein Integrator 5 nachgeschaltet, der im einfachsten Fall aus
einem Operationsverstärker besteht, über dessen Eingang und Ausgang der Integrierkondensator
6 liegt. Das integrierte Sondenspannungsausgangssignal, das am Ausgang des Integrators
5 in etwa <3ägezahnform und eine Periode hat, die der Totzeit des Systems entspricht,
greift dann in die Gemischzusammensetzung ein. Da die übrigen Schaltungselemente
einer Kraftstoffeinspritzanlage nicht Gegenstand der Erfindung sind, brauchen diese
auch nicht weiter erläutert zu werden; auch die nachfolgenden Ausführungen beziehen
sich ausschließlich auf diesen Schaltungshereich, der die Strecke von der Sonde
bis zum Ausgang des Integrators umfaßt.
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Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der
mindestens zwei Sonden eingesetzt werden, um in umfassender Weise die Gemischzusammensetzung
zu erfassen. Jeder Sonde 1a und 1b in Fig. 2 ist ein eigener Komparator 2a
und
2b zugeordnet, deren Ausgänge über die Emitterkollektorstrecken von Schalttransistoren
7a und 7b mit dem Eingang des nachgeschalteten Integrators 6' verbunden sind.
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Die Auswertung erfolgt so, daß durch entsprechende Ansteuerung der
Basen der Transistoren 7a und 7b, die hier als Schalter arbeiten, die Komparatorausgänge
abwechselnd auf den Integrator 6' geschaltet werden, so daß die Regelung abwechselnd
einmal gesteuert von der Sonde 1a und zum anderen gesteuert von der Sonde ib arbeitet.
flin solches Umschalten zwischen den beiden, an unterschiedlichen Stellen angeordneten
Sonden la und 1b ist erwünscht, da die Sonden so angeordnet werden können, daß das
Abgas sämtlicher Zylinder einer Brennkraftmaschine erfaßt werden kann. Beispielsweise
kann die eine A-oder Sauerstoffsonde zur Erfassung des Abgases einer Motorhälfte
eingesetzt werden, während die andere Sonde 1b das Abgas der anderen tlotorhälfte
erfaßt. Je nach Art und Aufbau der Brennkraftmaschine und des Abgaskanalsystems
kann es dann auch sinnvoll sein, bestimmten Zylindereinheiten ihre jeweils eigene
Sonde zuzuordnen. In diesem Fall kann die Sonde auch an Stellen eingesetzt werden,
die relativ früh eine entsprechend hohe Temperatur erreichen. Wie bekannt ist es
wesentlich, daß die Sonden in einem Temperaturbereich arbeiten, der eine ausreichende
Erhitzung der Sonden sicherstellt, so daß die Sondentemperatur bei möglichst allen
Betriebszuständen, insbesondere Leerlauf oder Schiebebetrieb beim Bergabfahren,
einen Temperaturwert von ca. 4000 C nicht unterschreitet.
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Durch die Verwendung mehrerer Sonden ist es möglich, diese einmal
näher an den Bereichen im Abgaskanalsystem zu montieren, wo die Aufrechterhaltung
der notwendigen Sondentemperatur sichergestellt ist und zum anderen, insbesondere
bei größeren Brennkraftmaschinen mit einer Vielzahl von Zylindern das Abgas aller
Zylinder zu erfassen. Die erfindungsgemäßen
Schaltungen stellen
dann sicher, daß das auf die EinsDritzanlage rückgefiihrte Istwertsignal im wesentlichen
einen Mittelwert der einzelnen Sondenausgangssignale darstellt. Andererseits erlaubt
jedoch die Verwendung von mehr als einer 3-Sonde, nämlich die Verwendung von mindestens
zwei Sonden auch Regelungserfahren, die bestimmten Besonderheiten von Brennkraftmaschinen
oder bestimmten Regelanforderungen gerecht werden, wie weiter unten noch genauer
erläutert wird.
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Das Umschalten zwischen den Sonden 1a und 1b kann drehzahlsynchron
oder zeitsynchron erfolgen; bei einer drehzahlsynchronen Umschaltfrequenz, die besonders
dann zweckmäßig ist, wenn im restlichen Schaltungssystem der Kraftstoffeinspritzanlage
ohnehin schon eine Drehzahlinformation vorliegt, wird dieses Drehzahlsignal der
Klemme 10 der Fig. 2 zugeführt und schaltet eine nachgeschaltete Kippstufe 11 periodisch
um, so daß deren Ausgangssignale g und Q die Transistoren 7a und 7b abwechselnd
leitend steuern. Gegebenenfalls kann eine Untersetzung des Drehzahlsignals durch
eine weitere vorgeschaltete kippstufe 12 erfolgen. Der Aufbau solcher Kippstufen,
die durch Zuführung eines sich periodisch ändernden Eingangssignals jeweils in ihren
anderen Zustand getriggert werden, ist für sich gesehen bekannt und braucht daher
nicht weiter erläutert zu werden.
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Eine feinfühlige Regelung ergibt sich bei Verwendung der in Fig. 3
dargestellten Schaltung zur Erzeugung eines gemeinsa-Form eines men Integratorausgangssignals
in v aus mindestens zwei Sondenausgangssignalen gewonnenes Istwertsignal. In Fig.
3 werden die Ausgangssignale der Sonden 1a und 1b logisch in der Weise verknüpft,
daß sich die in folgender Tabelle angegebenen Zustände bei der Erzeugung des Istwertsignals
und der Regelung ergeben:
Sonde 1a Sonde ib Regelung anfetten anfetten
anfetten anfetten abmagern blockiert abmagern anfetten blockiert abmagern abmagern
abmagern Die Tabelle versteht sich so, daß dann, wenn von beiden Sonden der Befehl
"Gemisch anfetten" komnlt, die Regelung in Richtung anfetten läuft; kommt von beiden
Sonden der Befehl "abmagern", dann magert die Regelung das der Brennkraftmaschine
insgesamt zugeführte Gemisch ab, während dann, wenn die Sonden unterschiedliches
Ausgangssignal aufweisen, d.h.
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wenn die eine Sonde mageres Gemisch und die andere Sonde fettes Gemisch
signalisiert, die Regelung blockiert ist und das rückgeführte Istwertsignal auf
dem zum fllockierzeitpunkt eingenommenen Wert stehen bleibt. Dadurch werden Schwingungen
im Regelsystem vermieden und das gesamte System arbeitet unter Verwendung der in
Fig. 3 gezeigten Schaltung nach Art eines Dreipunktreglers mit einem mittleren Totzonenbereich.
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Erzeugt werden solche Schaltungsfunktioner; dadurch, daß die Ausgänge
15a und 15b der beiden Komparatoren gemeinsam einmal direkt auf ein nachgeschaltetes
NAND-Gatter 16 gegeben werden, zum anderen nach Invertierung über Gatterschaltungen
17 und 18 auf ein weiteres NAND-Gatter 19. Die Ausgänge der beiden NAND-Gatter 16
und 19 sind dann mit dem Eingang eines nachgeschalteten NAND-Gatters 20 verbunden,
welches mit seinem Ausgang steuernd in das Schaltverhalten eines nachgeschalteten
Transistors 21 eingreift, dessen Emitter-Kollektorstrecke mit zwei Schaltungspunkten
P1 und P2 verbunden ist, die gebildet sind von einer beispielsweise zwischen Plus-
und Minusspannung liegenden spannungsteilerschaltung aus den Wtderständen R1, R2,
R3 und R4. Die Schaltungspunkte P1 und P2 sind gebildet
jeweils
durch den Verbindungspunkt der Widerstände R1 und R2 einerseits und der Widerstände
R3 und R4 andererseits. An diese Verbindungspunkte sind weiterhin noch die Emitter
zweier Schalttransistoren 25 und 26 angeschlossen, deren Kollektoren zusammengeführt
sind und, gegebenenfalls über einen Widerstand 27'mit dem einen Eingang des nachgeschalteten
Integrators 5'' verbunden sind. Der andere Eingang des Integrators, der von einem
mittels eines Kondensators 6" rückgekoppelten Operationsverstärker gebildet ist,
liegt an einem Schaltungspunkt P3, der durch den Verbindungspunkt der Widerstände
R2 und R3 definiert ist. Die Basisanschlüsse beider Transistoren 25 und 26 liegen,
vorzugsweise über jeweils gleiche rJiderstände R5 und R5' an dem Ausgang eines der
Komparatoren 2a und 2b, beim Ausführungsbeispiel am Ausgang 15b des Komparators
2b. Bei der nachfolgenden Erläuterung der Wirkungsweise dieser Schaltung sei zunächst
vorausgesetzt, daß die Widerstände R1 und R4 sowie die Widerstände R2 und R3 jeweils
gleich sind, so daß sich in etwa symmetrische Potentialverteilungsverhältnisse ergeben.
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Bei der nachfolgenden Erläuterung der Wirkungsweise wird davon ausgegangen,
daß die Ausgänge 15a und 15b der Sondenkomnaratorschaltungen 2a und 2b jeweils entweder
den Zustand log a oder den Zustand log 1 einnehmen können, je nachdem, ob die zugeordnete
Sondenausgangsspannung größer oder kleiner als der eingestellte Schwelltiert ist.
Es ist daher auch nicht erforderlich, die einzelnen Schaltungszustände jeweils bis
zu der Eingangsgemischzusammensetzung fett oder mager zurtickzuverfolgen, da hierdurch
lediglich das Verständnis erschwert wird. An den Eingängen der jeweiliqen verwendeten
Gatterschaltungen, die beim Ausführungsbeispiel sämtlich NAND-Gatter sind, sind
von unten nach oben jeweils die logischen Zustände log 1 und log 0 dargestellt,
desgleichen schließlich die logischen
Zustände, die sich am Ausgang
der letzten Gatterschaltung 20 ergeben. Setzt man beispielsweise den logischen Zustand
log 1 an den Ausgängen 15a und 15b der Komparatoren 2a und 2b mit dem Befehl "Anfetten"
jeder Sonde in Beziehung, dann ergibt sich entsprechend an den Eingängen des NAND-Gatters
16 der jeweils gleiche Zustand log 1, während an den Eingängen des NAND-Gatters
19 wegen der Invertierung über 17, 18 der Zustand log 0 anliegt. Dementsprechend
ergibt sich am Ausgang des NAND-Gatters 16 der Zustand log 0 und am Ausgang des
NAND-Gatters 19 der Zustand log 1, was insgesamt zum Schaltungszustand log 1 am
Ausgang des NAND-Gatters 20 führt. Definiert man log 1 als hochliegend oder als
"positives Potential", dann ist der nachgeschaltete Transistor 21 gesperrt, da sein
Emitterpotential wegen der Verbindung mit dem Schaltungspunkt P1 negativer als das
beispielsweise auf Versorgungsspannung +UB liegende Schaltsignal log 1 ist.
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Wie leicht nachzuverfolgen, ergibt sich das gleiche Ausgangsschaltsignal
log 1 am Eingang des Transistors 21 dann, wenn beide Komparatorausgänge auf log
0 liegen, wegen der Symmetrie der Schaltung. Lediglich dann, wenn die Komparatorausgänge
unterschiedliche Ausgangsschaltsignale aufweisen, befindet sich am Eingang des Transistors
21 ein Signal log 0, denn in diesem Fall liegen an den Eingängen des NAND-Gatters
16 definitionsgemäß ein log O-und ein log 1-Signal, was bei einem NAND-Gatter zu
einem Ausgangssignal log 1 führt; andererseits liegen aber auch an den Eingängen
des NAND-Gatters 19 jeweils ein Signal log 0 und ein Signal log 1, so daß sich am
Ausgang wiederum ein Signal log 1 ergibt. Sind an einem NAND-Gatter beide Eingangssignale
im Schaltungszustand log 1, dann liegt der Ausgang des NAND-Gatters und damit der
Eingang des Transistors 21 auf dem Schaltungszustand log O bzw. auf definitionsgemäß
niedrigem oder Minuspotential, so daß der Transistor 21
in diesem
Fall leitend ist. Das bedeutet, daß bei leitendem Transistor 21 die Schaltungspunkte
P1 und P2 im wesentlichen gleiches Potential aufweisen, daher liegen die Emitterpotentiale
der Schalttransistoren 25 und 26 ebenfalls im wesentlichen auf dem Potential des
Schaltungspunktes P3, wenn man von der weiter vorn schon erläuterten Widerstandsverteilung
der Teilerkette R1 bis R4 ausgeht. Gleichgültig ob daher infolge anderer Schaltungsbedingungen
der Transistor 25 oder 26 durchgeschaltet ist, er kann dem zugeordneten, hier invertierenden
Eingang des Integrators 5'' lediglich ein Eingangssignal vermitteln, welches im
wesentlichen dem Potential des Punktes P3 entspricht, das über den Widerstand 30
ohnehin dem nicht invertierenden Eingang zugeführt ist. Der Integrator 5'' bleibt
daher bei einer solchen Ausgangsspannungsverteilung (die beiden Sonden la und ib
zeigen unterschiedliche Ausgangssignale) auf seinem dann jeweils erreichten Wert
stehen und die Regelung ist blockiert.
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Die weitere Wirkungsweise ist dann so, daß wegen der Anschaltung der
Basen der Transistoren 25 und 26 über die Leitung 31 an den Ausgang 15L des Komparators
2b dieser jeweils den Zustand log 1 zeigt, wenn vereinbarungsgemäß am Ausgang des
Komparators 2a der Zustand log 0 herrscht und umgekehrt. Man gewinnt daher auch
eine eindeutige Anweisung allein ddrch Verbinden der Basen der Transistoren 25 und
26 mit einer der Sonden- oder Romparatorausgänge. Liegt beispielsweise der Ausgang
15b des Komparators 2 auf niederem Potential (log 0), dann sperrt offensichtlich
der Transistor 26 (sein Emitter entsprechend Schaltungspunkt P2 ist positiver als
vergleichsweise bull Volt) und der Transistor 25 ist leitend und verbindet den invertierenden
Eingang des Integrators 5'' mit einem positiveren Potential, verglichen mit dem
nicht invertierenden Eingang, der jeweils auf dem mittleren Potential der
Spannungsteilerschaltung
liegt. Befindet sich demgegenüber der Ausgang des Komparators 2b im Schaltungszustand
log 1 und voraussetzungsgemäß der Ausgang des Komparators 2a im Schaltungszustand
log 0, so daß der Transistor 21 ebenfalls nicht wirksam ist, dann ist der Transistor
26 leitend und der Transistor 25 gesperrt und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
5'' wird ein mit Bezug auf den anderen Eingang negativeres Potential zugeführt,
so daß dieser in die andere Riciltung läuft.
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Die Schaltung der Fig. 3 besteht im wesentlichen aus einer Eingangsvergleichsschaltung
34, die durch den Vergleich der Sondenausgangsspannungen mit entsprechenden Schwellwertspannungen
eindeutige Spannungsver tei Iungsverhä ltnis se an den Ausgüngen der Komparatoren
2a und 2b sicherstellt, einer Verknüpfungsschaltung 35, die dafür sorgt, daß bei
unterschiedlichen Sondenausgangssignalen die Weiterleitung dieser Signale und eine
Reaktion darauf durch die nachfolgende Integratorschaltung unterbleibt, und aus
einer dem Integrator vorgeschalteten Steuerschaltung 36, die immer dann in der Lage
ist anzusprechen, wenn die Ausgangssignale der Sonden und damit der Somparatoren
in die gleiche Richtung weisen.
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An sich ist die schaltungsgemäße Realisierung von Gatterschaltungen,
beim Ausführungsbeispiel von NAND-Gattern, für den Fachmann hinreichend bekannt;
die rig, 3a zeigt eine mögliche Ausführungsform für ein NAND-Gatter, welches bei
der Schaltung nach Fig. 3 Verwendung finden kann. Die @ingänge 40 und 41 des NAND-Gatters
sind über zwei für negative Spannungen in Flußrichtung gepolte Dioden 42 und 43
mit einem gemeinsamen Schaltungspunkt P5 verbunden, der über einen Widerstand 44
an positiver Versorgungsspannung liegt. Dieser Schaltungsteil bildet daher ein UND-Gatter,
denn nur wenn beide Eingänge 40
und 41 mit positivem Potential
(log f) verbunden sind, sperren beide Dioden und der Schaltungspunkt P5 ist ebenfalls
auf positivem Potential (log 1). Die vom Schaltungspunkt P5 über die Diode 45 angesteuerte
Transistorschaltung 46 invertiert lediglich das an der Basis des Transistors anliegende
Potential, so daß die Gesamtschaltung als 54XID-Gatter mit dem Ausgang 47 am über
einen Widerstand 48 mit Plus leitung verbundenen Kollektor des Transistors ausgebildet
ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Verarbeitung von mehr als zwei
Sondenausgangssignalen in Form einer #-Regelung bei einer Kraftstoffeinspritzanlage
läßt sich der Darstellung der Fig. 4 entnehmen. Bei diesem Ausführungsbeispiel erzielt
man eine unterschiedliche Regelfunktion des Gesamtsystems dahingehend, daß der Regler
selbst auch dann nur zwei Eingangsbefehle zugeführt erhält, wenn die Sonden unterschiedliches
Ausgangssignal zeigen, nämlich entweder "zu fett" oder "zu mager" für das zugeführte
Gemisch. Die Schaltung der Fig. 4 umfaßt wiederum die Eingangsvergleichsschaltung
34, die schon in Fig. 3 ausführlich erläutert worden ist; dieser ist eine Verknüpfungsschaltung
35' nachgeschaltet, der eine bistabile Kippschaltung zugeordnet ist und die insgesamt
so ausgebildet ist, daß der Integrator dann in Richtung mageres Gemisch läuft, wenn
beide Sonden fettes Gemisch signalisieren. signalisiert eine Sonde mageres und eine
Sonde fettes Gemisch, dann läuft der Integrator so lange in der alten Richtung weidefiniertes
ter (erhält also ein # Eingangssignal zugeführt), bis beide Sonden schließlich das
gleiche Signal liefern. Ratten daher z.B.
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beide Sonden den Zustand mageres Gemisch angezeigt, dann läuft der
Integrator auch dann in Richtung fettes Gemisch weiter, integriert also in der alten
Richtung, wenn eine der Sonden bereits den Zustand fettes Gemisch signalisiert.
Erst wenn auch die andere Sonde fettes Gemisch anzeigt, läuft der Integrator
in
die entgegengesetzte Richtung, wird also umgeschaltet und beeinflußt die nachgeschaltete
Kraftstoffeinspritzanlage dahingehend, daß der Brennkraftmaschine mageres Gemisch
zugeführt wird.
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Die Ausgänge der Komparatoren 2a und 2b sind jeweils mit den Eingängen
einer nachgeschalteten UND-Schaltung 50 und einer nachgeschalteten NOR-Schaltung
51 verbunden. Mit dem Ausgang der NOR-Schaltung ist der eine Eingang 52 und mit
dem Ausgang der UMD-Schaltung der andere Eingang 53 einer nachgeschalteten bistabilen
Kippstufe 54 verbunden. Die Kippstufe steuert mit ihren einen Ausgang, der entweder
das Signal log 0 oder log 1 führt, den nachgeschalteten Integrator 5.
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Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Kippstufe 54 ist in Form eines
bistabilen Multivibrators in Fig. 4a dargestellt; er besteht im einfachsten Fall
aus zwei Transistoren 55 und 56, deren Basen jeweils über Widerstände 57 und 58
mit den kollektoren des anderen Transistors verbunden sind. Die Ansteuerung an den
Eingängen 53 und 54 erfolgt über für positive Spannungen in leitender Richtung gepolte
Dioden 60 und 61, die mit den Basen der Transistoren verbunden sind.
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Im folgenden werden die Schaltungszustände untersucht, die sich für
entsprechende Ausgangssignale der Komparatoren 2a und 2b ergeben. Sind beide Ausgangssignale
der Komparatoren im Zustand log 1, dann führt der Ausgang des UND-Gatters 50 das
Signal log 1 und der Ausgang des t1OR-Gatters das Signal log 0, daher ist, wenn
log 1 vereinbarungsgemäß positivem Potential entspricht, der Transistor 55 über
die Diode 60 leitend gesteuert und der Transistor. 56 sperrt und führt an seinem
Kollektor das Signal log 1.
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Die umgekehrte Ausgangspotentialverteilung ergibt sich dann, wenn
he'de lvonparatorausgtiny2 das Signal log 0 aufweisen; in dieser Fall ist der Transistor
56 leitend gesteuert und sein Ausgang liefert das Signal log O zum nachgeschalteten
Integrator 5. Wechselt in diesem Schaltungszustand beispielsweise der Ausgang 15h
des Komparators 2h in den Zustand log 1, dann andere sich der Ausgang des W4D-Gatters
50 nicht (er bleibt auf log 0), der Ausgang des NOR-Gatters 51 ändert sich von log
1 in log O. Ein niedergehendes Potential am Eingang 52 der Kippschaltung 54 sperrt
jedoch lediglich die Diode 61 und bewirkt keine Änderung des eingenommenen Schaltungszustands,
so daß der Integrator das gleiche Ausgangssignal weiter zugeführt erhält. Erst wenn
auch die Sonde laShr Ausgangssignal ändert, so daß der Ausgang 15a des Komparators
2a auf log 1 umschaltet, wird über das dann positive Potential am Eingang 63 der
Transistor 55 wieder leitend gesteuert und die Kippschaltung kippt in ihren anderen
Zustand.
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Es versteht sich, daß die angegebenenScha1tungsbeispiele in vielfältiger
Weise variiert werden können, insbesondere können auch mehr als nur zwei Sonden
verwendet und auf den Integrator geschaltet werden. Am einfachsten läßt sich dies
bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 realisieren, wo im Grunde beliebig viele
Sonden und Komparatoren parallel und über die Schaltstrecken entsprechender Transistoren
an den Integrator angeschaltet werden können. Die eigentliche Verbindung mit dem
Integrator kann dann im zyklischen zeitlichen Ablauf, etwa nach rt einer Zeitmultiplexschaltung
erfolgen.