DE2805444A1 - Einrichtung zum regeln des verhaeltnisses luft/brennstoff des einer brennkraftmaschine mittels eines vergasers zuzufuehrenden gemisches - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE - -

DR. ANDREJEWSKI _r one///

DR.-ING HONKE I P U 5 4 4

DIPL.-ING GESTHÜYSEN

DR. MASCH
43 ESSEN, THEATERPLATZ 3

ACF Industries, Incorporated New York (USA)

Einrichtung zum Regeln des Verhältnisses Luft/Brennstoff des einer Brennkraftmaschine mittels eines Vergasers zuzuführenden Gemisches.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln des Verhältnisses Luft/Brennstoff des einer Brennkraftmaschine mittels eines Vergasers zuzuführenden Gemisches _r um dieses Verhältnis bei unterschiedlichen Lastzuständen der Maschine im wesentlichen auf einen vorbestimmten Wert zu halten, wobei Luft durch wenigstens einen Ansaugstutzen des Vergasers hindurch in die Brennkraftmaschine gesaugt wird und Brennstoff aus einem Tank durch wenigstens ein Brennstoffsystem dem Vergaser zugeführt und mit der hindurchströmenden Luft vermischt wird und wobei der Vergaser mit einem Luftkanal versehen ist und die Brennkraftmaschine einen Brennraum für die Verbrennung des Luft-Brennstoff-Gemisches und Einrichtungen zum Ausstoßen der Verbrennungsprodukte aufweist.

Die überwachung der Abgase von Brennkraftmaschinen/ insbesondere von Kraftfahrzeugmotoren, ist ein wichtiges Anliegen des Umweltschutzes. Verschiedene behördliche und staatliche Stellen haben Vorschläge und Vorschriften für den zulässigen Anteil bestimmter Substanzen in den in die Atmosphäre ausgestoßenen Verbrennungsprodukten von Brennkraftmaschinen erlassen, wobei die wichtigsten dieser Substanzen Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide

Einhaltung der

sind. Zur Ermöglichung der /Abgasvorschritten sind verschiedene Vorrichtungen zum Beeinflussen der Zusammensetzung der Abgase, wie katalytische Konverter und thermische Reaktoren, für die Verwendung im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugmotoren entwickelt worden, um den Anteil unerwünschter Substanzen in den in die Atmosphäre ausgestoßenen Abgasen innerhalb vorgeschriebener Grenzen zu halten.

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Es hat sich gezeigt, daß die wirksamste Verminderung unerwünschter Substanzen mittels Zusatzeinrichtungen zur Abgasentgiftung dann erreichbar ist, wenn eine Brennkraftmaschine innerhalb eines engen Bereiches des Verhältnisses Luft/Brennstoff des in der Maschine zu verbrennenden Luft-Brennstoff gemisches betrieben wird. Daher wurden zahlreiche Systeme entwickelt, mit denen das Verhältnis Luft/Brennstoff des in der Maschine zu verbrennenden Gemisches innerhalb eines bestimmten Bereiches gehalten werden soll. Beispiele solcher Systeme sind in den üS-PSen 3 939 654, 3 946 198, 3 949 551 und 3 963 009 angegeben. Mit diesen bekannten Systemen wurde versucht, das Verhältnis Luft/Brennstoff des zu verbrennenden Gemisches in einem Bereich zu halten, der die wirksamste Entfernung unerwünschter Substanzen aus den Abgasen erlaubt, was gewöhnlich nur durch konstante Einstellung des Verhältnisses Luft/Brennstoff erreichbar ist. Gelegentlich treten dabei übermäßige Einstellungen auf, die dann zusätzliche Korrekturen erfordern, und auf Übergangszustände in der Betriebscharakteristik einer Brennkraftmaschine reagieren die Systeme in einer Veränderung der Einstellung, obgleich eine solche Veränderung tatsächlich gar nicht erforderlich wäre.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Einrichtung zum Regeln des Verhältnisses Luft/Brennstoff des einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Gemisches zu schaffen, wobei dieses Verhältnis bei unterschiedlichen Lastzuständen 'der Maschine möglichst genau auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden soll und die Einrichtung feststellen soll, wann eine Einstellung des Verhältnisses Luft/Brennstoff des in der Maschine zu verbrennenden Gemisches vorzunehmen ist, um das Verhältnis auf dem vorbestimmten Wert zu halten. Die Einrichtung soll hiebei einen "zweiten Blick" auf ein bestehendes Verhältnis Luft/Brennstoff machen, bevor irgend eine Änderung der Einstellung vorgenommen wird, damit eine konstante Einstellung des Verhältnisses Luft/Brennstoff und ein Ansprechen auf Lastzustandsübergänge vermieden werden.

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Es soll daher die Ansprechzeit der Einrichtung den jeweiligen Umständen angepaßt und verschieden sein, je nachdem, ob die Brennkraftmaschine unter stationären Bedingungen oder nicht-stationären Bedingungen arbeitet. Die Einrichtung soll das Verhältnis Luft/Brennstoff auf einen vorbestimmten Wert einstellen, wenn beispielsweise die Stromversorgung der Regeleinrichtung erstmalig oder nach einer Unterbrechung der Stromversorgung wieder eingeschaltet wird. Weiters soll das Verhältnis Luft/Brennstoff auf dem zuletzt eingestellten Wert verbleiben, wenn die Brennkraftmaschine abgestellt und nach einiger Zeit wieder angelassen wird. Ein Verstellen der Einstellung des Verhältnisses Luft/Brennstoff beim Kaltstart der Brennkraftmaschine oder unter besonderen Betriebsbedingungen, z.B. mit voll geöffneter Drosselklappe, soll bei der Regeleinrichtung vermieden werden. Schließlich soll die Regeleinrichtung einen raumsparenden Aufbau haben, leicht zu installieren sein und zuverlässig im Betrieb sein.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Gattung durch Vorsehen einer Dosiervorrichtung für die durch den Luftkanal in das Brennstoffsystem eingeführte Luftmenge zum Steuern des Verhältnisses Luft/Brennstoff des Gemisches, eines im Abgasweg vorgesehenen Sauerstoffsensors, der die Anwesenheit von Sauerstoff in den Verbrennungsprodukten feststellt und ein ein Maß für den Sauerstoffgehalt derselben darstellendes erstes elektrisches Signal abgibt, wobei der Sauerstoffgehalt eine Funktion des Verhältnisses Luft/Brennstoff des Gemisches ist, eines Vergleichers, der das erste elektrische Signal mit einem ein Maß für den vorbestimmten Wert des Verhältnisses Luft/Brennstoff darstellenden vorbestimmten Bezugspegel vergleicht und ein zweites elektrisches Signal mit ersten und zweiten Signalelementen abgibt, wobei ein erstes Signalelement erzeugt wird, wenn das Verhältnis

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Luft/Brennstoff des Gemisches größer ist als der vorbestimmte Wert, und ein zweites Signalelement erzeugt wird, wenn dieses Verhältnis kleiner ist als der vorbestimmte Wertjeiner Steuerschaltung, die auf das zweite elektrische Signal anspricht und an die Dosiervorrichtung ein Steuersignal liefert, welches die Menge der in den Luftkanal eingelassenen Luft steuert und welches sich immer dann ändert, wenn im zweiten elektrischen Signal ein übergang von einem Signalelement zu einem anderen Signalelement auftritt, wodurch die Dosiervorrichtung die in den Luftkanal eingelassene Luftmenge um einen Betrag ändert, der erforderlich ist, um das Verhältnis Luft/Brennstoff im wesentlichen.auf dem vorbestimmten Wert zu halten.

Weitere Merkmale und Vorteile werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Brennkraftmaschine mit einer mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestatteten Gemischbildungsvorrichtung, wobei die elektrischen Bauteile der Einrichtung als Blockschaltbild dargestellt sind,

Fig. 2 A die wesentlichen Teile des Vergasers der Brennkraftmaschine im Schnitt mit den Brennstoffsystemen für niedrige und hohe Drehzahl und einer ersten Ausführungsform einer Luftdosiereinheit der erfindungsgemäßen Einrieh tüng,

Fig. 2 B eine zweite Ausführüngsform einer Luftdosiereinheit der erfindungsgemäßen Einrichtung im Schnitt,

Fig. 3 einen Stromlaufplan eines für beide Arten von Luftdosiereinheiten geeigneten Teiles der elektrischen Schaltung der Einrichtung,

Fig. 4 den Stromlaufplan einer für die erste Ausführungsform der Luftdosiereinheit geeigneten Steuerschaltung und

Fig. 5 den Stromlaufplan einer für die zweite Ausführungsform der Luftdosiereinheit geeigneten Steuerschaltung.

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In den einzelnen Figuren der Zeichnungen sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Regeln des Verhältnisses Luft/Brennstoff des einer Brennkraftmaschine E zuzuführenden Gemisches, in welchem dieses Verhältnis bei unterschiedlichen Lastzuständen der Maschine im wesentlichen auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden soll/ ist all— gemein mit 1 bezeichnet. Die Maschine E hat einen Vergaser 3 mit einem Ansaugstutzen 5, durch welchen Luft in die Maschine gesaugt wird, wobei Brennstoff F aus einem Tank 7 durch wenigstens ein Brennstoffsystem 9 dem Vergaser 3 zugeführt und mit der hindurchströmenden Luft vermischt wird. Im Vergaser 3 befindet sich eine Drosselklappe TV zum Steuern der durchströmenden Luftmenge und ein Lufttrichter (Venturi) TO, durch den.eine Druckdifferenz erzeugt wird, so daß der Brennstoff F durch das Brennstoffsystem 9 gesaugt und mit der Luft vermischt wird, um ein Luft-Brennstoffgemisch zu bilden, wie dies an sich bekannt ist. Der Vergaser 3 ist weiters mit einem Luftkanal 11 versehen, durch welchen in das Brennstoffsystem 9 in noch näher zu beschreibender Weise Luft eingelassen wird. Die Brennkraftmaschine E besitzt einen Brennraum 13 für die Verbrennung des Luft-Brennstoffgemisches und ein Auspuffsystem 15 zum Ausstoßen der Verbrennungsprodukte.

Eine Dosiervorrichtung 17 für Luft bemißt die durch den Luftkanal 11 in das Brennstoffsystem 9 zum Regeln des Verhältnisses Luft/Brennstoff des Gemisches einzulassende Luftmenge. Die Dosiervorrichtung 17 besitzt einen Lufteinlaß 19.und einen Luftauslaß 21, der mit dem Luftkanal 11 in Verbindung steht. Ein Teil der durch den Ansaugstutzen 5 in den Vergaser 3 eintretenden Luft gelangt durch eine seitliche Öffnung 25 des Ansaugstutzens 5 über eine Leitung 23 durch den Lufteinlaß 19 in die Dosiervorrichtung 17. Diese Luft tritt in eine Kammer 27 der Dosiervorrichtung 17 ein und verläßt diese Kammer durch dentuftauslaß 21. In den Luftauslaß 21 ragt eine Dosiernadel 29 von konischer Form, welche

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zur Steuerung der in den Luftkanal 11 einzuführenden Luftmenge in die Auslaßöffnung hinein und aus dieser heraus bewegbar ist. Die Lage der Dosiernadel 29 im Luftauslaß 21 ist von einem Stellantrieb- 31 gesteuert. Durch Herausziehen der Dosiernadel 29 aus dem Luftauslaß 21 mittels des Stellantriebes 31 gelangt mehr Luft in den Luftkanal, wogegen ein weiteres Einführen der Dosiernadel in den Luftauslaß weniger Luft in den Luftkanal gelangen läßt. Wenn mehr Luft durch den Luftkanal 11 in das Brennstoffsystem 9 gelangt, wird die Durchflußmenge von Brennstoff durch das System vermindert, so daß weniger Brennstoff mit der Luft vermischt wird und das Verhältnis Luft/Brennstoff größer wird, d.h. das Gemisch wird brennstoffärmer oder magerer. Wenn umgekehrt durch den Luftkanal 11 weniger Luft in das Brennstoffsystem 9 gelangt, nimmt die Durchflußmenge an Brennstoff zu, es wird mehr Brennstoff mit der Luft vermischt und das Verhältnis Luft/ Brennstoff wird kleiner (d.h. das Gemisch wird brennstoffreicher oder fetter). Die Dosiervorrichtung 17 kann einen Bestandteil des Vergasers 3 bilden oder als gesonderte Luftdosiereinheit an einer geeigneten Stelle bezüglich der Brennkraftmaschine E und des Vergasers 3 angeordnet werden.j In den durch das Auspuffsystem 15 ausgestoßenen Abgasen befindet sich auch freier Sauerstoff und der Sauerstoffanteil der Abgase ist eine Funktion des Verhältnisses Luft/Brennstoff des im Brennraum 13 verbrannten Gemisches, d.h. je fetter das Gemisch ist, desto weniger freier Sauerstoff wird mit den Verbrennungsprodukten ausgestoßen, und je magerer das Gemisch ist, desto mehr freier Sauerstoff ist in den Abgasen anwesend. Das Vorhandensein von Sauerstoff in den Abgasen wird mittels eines Sauerstoffsensors 33 festgestellt, der ein ein Maß für den Sauerstoffgehalt darstellendes erstes elektrisches Signal S 1 abgibt. Die in Fig. 1 dargestellte gestrichelte Linie REF stellt den Sauerstoffgehalt der Abgase beim vorbestimmten Verhältnis

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Luft/Brennstoff dar. Der Sauerstoffsensor 33 weist einen im Auspuffsystem angeordneten Detektor 35 auf, der auf den Sauerstoffgehalt anspricht und eine Spannung erzeugt, deren Größe eine Funktion des Sauerstoffgehaltes ist und mit diesem in umgekehrtem Verhältnis zusammenhängt, d.h. je höher der Sauerstoffgehalt der Abgase (also je magerer das Gemisch) ist, desto größer ist die vom Detektor erzeugte Spannung und umgekehrt. Der Detektor kann eine galvanische Zelle mit Zirkonoxyd als Festkörperelektrolyt oder jeder andere geeignete Sauerstoffdetektor sein. Die vom Detektor 3 5 erzeugte Spannung wird zur Bildung des ersten elektrischen Signals S 1 als Analogsignal in einem Verstärker 37 verstärkt.

Ein als Spannungsvergleicher ausgebildeter Vergleicher 3 9 vergleicht das erste elektrische Signal S 1 (die Amplitude dieses Signals) mit einem vorbestimmten Bezugspegel ^v _RF-ci (einem Spannungspegel) , der eine Funktion des vorbestimmten Verhältnisses Luft/Brennstoff ist, mit welchem die Brennkraftmaschine E arbeiten soll, und erzeugt ein zweites elektrisches Signal S 2 mit ersten und zweiten Signalelementen. Ein erstes Signalelement des zweiten elektrischen Signals (logisch H) wird erzeugt, wenn das Verhältnis Luft/Brennstoff des Gemisches größer ist als der vorbestimmte Wert (die Amplitude des Signals S 1 ist kleiner als der Bezugsspannungspegel), und ein zweites Signalelement (logisch L) wird erzeugt,wenn das Verhältnis Luft/Brennstoff kleiner ist als der vorbestimmte Wert (die Amplitude des Signals S 1 ist größer als der Bezugsspannungspegel). Ein übergang T von einem Signalelement zum anderen tritt immer dann auf, wenn sich die Amplitude des Signals S 1 von einem Wert, der größer ist als der Bezugsspannungspegel, auf einen Wert, der kleiner ist als der Bezugsspannungspegel, ändert und umgekehrt.

Eine Steuerschaltung 41 wird vom zweiten elektrischen Signal S 2 angesteuert und liefert der Dosiervorrichtung 17, insbesondere deren Stellantrieb 31, ein Steuersignal Sc, das

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die Menge der in den Luftkanal 11 eingelassenen Luft beeinflußt.. Die Steuerschaltung 41 enthält einen summierenden Vorwärts—Rückwärts-Steuerzähler. 43 und eine Zählersteuerung 45* Die Zählersteuerung 45 spricht auf die ersten und zweiten Signalelemente des zweiten elektrischen Signals S 2 an, um den Zählerstand des SteuerZählers 43 zu erhöhen oder zu erniedrigen. Der Zählerstand des Steuerzählers 43 wird erhöht, wenn weniger Luft in den Luftkanal 11 eingelassen werden soll, um das Luft-Brennstoffgemisch fetter zu machen.und der Zählerstand wird vermindert, wenn mehr Luft in den Luftkanal 11 eingelassen werden soll, um das Gemisch magerer zu machen. Ein Taktgeber 47 erzeugt ein Taktsignal St mit einer Mehrzahl von Signalelementen, die über die Zählersteuerung 45 dem Zähleingang des Steuerzählers 43 zugeführt werden, um den Zählerstand zu erhöhen oder zu erniedrigen. Der Zählerstand des Steuerzählers 43 wird durch Elemente des Taktsignals erhöht, wenn der Zählersteuerung ein erstes Signalelement des zweiten elektrischen Signals zugeführt wird, und er wird durch Elemente des Taktsignals vermindert, wenn der Zählersteuerung ein zweites Signalelement des zweiten elektrischen Signals zugeführt wird. Die Steuerschaltung 41 enthält weiters eine Interfaceschaltung 49, die vom Steuerzahler 43 ein ein Maß für dessen Zählerstand darstellendes digitales Signal erhält. Die Interfaceschaltung spricht auf das digitale Signal an und erzeugt das Steuersignal für die Dosiervorrichtung 17. Die Steuerschaltung 41 ändert in Abhängigkeit vom zweiten elektrischen Signal das Steuersignal immer dann, wenn im zweiten elektrischen Signal ein übergang T von einem Signalelement zum anderen auftritt, d.h. wenn der Zählerstand des Steuerzählers 43 erhöht anstatt vermindert wird oder umgekehrt. Dies hat eine Änderung des der Interfaceschaltung 49 zugeführten digitalen Signals und des vom Interfacebaüteil der Steuerschaltung 41 erzeugten Steuersignals zur Folge. Eine Änderung des der Dosiervorrichtung 17 zugeführten Steuersignals bewirkt eine Änderung der in den Luftkanal 11 eingelassenen Luftmenge um einen Be-

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trag, der notwendig ist, um das Verhältnis Luft/Brennstoff im wesentlichen auf demvorbestimmten Wert zu halten. Somit verursacht eine Änderung des von der Steuerschaltung 41 dem Stellantrieb 31 der Dosiervorrichtung 17 zugeführten Steuersignals eine Änderung der Lage der Dosiernadel 29 im Luftauslaß 21 und reguliert die in das Brennstoffsystem 9 eingelassene Luftmenge. Das Verhältnis Luft/Brennstoff des im Brennraum 13 zu verbrennenden Gemisches wird damit geändert und auf den gewünschten Wert hingeführt.

Das zweite elektrische Signal S 2 wird nicht nur der Steuerschaltung 41 zugeführt, sondern auch in einer Abtastschaltung 51 abgetastet. Die Abtastung erfolgt während eines vorbestimmten Zeitintervalls, das beginnt, wenn ein Signalelement des zweiten elektrischen Signals erzeugt wird, und der Sinn dieser Abtastung besteht darin, festzustellen, ob innerhalb dieses Zeitintervalls ein übergang zwischen Signalelementen auftritt. Der Abtastschaltung 51 werden Elemente des Taktsignals St zugeführt. Die Abtastschaltung 51 enthält als Zeitverzögerungsvorrichtung einen Verzögerungszähler 53, der in Abhängigkeit von den Taktsignalelementen von Null bis auf einen vorgewählten Wert zählt, der beispielsweise Zwei sein kann, und der das Erhöhen und das Erniedrigen des Zählerstandes des Steuerzählers 43 über die Zählersteuerung 45 unterdrückt, bis der vorgewählte Wert erreicht ist. Der Verzögerungszähler 53 liefert erste und zweite Signalelemente eines Verzögerungssignals Sd an die Zählersteuerung 45. Ein erstes Signalelement des Verzögerungssignals wird der Zählersteuerung 45 immer dann zugeführt, wenn der Zählerstand des Verzögerungszählers 53 kleiner ist als der vorgewählte Wert,und ein zweites Signalelement des Verzögerungssignals wird der Zählersteuerung zugeführt, wenn der vorgewählte Wert erreicht ist. Bei Zuführung eines ersten Signalelementes an die Zählersteuerung 45 unterdrückt diese die Weiterleitung von Taktsignalelementen an den Steuerzähler 43, so daß der Zählerstand dieses Zählers unverändert bleibt. Nur wenn ein zweites Signalelement des Ver-

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zögerungssignals an die Zählersteuerung 45 gelangt, wird der Zählerstand des SteuerZählers 43 erhöht oder vermindert. Weiters enthält die Abtastschaltung 51 eine Rückstellschaltung 55 für den Verzögerungszähler 53, welche auf jeden übergang T zwischen Signalelementen des zweiten elektrischen Signals S 2 anspricht, um den Zählerstand des Verzögerungszählers 53 auf Null zurückzustellen. Wenn daher innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls ein Übergang zwischen Signalelementen des zweiten elektrischen „ Signals auftritt, d.h. bevor der Zählerstand des Verzögerungszählers 53 Zwei erreicht, verbleibt die Zählersteuerung in gesperrtem Zustand, weil sie nach wie vor mit einem ersten Signalelement des Verzögerungssignals versorgt ist und sich der Zählerstand des Steuerzählers 43 bzw. das der Dosiervorrichtung 17 zugeführte Steuersignal nicht ändert. Daher erzeugt die Steuerschaltung 41 unter Steuerung durch die Abtastschaltung 51 eine Änderung des Steuersignals nur dann, wenn innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls kein Übergang zwischen Signalelementen auftritt. Wenn aber in diesem Intervall ein übergang zwischen Signalelementen auftritt, erfolgt keine Änderung im Steuersignal und die in den Luftkanal 11 eingelassene Luftmenge bleibt gleich.

Die Bedeutung dieser Abtastmaßnahme liegt darin, daß sie eine ständige Verstellung des Verhältnisses Luft/ Brennstoff des zu verbrennenden Gemisches verhindert. Dadurch haben beispielsweise momentane oder übergangsweise Änderungen keine Änderung der Einstellung zur Folge, wenn tatsächlich keine Änderung notwendig ist, und das Erfordernis einer zweiten Einstellung, die andernfalls nach der übergangsweisen Änderung erforderlich wäre, entfällt. Durch Vorsehen eines "zweiten Blickes" (einer nochmaligen überprüfung) auf das Verhältnis Luft/Brennstoff bezüglich des vorbestimmten Wertes vor Durchführung einer Veränderung der Einstellung spricht die erfindungsgemäße Einrichtung nur auf über einen längeren Zeitraum wirksame Änderungen an und

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ändert die Einstellung des Verhältnisses Luft/Brennstoff nur dann, wenn eine solche Veränderung tatsächlich erforderlich ist, um das Verhältnis auf jenen Wert zurückzuführen, bei welchem die wirksamste Entfernung schädlicher Substanzen aus den Abgasen beispielsweise mittels eines katalytischen Konverters 56 im Auspuff system der Brennkraftmaschine erzielbar ist.

Die vom Detektor 3 5 abgegebene Spannung gelangt in der in Fig. 3 angegebenen Schaltungsanordnung durch ein aus einem Widerstand R 1 und einem Kondensator C 1 bestehendes Filter an einen Eingang (den nicht invertierenden Eingang) eines von einem mit einem Kondenator CA beschalteten Operationsverstärker gebildeten Verstärkers Vorzugsweise sind die Eingangsstufen dieses Verstärkers von Feldeffekttransistoren gebildet, damit der Detektor 3 praktisch nicht belastet wird. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 37 beträgt beispielsweise Fünf und ist durch Widerstände R 2 und R 3 sowie einen Kondensator C 2 bestimmt. Der Ausgang des Verstärkers 37 liefert das erste elektrische Siganl S 1, das dem einen vom invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers gebildeten Eingang des Vergleichers 39 durch ein aus einem Widerstand R 4 und einem Kondensator C 3 bestehendes Filter zugeführt wird. Der Vergleicher hat einen zweiten Eingang, an dem der Bezugspegel ν_πσπ liegt. Dieser Bezugspegel· ist eine an einem

von zwei Widerständen R 5 und R 6 gebiideten Spannungs-Spannung
teiier abgenommen^und kann beispieisweise das Verhäitnis Luft/Brennstoff des Gemisches mit stöchiometrischer Zusammensetzung darstellen. Die Vergleicherschaitung umfaßt einen Gegenkopplungswiderstand R 7 und einen Ableitwiderstand R 8. Vom Ausgang des Vergleichers 39 werden die ersten und zweiten Signalelemente des zweiten elektrischen Signals S 2 abgegeben. Da das erste elektrische Signal S dem invertierenden Eingang des Vergleichers zugeführt, wird, wird ein erstes Signalel·ement des zweiten eiektrischen

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Signals (logisch H) erzeugt, wenn die Amplitude des ersten elektrischen Signals S 1 kleiner ist als die Bezugsspannung, und ein zweites Signalelement (logisch L) , wenn die Amplitude des ersten elektrischen Signals die Bezugsspannung übersteigt.\Die Abtastschaltung 51 enthält einen Verzögerungszähler 53 und eine Rückstellschaltung 55 für diesen Zähler. Der Verzögerungszähler 53 ist ein zweistufiger Binärzähler, der aus zwei Flipflops FF 1 und FF 2 besteht. Der Dateneingang des Flipflops FF 1 liegt an Masse und der Dateneingang des Flipflops FF 2 ist mit dem Ausgang Q des Flipflops FF 1 verbunden. Elemente des Verzögerungssignals Sd werden vom Ausgang Q des Flipflops FF 2 der Zählersteuerung 45 zugeführt. Die Rückstellschaltung 55 enthält zwei Dioden D 1 und D 2 sowie zwei RC-Glieder, die aus einem Widerstand R 9 und einem Kondensator G 4 bzw. einem Widerstand R und einem Kondensator C 5 bestehen. Eine Elektrode des Kondensators C 4 liegt am Ausgang des Vergleichers 3 9 und eine Elektrode des Kondensators C 5 liegt am Ausgang eines NOR-Gatter s G 1, welches das vom Vergleicher 39 gelieferte zweite elektrische Signal S 2 invertiert. Die Kathoden der Dioden D 1 und D 2 sind miteinander verbunden und liegen am Stelleingang des Flipflops FF 1 sowie am Rückstelleingang des Flipflops FF 2. Ferner sind die Kathoden über einen Widerstand R 11 mit dem Ausgang eines NOR-Gatters G 2 verbunden, dessen Funktion noch näher beschrieben werden wird. Die Widerstandswerte der Widerstände R 9 und R 10 sind jeweils ungefähr hundertmal größer als der Wert des Widerstandes R 11.

Wenn das Ausgangssignal des Gatters G 2 logisch L ist, bewirkt jeder übergang zwischen Signalelementen des zweiten elektrischen Signals S 2 die Zuführung eines positiven Impulses an den Stelleingang des Flipflops FF 1 und an den Rückstelleingang des Flipflops FF 2. Ein dem Takt-

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eingang jedes Flipflops zu dieser Zeit zugeführtes Element des Taktsignals St bewirkt, daß das Signal am Ausgang Q des Flipflops FF 1 logisch L und am Ausgang Q des Flipflops FF 2 logisch H wird. Dies ist der Ruckste11zustand des Verzögerungszählers 53. Wenn das nächste Element des Taktsignals an die Takteingänge der Flipflops gelangt, ändert sich der Zustand am Ausgang Q des Flipflops FF 1 von logisch L nach logisch H, weil das Signal am Dateneingang des Flipflops logisch L ist. Der Ausgang Q des Flipflops FF 2 bleibt aber logisch H. Wenn das nächste oder zweite Signalelement des Taktsignals an die Takteingänge der Flipflops gelangt, ändert sich das Signal am Ausgang Q des Flipflops FF 2 nach logisch L, weil das Signal am Dateneingang des Flipflops nun logisch H ist. Das Signal am Ausgang Q des Flipflops FF 1 bleibt jedoch auf logisch H. Nachfolgende, dem Takt eingang der Flipflops zugeführte Signalelemente des Taktsignals bewirken keine Änderung am Ausgang Q der Flipflops, solange die Flipflops nicht zurückgestellt sind, in welchem Falle sich die vorgehend angegebene Reihenfolge von Ereignissen wiederholt. Ein erstes Signalelement des Verzögerungssignals entspricht dem Zustand logisch H am Ausgang Q des Flipflops FF 2 vor einem dem Takteingang der Flipflops zugeführten zweiten Taktsignalelement, nachdem der Verzögerungszähler 53 zurückgestellt ist. Ein zweites Signalelement des Verzögerungssignals entspricht dem Zustand logisch L am Ausgang Q des Flipflops FF 2 von dem Zeitpunkt an, da den Flipflops das zweite Taktsignalelement zugeführt ist, nachdem der Zähler zurückgestellt ist, bis der Zähler wieder zurückgestellt wird.

Vom Taktgenerator 47 erzeugte Elemente des Taktsignals, die der Abtastschaltung 51 zugeführt sind, werden an einem Knotenpunkt 57 innerhalb der Takteinheit entwickelt. Die Takteinheit enthält eine taktbestimmende

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Kapazität C 6, wobei im entladenen Zustand dieser Kapazität am Knotenpunkt 57, zugeführt über einen Widerstand Rj, eine dem Zustand logisch H entsprechende Spannung liegt. Die Kapazität C 6 wird über einen Widerstand Rc negativ aufgeladen und der Ladungspegel dieser Kapazität gelangt an einen Eingang eines Vergleichers 58, welcher der nicht invertierende Eingang eines Operationsverstärkers ist. Eine einem vorbestimmten Ladungspegel der Kapazität C 6 entsprechende Bezugsspannung liegt am zweiten Eingang des Vergleichers 58 (dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers), welche Spannung von einem aus Widerständen R 12 und R 13 gebildeten Spannungsteiler abgenommen ist, wenn ein npn-Transistor Q 1 leitet und die Spannung am Ausgang eines NOR-Gatters G 3 logisch H ist. Die Basisspannung wird dem Transistor Q 1 über die Reihenschaltung zweier Widerstände R 14, R 15 zugeführt, wobei der Transistor leitet, wenn die Kapazität C 6 entladen wird. Zwischen der Kapazität C 6 und Masse liegt ein pnp-Tran-.sistor Q 2, der gesperrt ist, wenn die Spannung am Knotenpunkt 57 logisch H ist. Der Ausgang des Vergleichers 58 ist mit der Basis des Transistors Q 2 über einen Widerstand R 16 verbunden.

Bei entladener Kapazität C 6 ist das Potential am Ausgang des Vergleichers 58 logisch H, weil der dem Ladungspegel der Kapazität C 6 entsprechende, am nicht invertierenden Eingang des Vergleichers liegende Spannungspegel größer ist als die Bezugsspannung. Beim Aufladen der Kapazität C nimmt dieser Spannungspegel ab und ist schließlich kleiner als der Bezugspegel. Beim Unterschreiten des Bezugspegels ändert sich das Potential am Ausgang des Vergleichers 58 und somit am Knotenpunkt 57 auf logisch L. Der Transistor Q 1 wird gesperrt, da er über den Kondensator C 7 mit dem Vergleicherausgang gekoppelt ist, wogegen der Transistor Q 2 leitend wird. Über den leitenden Transistor Q 2 und einen Widerstand R 17 wird die Kapazität C 6 entladen. Wegen

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des Vorhandenseins einer Mitkopplung über Kondensatoren C und C 8 vom Ausgang des Vergleichers 58 an seinen nichtinvertierenden Eingang wird ein vollständiger Übergang des Ausgangspotentials von logisch H auf logisch L erzwungen. Der Zustand logisch L wird während des Aufladens des Kondensators C 7 aufrecht erhalten und der Transistor Q 1 wird wieder in den leitenden Zustand umgeschaltet. Während dieses Zeitabschnittes wird die Kapazität C 6 vollständig entladen und, wenn der Transistor Q 1 wieder leitet, wird der Bezugspegel wieder an den invertierenden Eingang des Vergleichers 58 gelegt, wodurch das Potential am Ausgang des Vergleichers von logisch L auf logisch H übergeht. Damit wird der leitende Zustand des Transistors Q 2 beendet und es beginnt ein neuer Ladevorgang der Kapazität C 6. Am Knotenpunkt 57 wurde ein negativer Impuls bzw. ein negatives Signalelement des Taktsignals erzeugt und den Takteingängen der Flipflops FF und FF 2 zugeführt.

Die Fig. 2 A und 4 zeigen eine erste Ausführungsform einer Luftdosiervorrichtung 17 (Fig. 2 A) mit der zugehörigen Steuerschaltung 41 (Fig. 4). Gemäß Fig. 2 A weist der Vergaser 3 zwei Brennstoffsysteme auf, und zwar ein (Haupt-)System 9 A für hohe Drehzahlen und ein(Leerlauf-) System 9 B für niedrige Drehzahlen. In dem für die hohen Drehzahlen bestimmten System 9 A fließt der Brennstoff von einer Schale B durch eine Hauptdüse 59, wobei die Durchflußmenge des Brennstoffes durch eine in der Hauptdüse angeordnete, zusammen mit der Drosselklappe TV bewegbare konische Düsennadel 61 gesteuert/. Der durch die Hauptdüse dosierte Brennstoff gelangt in eine Zuflußbohrung 63, von wo er durch eine Spritzdüse 65 in den Ansaugstutzen 5 gesaugt wird. Im System 9 B für niedrige Drehzahlen gelangt der aus der Hauptdüse 59 kommende Brennstoff durch eine Leerlaufdüse 67 hindurch. Der Brennstoff wird dann mit Luft vermischt, die durch einen Lufteinlaß 69 in das System ge-

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langt.und die Bewegungsgeschwindigkeit des Gemisches wird in einer Einschnürung 71 beschleunigt, wo es mit weiterer durch.einen Lufteinlaß 73 hinzukommender Luft vermischt wird. Das sich ergebende Gemisch gelangt durch stromab der geschlossenen Drosselklappe TV befindliche Leerlauföffnungen 75 in den Ansaugstutzen 5 des Vergasers 3.

Für den in E ig"-. 2 A dargestellten Vergaser 3 weist die Dosiervorrichtung 17 zwei Luftauslässe 21 A und 21 B auf, u. zw. je einen für jedes Brennstoffsystem, wobei in jedem der Luftauslässe eine Dosiernadel 29 A bzw. 29 B vorgesehen ist. Der Luftauslaß 21 A steht mit einem Luftkanal 11 A in Verbindung, durch welchen Luft in das Brennstoffsystem 9 A einführbar ist, und der Luftauslaß 21 B steht mit einem Luftkanal 11 B in Verbindung, durch welchen Luft in das Brennstoffsystem 9 B einführbar ist. Durch den Luftkanal 11 A strömende Luft tritt in das Brennstoffsystem 9 A an einer oberhalb des Brennstoffspiegeis der Zuflußbohrung 63 gelegenen Stelle ein. Eine Veränderung der durch den Luftkanal 11 A in das Brennstoffsystem 9 A eingeführten Luftmenge bewirkt eine Regulierung des Vakuums über dem. Brennstoff und damit eine Veränderung der an die Spritzdüse 65 gelieferten Brennstoffmenge. Die durch den Luftkanal 11 B zugeführte Luft tritt in das Brennstoffsystem 9 B zwischen der Einschnürung 71 und den Leerlauföffnungen ein. Eine Veränderung der durch den Luftkanal 11 B in das Brennstoffsystem 9 B eingeführten Luftmenge reguliert das Vakuum an der Leerlaufdüse 67 und steuert damit die mit der Luft zu vermischende Brennstoffmenge. Die Dosiernadeln 29 A und 29 B sind konisch ausgebildet und jeweils in den zugehörigen Luftauslaß einführbar bzw. aus diesem herausziehbar. Der Stellantrieb 31 der Dosiervorrichtung 17 verstellt gleichzeitig die Lage beider Dosiernadeln in den zugehörigen Luftauslässen in Abhängigkeit von dem von der Steuerschaltung 41 dem Stellantrieb zugeführten Steuersignal. Obwohl den Brennstoffsystemen9 A und 9 B durch die

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Luftkanäle 11 A und 11 B gleiche Luftmengen zugeführt werden können, hängt dennoch die tatsächliche Durchflußmenge von Luft durch den betreffenden Luftkanal noch davon ab, welcher Vergaserteil augenblicklich in Betrieb ist.

Der in Fig» 2 A dargestellte Stellantrieb 31 weist ein Solenoid 77 für veränderbare Lageeinstellung mit wenigstens einer und vorzugsweise zwei Wicklungen W 1 und W 2 auf, denen das Steuersignal zugeführt wird. Das Solenoid besitzt ferner einen in beiden Richtungen bewegbaren Anker 79, der zwischen einer einem ersten Zählerstand des Steuerzählers 43 entsprechenden ersten Lage P 1 und einer einem zweiten Zählerstand des Steuerzählers entsprechenden zweiten Lage P 2 verstellbar ist. Die Lage P 1 ist in Fig. 2 A gestrichelt angedeutet, wobei das obere Ende des Ankers 79 an einem an der Innenseite eines Polschuhes 83 gebildeten Anschlag 81 anliegt, und die Lage P 2 entspricht der in Fig. 2 A gestrichelt eingezeichneten Stellung, in welcher das untere Ende des Ankers 79 an einem an der Innenseite eines Polschuhes 87 gebildeten Anschlag anliegt. Der Anker 79 ist mit einer mittigen Längsbohrung versehen, die von einer an beiden Enden mit Gewinden versehenen Stange 91 durchsetzt ist. An einem Ende 97 der Stange 91 ist eine mit einer mittigen Gewindebohrung 95 versehene Platte 93 befestigt. Somit ist die Platte 93 mit dem Anker 79 gemeinsam bewegbar, wenn der Anker zwischen seiner ersten Lage P 1 und seiner zweiten Lage P 2 verschoben wird. Außerhalb ihrer Mitte weist die Platte 93 an der Oberseite zwei Sockel 99 auf, wobei das freie Ende des Schaftes 101 jeder Dosiernadel in einen dieser Sockel paßt. Zwischen jede Dosiernadel 29 und eine Wand 105 der Dosiervorrichtung 17 ist eine Feder 103 eingesetzt; welche die Dosiernadeln in einer Richtung vorspannt, die dem Schließen des jeweiligen Luftauslasses 21 entspricht. Außerhalb der Polschuhe 83 und

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87 ist je eine Scheibenfeder 1O7 mit einer mittigen Bohrung 109 vorgesehen, in welche die Stange 91 eingreift. Die Scheibenfedern bestehen aus dünnem, nachgiebigem Material,

Ss

das in Abhängigkeit von der Stellffhg des Ankers 79 und der Stange 91 in beiden Richtungen durchbiegbar ist. Aus jeder Scheibenfeder wurde im Zuge ihrer Herstellung ein Teil nach einem vorbestimmten Muster ausgeschnitten, so daß sich der Anker 79 mit der Stange 91 zwischen den Lagen P 1 und P 2 bei einer Änderung des den Wicklungen W 1 und W 2 zugeführten Steuersignals in der einen oder in der anderen Richtung bewegt, welche Bewegung linear um einen Abstandsschritt zwischen den beiden Lagen erfolgt.

Gemäß Fig. 4 enthält die Sählersteuerung 45 der Steuerschaltung 41 zwei NOR-Gatter £ 4 und G 5 sowie ein NAND-Gatter G 6. Das vom Verzögerungszähler 53 gelieferte Verzogerungssignal wird über eine Leitung 107 je einem Eingang der Gatter G 4 und G 5 zugeführt. Die ersten und zweiten Signalelemente des zweiten elektrischen Signals S 2 werden über eine Leitung 109 demzweiten Eingang des Gatters G 4 zugeführt, und Elemente des Taktsignals St werden über ein als Inverter wirkendes NOR-Gatter G 7 (Fig. 3) und eine Leitung 111 dem zweiten Eingang des Gatters G 5 zugeführt. Der Ausgang des Gatters G 5 ist mit einem Eingang des Gatters G 6 verbunden und der Ausgang des Gatters G 6 ist mit dem Zähleingang des Steuerzählers 43 verbunden. Der Steuerzähler 43 ist ein fünfstufiger Binärzähler, dessen Zählerstand im Bereich zwischen Null und Einunddreißig liegen kann, so daß der Anker 79 in Abhängigkeit vom Zählerstand des Steuerzählers eine von zweiunddreißig einzelnen Lagen einnehmen kann. Die Lage P 1 des Ankers 79 des Solenoids 77 entspricht dem Zählerstand Null und die Lage P 2 entspricht dem Zählerstand Einunddreißig. Das Ausgangssignal des Gatters G 4 gelangt über einen Inverter 112 an den Vorwärts-Rückwärts-Stelleingang des Steuerzählers und der an diesem Eingang liegende Logikpegel bestimmt, ob der Zählerstand durch Eingangsimpulse erhöht oder vermindert werden soll, wobei der Zählerstand im

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Falle des Logikpegels H erhöht und im Falle des Logikpegels L vermindert wird. Der Steuerzähler 43 besitzt einen Zählunterdrückungsausgang, der mit dem zweiten Eingang des Gatters G 6 verbunden ist.

Wie bereits erwähnt, gelangt ein erstes Signalelement des Verzögerungssignals Sd vom Verzögerungszähler 53 so lange an die Zählersteuerung 45, als sein Zählerstand kleiner als Zwei ist. Wenn dieses Signalelement (logisch H) dem Gatter G 5 zugeführt wird, bleibt das Ausgangssignal· dieses Gatters iogisch L und die Weiterleitung von Taktsignalelementen an den Steuerzähler 43 ' wird unterdrückt. Wenn ein zweites Signalelement des Verzögerungssignals (logisch L) an das Gatter G 5 gelangt, werden Elemente des Taktsignals an das Gatter G 6 weitergeleitet. Wenn der Zählerstand des SteuerZählers 43 beim Erhöhen des Zählerstandes kleiner als Einunddreißig bzw. beim Vermindern des Zählerstandes größer als Null ist, dann ist das vom Zählunterdrückungsausgang dieses Zählers an das Gatter G 6 gelieferte Signal logisch H und Taktsignalelemente werden an den Zähleingang des Zählers weitergeleitet. Bei einer Veränderung des Zählerstandes des Steuerzählers 43 ändert sich dessen digitales Ausgangssignal. Dieses Signal gelangt über Leitungen 113 A bis 113 E an die Interfaceschaltung 49 und insbesondere an einen Digital-Analog-Wandler 115. Der Digital-Analog-Wandler 115 besteht aus Widerständen R 18, R 19, R 20, R 21 und R 22 und erzeugt am Summierungspunkt 117 ein Analogsignal Sa. Die Amplitude des Analogsignals ist eine Funktion des Zählerstandes des Steuerzählers 43 und steigt jedesmal um einen vorbestimmten Betrag, wenn der Zählerstand des Zählers 43 um einen Schritt erhöht wird, und nimmt jedesmal um einen vorbestimmten Wert ab, wenn der Zählerstand des Zählers 43 um einen Schritt vermindert wird, bzw. bleibt gleich, solange die Abtastschaltung 51 die Zufuhr von Taktsignalelementen an die Zählersteuerung

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45 unterdrückt.

Das am Summierungspunkt 117 gebildete Analogsignal gelangt über einen strombegrenzenden Widerstand R 23 und einen Widerstand R 24 an einen Eingang eines Vergleichers ii9, welcher der nicht-invertierende Eingang eines Operationsverstärkers ist. Weiters wird das Analogsignal einem invertierenden Verstärker 121 mit dem Verstärkungsgrad 1 zugeführt, der von einem Operationsverstärker 123, einem Eingangswiderstand R 25, einem aus zwei Widerständen R 26 und R 27 gebildeten Spannungsteiler und einem Gegenkopplungswiderstand R 28 besteht» Das am Ausgang des Verstärkers 121 vorhandene invertierte Analogsignal wird über einen Widerstand R 29 einem Eingang eines Vergleichers 125 zugeleitet, welcher der nicht-invertierende Eingang eines Operationsverstärkers

Die Vergleicher 119 und 125 vergleichen die Amplitude des zugeführten Analogsignals mit der Amplitude eines Bezugssignals Sr und erzeugen erste und zweite Signalelemente des Steuersignals, welche den Wicklungen W 1 und W 2 des Solenoids 77 zugeführt werden. Ein Rechteckgenerator 127 fester Frequenz erzeugt ein Rechtecksignal. Dieser Generator ist aus zwei NAND-Gattern G 8 und G 9, zwei Widerständen R 30 und R 31 sowie einem Kondensator C 9 gebildet und dient in bekannter Weise zur Erzeugung eines Rechtecksignals mit einer Frequenz von beispielsweise 1 kHz. Das Rechtecksignal des Generators 127 wird über je einen Widerstand R 32 und R 33 zwei Integratoren 129 bzw. 131 zugeführt. Der Integrator 129 besteht aus einem Widerstand R 34 und einem Kondensator C 10 und der Integrator 131 besteht aus einem Widerstand R 35 und einem Kondensator C 11. Das Ausgangssignal jedes der Integratoren ist ein Bezugssignal Sr mit dreieckiger Wellenform und dieses Signal wird dem invertierenden Eingang des Vergleichers 119 bzw. des Vergleichers 125 zugeführt. Das jedem Vergleicher zuzuführende Bezugs signal wird einem mittels eines Potentiometers 133 einstellbaren Vorspannungspegel überlagert und den betreffenden Bezugsspannungseingängen über einen Widerstand R 36 bzw. R 37 zugeführt. Das Potentiometer 133 ist so eingestellt,

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daß der Vorspannungspegel, dem das Bezugssignal überlagert ist, ungefähr gleich der halben Spannung ist, die der Differenz zwischen logisch H und logisch L entspricht.

Elemente des Steuersignals werden vom Ausgang des Vergleichers 119 über einen Widerstand R 38 einer Treiberschaltung 135 zugeführt. Die Treiberschaltung 135 enthält zwei pnp-Transistoren Q. 3 und Q 4 sowie einen Ableitwiderstand R 39 und der Ausgang der Treiberschaltung ist mit der Wicklung W 1 des Solenoids 77 über eine Hochfrequenzdrossel RFC 1 verbunden. Ein Teil des durch die Wicklung W 1 fließenden Stromes wird abgenommen und ein ein Maß für diesen Strom darstellendes Signal wird über einen aus Widerständen R 40 und R 41 sowie einem Kondensator C 12 gebildeten Gegenkopplungsweg an einen Summierungspunkt 137 zurückgeführt. Elemente des Steuersignals werden vom Ausgang des Vergleichers 125 über einen Widerstand R einer Treiberschaltung 139 zugeführt. Die Treiberschaltung 139 enthält zwei pnp-Transistoren Q 5 und Q 6 sowie einen Ableitwiderstand R 43. Der Ausgang der Treiberschaltung ist über eine Hochfrequenzdrossel RFC 2 mit der Wicklung W 2 des Solenoids 77 verbunden und ein Teil des durch die Wicklung W 2 fließenden Stromes wird abgenommen und ein ein Maß für diesen Strom darstellendes Signal wird über einen Widerstände R 44 und R 45 sowie einen Kondensator C 13 enthaltenden Gegenkopplungsweg an einen Summierungspunkt 141 geführt. In jeder Treiberschaltung ist weiters noch eine Diode D 3 bzw. D 4 zwischen Ausgang und Masse vorhanden. Diese Dioden leiten in der Wicklung W 1 bzw. W 2 induzierte Induktionsspannungsspitzen ab, wenn ein zweites Signalelement des Steuersignals (logisch L) einer Wicklung zugeführt wird und das vorher in der Wicklung induzierte Magnetfeld plötzlich zusammenbricht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat folgende Wirkungsweise.

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Nimmt man an, daß der Sauerstoffanteil der durch das Auspuffsystem 15 ausgestoßenen Abgase zunimmt, so bedeutet dies, daß der Betrag des Verhältnisses Luft/Brennstoff des Gemisches zunimmt bzw. daß das Gemisch magerer wird. Dieser Zustand hat zur Folge, daß die Amplitude des ersten elektrischen Signals S 1, welche im Vergleicher 39 mit dem Bezugspegel V verglichen wird, kleiner wird. War die Amplitude des Signals S 1 ursprünglich größer als die Amplitude des Bezugspegels, so fällt sie schließlich auf einen Wert unterhalb des Bezugspegels ab, wenn das Gemisch immer magerer wird. Beim Unterschreiten des Bezugspegels tritt im zweiten elektrischen Signal S 2 ein übergang T auf und das Ausgangssignal des Vergleichers 39 ändert sich von logisch L auf logisch H und es wird anstelle eines zweiten Signalelementes des zweiten elektrischen Signals S 2 ein erstes Signalelement des zweiten elektrischen Signals S 2 erzeugt. Das Signal logisch H gelangt über die Leitung 109 an das Gatter G 4 der Zählersteuerung 45 und an die Rückstellschaltung 55 des Verzögerungszählers 53.

Das Signal logisch H des Vergleichers 39 wird im Gatter G 1 zu logisch L invertiert und außerdem wird das Ausgangssignal des Vergleichers 39 über einen strombegrenzenden Widerstand R 46 sowie ein aus einem Widerstand R 47 und einem Kondensator C 14 gebildetes RC-Glied einem Eingang des Gatters G 3 zugeführt. Dem anderen Eingang des Gatters G 3 wird das mit Hilfe des Gatters G 1 invertierte Ausgangssignal des Vergleichers 39 über einen strombegrenzenden Widerstand R 48 sowie ein aus einem Widerstand R 49 und einem Kondensator C 15 bestehendes RC-Glied zugeführt. Ein Signal logisch H an einem der beiden Eingänge des Gatters G 3 hat momentan logisch L am Ausgang des Gatters zur Folge und dieses Ausgangssignal wird, wie bereits·beschrieben, dem invertierenden Eingang des Vergleichers 58 zugeleitet. Durch momentanes Umschalten des Ausgangspegels des Gatters G 3 auf logisch L wird bewirkt, daß der Vergleicher 58 an seinem Ausgang unabhängig vom Ladungspegel der Kapazität C 6 ein Signal logisch H liefert, wodurch eine Entladung der Kapazität C 6 verhindert wird, da der Transistor Q

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in seinem nicht-leitenden Zustand gehalten wird. Dadurch wird die Erzeugung von Taktsignalelementen momentan unterdrückt. Nach einer durch die Zeitkonstante der RC-Glieder bestimmten Zeitspanne ändert sich das Ausgangssignal des Gatters G 3 auf logisch H und es werden wieder Taktsignalelemente erzeugt. Somit wird mit Hilfe des Gatters G 3 die Zuführung von Taktsignalelementen an die Abtastschaltung 51 und an die Steuerschaltung 41 mit dem zufälligen Auftreten von Übergängen zwischen Signalelementen des zweiten elektrischen Signals S 2 synchronisiert.

Durch das Auftreten eines Signalüberganges wird der Verzögerungszäh ler 53 über die Rückstellschaltung 55, wie bereits beschrieben, zurückgestellt und es wird ein erstes Signalelement (logisch H) des Verzögerungssignals Sd über die Leitung den Gattern G 4 und G 5 zugeführt. Durch das anliegende Eingangssignal logisch H verhindert das Gatter G 5 den Durchgang von über die Leitung 111 einlangenden Taktsignalelementen. Wenn die Amplitude des Signals S 1 den Bezugspegel ν_νπ,_ρ nicht vor der Zuführung zweier aufeinanderfolgender Taktsignalelemente an. den Verzögerungszähler 33 nach dessen Rückstellung übersteigt, ändert sich das Ausgangssignal des Zählers von einem ersten auf ein zweites Signalelement des Verzögerungssignals. An den beiden Eingängen des Gatters G 4 liegen dann Signale logisch H bzw. logisch L und dem Vorwärts/Rückwärts-Stelleingang des SteuerZählers 4 3 wird vom Inverter 112 ein Signal logisch H zugeführt, welches angibt, daß der Zählerstand zu erhöhen ist. An einem Eingang des Gatters G 5 liegt über die Leitung 1o7 ein Signal logisch L an und das Gatter läßt jedes zugeführte Taktsignalelement durch. Wenn der Zählerstand des SteuerZählers 4 3 kleiner ist als Einunddreißig, ist das vom Zählunterdrückungsausgang des Zählers an das Gatter G 6 gelieferte Signal logisch H und das Gatter G 6 läßt die Taktsignalelemente an den Zähleingang des Zählers durch.

Jedes vom Steuerzähler 43 an seinem Zähleingang empfangene TaktSignalelement erhöht den Zählerstand um Eins. Wäre das Signal am Vorwärts/Rückwärts-Stelleingang des Zählers logisch L, dann würde der Zählerstand mit jedem empfangenen Taktsignalelement um Eins vermindert werden. Jedesmal, wenn der Zählerstand des Zählers 43 erhöht wird, ändert sich die Zusammen-

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Setzung des an die Interfaceschaltung 49 gelieferten digitalen Signals und jede solche Änderung bewirkt eine stufenweise Zunahme der Amplitude des am Summierungspunkt 117 erhaltenen Analogsignals Sa, das den Vergleichern 119 und 125 zugeführt wird. :

Das den nicht-invertierenden Eingängen der Vergleicher 119 und 125 zugeführte Signal ist eine Funktion der Analogsignalamplitude und des augenblicklich durch die Wicklungen W 1 bzw. W 2 des Solenoids 77 fließenden Stromes. Das Eingangssignal wird an den zugehörigen Summierungspunkten 137 und 141 entwickelt. Der durch die Solenoidwicklungen fließende Strom ist durch den Zeitanteil, während dessen ein erstes Signalelement des Steuersignals jeder Wicklung zugeführt wird, gegenüber dem Zeitanteil, während dessen ein zweites Signalelement des Steuersignals einer Wicklung zugeführt wird, bestimmt und dies ist eine Funktion der Zeitspanne innerhalb jeder Periode des Bezugssignals, während welcher die Analogsxgnalamplitude die Bezugssignalamplitude übersteigt. Für einen bestimmten Wert des Zählerstandes des Steuerzählers 43 ist die Analogsignalamplitude ein Pegel, der die Bezugssignalamplitude während eines bestimmten Teiles jeder Bezugssignalperiode übersteigt. Dadurch ist jede Treiberschaltung 135, 139 während eines Teiles j euer Periode eingeschaltet, wobei Strom durch jede Wicklung fließt und ein Magnetfeld induziert, dessen Kraft den Anker 79 an einer Stelle zwischen den beiden Lagen P 1 und P 2 hält. Die Stellung der Dosiernadeln 29 A und 29 B in den zugehörigen Luftausläßen 21 A und 21 B ist durch die Ankerstellung gegeben und bestimmt die in die Luftkanäle 11 A und 11 B eingelassenen Luftmengen.

Bei einer Zunahme der Analogsignalamplitude erhöht sich der Spannungspegel am nicht—invertierenden Eingang des Vergleichers 119 und verringert sich der Spannungspegel am nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 125. Letzteres ergibt sich auf Grund der Signalinvertierung durch den Verstärker 121. Die Einstellung des Potentiometers 133 und die Werte der Widerstände R 36 und R 37 sind so gewählt, daß bei Mittelstellung des Zählerstandes des Steuerzählers 43 die Eingangspegel beider Ver-

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gleicher einander gleich sind. In diesem Zustand liefert jeder Vergleicher der zugehörigen Wicklung W 1 bzw. W 2 ein Steuersignal, in welchem die Dauer der Lieferung eines ersten Signalelementes an die Wicklung während einer Bezugssignalperiode der Dauer der Lieferung eines zweiten Signalelementes an die Wicklung gleich ist.

Bei einer Zunahme des Pegels am nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 119 übersteigt die Eingangsamplitude momentan die Bezugssignalamplitude während der gesamte Bezugssignalperiode und der Wicklung W 1 wird dauernd ein erstes Element des Steuersignals zugeführt. Dies hat eine Erhöhung des Mittelwertes des durch die Wicklung fließenden Stromes zur Folge und eine solche Erhöhung wirkt sich auch in der am Summierungspunkt 137 über den Gegenkopplungsweg des Vergleichers 119 aus. Eine Zunahme des Mittelwertes des Stromflusses verursacht eine Abnahme des Spannungspegels am Eingang des Vergleichers, so daß die Analogsignalamplitude abzunehmen beginnt und die Bezugssignalamplitude wieder nur während eines Teiles jeder Bezugssignalperiode übersteigt. Schließlich wird ein stationärer Zustand erreicht, in welchem der Wicklung W 1 erste Signalelemente des Steuersignals während eines größeren Teiles jeder Bezugssignalperiode zugeführt werden/ als dies vor der Zunahme der Analogsignalamplitude der Fall war..Diese Teile der Bezugssignalperiode nehmen noch weiter zu, so lange der Zählerstand des SteuerZählers 4 3 erhöht wird.

Der entgegengesetzte Vorgang ergibt sich am Vergleicher 125, bei welchem eine Zunahme der Analogsignalamplitude bewirkt, daß die Bezugssignalamplitude die Analogsignalamplitude während der gesamten Bezugssignalperiode übersteigt. Als Folge davon wird der Wicklung W 2 kein Strom zugeführt und der Mittelwert des der Wicklung zugeführten Stromes nimmt ab. Dies kommt in dem am Summierungspunkt 141 herrschenden Spannungspegel als Zunahme des dem Vergleicher 125 zugeführten Spannungspegels zum Ausdruck, worauf die Analogsignalamplitude die Bezugssignalamplitude wieder während eines Teiles jeder Periode übersteigt. Schließlich wird ein stationärer Zustand erreicht, in welchem erste und zweite Signalelemente des Steuersignals der Wicklung W 2 in einem

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neuen Verhältnis zugeführt werden, wobei die zweiten Signalelemente während eines größeren Teiles in jeder Bezugssignalperiode zugeführt werden, als dies vor der Zunahme der Analogsignalamplitude der Fall war. Das Ergebnis dieser Veränderung zeigt sich in einer Verschiebung des Ankers 79 um einen Schritt naher an die Lage P 2 und weiteres Einführen der Dosiernadeln in die zugehörigen Luftauslässe, wodurch das Luft-Brennstoffgemisch fetter wird.

Bei einer Verminderung des Zählerstandes des Steuerzählers 43 findet eine Umkehrung der soeben beschriebenen Vorgangsweise statt. Dies bedeutet, daß eine stufenweise Abnahme der Analogsignalamplitude bewirkt, daß Signalelemente des Steuersignals der Wicklung W 1 in solchem Zusammenhang zugeführt werden, daß der Zeitanteil, in welchem der Wicklung erste Signalelemente zugeführt werden, gegenüber dem Zeitanteil, in welchem der Wicklung zweite Signalelemente zugeführt werden, kleiner wird als vor der Abnahme, wogegen der betreffende Zeitanteil für das der Wicklung W 2 zugeführte Steuersignal zunimmt. Der Anker 79 bewegt sich daher einen Schritt näher zur Lage P 1 und die Dosiernadeln werden aus den zugehörigen Luftauslässen herausgezogen, wodurch das Luft-Brennstoffgemisch magerer wird.

Die Zufuhr von Taktsignalelementen an die Steuerschaltung 41 und die sich ergebende Stellungsänderung des Ankers 79 sowie der Dosiernadeln 29A und 29 B werden forlgesetzt, bis die Amplitude des ersten elektrischen Signals S 1 den Wert V_Rpp durchläuft. Dadurch entsteht ein übergang zwischen Signalelementen des zweiten elektrischen Signals S 2 und die Rückstellschaltung 55 spricht auf den übergang an, stellt den Verzögerungszähler zurück, beendet die Zufuhr eines zweiten Signalelementes des Verzögerungssignals an die Zählersteuerung 45 und liefert stattdessen ein erstes Signalelement. Dieses unterdrückt über die Zählersteuerung 45 die Zufuhr weiterer Taktsignalelemente an den Steuerzähler 43.

Für die richtige Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es wichtig, daß der Zählerstand des SteuerZählers 43 beim Vorwärtszählen einen Maximalwert nicht überschreitet und beim Rückwärtszählen einen Minimalwert nicht unterschreitet.

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Beispielsweise bewirkt beim Zählerstand Einunddreißig die Zufuhr eines weiteren, den Zählerstand erhöhenden Taktsignalelementes einen überlauf der Zählkapazität, wobei die über die Leitungen 113 A bis 113 E gelieferten digitalen Signale den Wert Null ergeben. Bei einem solchen Überlauf der Zählkapazität würde der Anker 79, der sich beim Zählerstand Einunddreißig in der Lage P 2 befindet, in die Lage P 1 getrieben werden. Es würde dann mehr Luft in die Luftkanäle 11 A und 11 B eingelassen werden und das Luft-Brennstoffgemisch würde magerer werden. Dies ist jedoch der Zustand, dem abgeholfen werden soll und der nun durch den Überlauf der Zählkapazität noch weiter verschlechtert würde. Das umgekehrte ergibt sich, wenn der Zähler beim Rückwärtszählen den Zählerstand Null erreicht. Zur Verhinderung derartiger nachteiliger Einflüsse liefert der Steuerzähler 43 an das Gatter G 6 ein Signal logisch L, wenn einer der beiden vorerwähnten Zustände auftritt, und dadurch wird mit Hilfe des Gatters G 6 die Weiterleitung von Taktsignalelepenten an den Zähleingang des Steuerzählers 43 verhindert. Das Signal logisch L bleibt aufrecht, bis sich entweder die Zählrichtung des Zählers ändert oder eine Einstellung der Gemischbildung vorgenommen und der Zählerstand auf einen vorbestimmten Wert gesetzt wird.

Jedesmal, wenn die Stromversorgung des Steuerzählers 4 3 neu eingeschaltet wird, wird sein Zählerstand auf einen vorbestimmten Wert gesetzt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Stromversorgung nach der Anbringung der Einrichtung das erste Mal eingeschaltet wird oder wenn die Stromversorgung nach einer Unterbrechung wiederhergestellt wird. Ein aus einem Kondensator C und einem Widerstand R bestehendes RC-Glied

P P

erzeugt beim Einschalten der Stromversorgung momentan ein Signal logisch H am Voreinstelleingang des Zählers und dies bewirkt das Setzen des Zählerstandes auf einen mittleren Wert. Das Setzen des Zählerstandes auf diesen vorbestimmten Wert hat eine Einstellung des Verhältnisses Luft/ßrennstoff auf einen mittleren Wert zur Folge. Außerdem ist dafür gesorgt, daß Spannung von einer Stromquelle, z.B. einem Kraftfahrzeugakkumulator B, dem Zähler dauernd zugeführt wird, auch wenn die Brennkraftmaschine abgestellt wird, damit der zuletzt erreichte Zählerstand vor dem Ab-

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stellen der Brennkraftmaschine aufrechterhalten wird. Dies wird beispielsweise so bewerkstelligt/ daß mit Hilfe eines Spannungsreglers 143 aus dem Akkumulator eine konstante Spannung gewonnen wird und diese geregelte Spannung dem Zähler 43 über eine mit 145 angedeutete Sicherung für die Taktversorgung zugeführt wird, wobei die Stromversorgung über diese Sicherung auch dann aufrechtbleibt, wenn die Brennkraftmaschine E abgestellt wird. Durch Speichern des letztgültigen Zählerstandes hat das Verhältnis Luft/Brennstoff des Gemisches nach einer zeitlichen Unterbrechung ungefähr denselben Wert wie vorher, wenn die Brennkraftmaschine wieder angelassen wird. Dies ist eine wichtige Hilfe für die überwachung der Umweltverschmutzung beim neuerlichen Anlassen der Brennkraftmaschine, insbesondere einem Kraftfahrzeugmotor , wenn das Kraftfahrzeug in verschiedenen Gegenden eines Landes betrieben wird, in welchen die Höhe über dem Meeresspiegel und sonstige Umweltbedingungen einen anderen Einfluß auf das Verhältnis Luft/Brennstoff ausüben als die Bedingungen der vorherigen Umgebung des Kraftfahrzeuges.

In den Fig.2 B und 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Dosiervorrichtung 17' (Fig.2 B) und einer Steuerschaltung 41' (Fig.5) dargestellt. Die Dosiereinheit 17' hat zwei Luftauslass« 21 Ĺ und 21 B¹ mit in diese einführbaren Dosiernadeln 29 A¹ bzw. 29 B'. Die Dosiervorrichtung 17' besitzt einen Stellantrieb 31' zum Einführen der Dosiernadeln in die zugehörigen Luftauslässebzw, zum Herausziehen der Dosiernadeln aus diesen. Der Stellantrieb 31' weist einen Schrittmotor 145 mit einem Ständer 147 auf, der eine Anzahl von Phasenwicklungen, bei der gezeigten Aus f ührungsf orm 4 Gruppen solcher Phasenwicklungen W 3, W 4, W 5 und-W 6fbesitzt. Der Schrittmotor hat weiters einen in beiden Drehrichtungen antreibbaren Läufer 149, der in seiner Längsrichtung eine mittige Gewindebohrung 151 aufweist. In diese Gewindebohrung 151 ist eine Gewindespindel 153 eingeschraubt, die bei unverdrehbarer Lagerung und Drehung des Läufers in beiden Richtungen verschiebbar ist. Am einen Ende 155 der Spindel 153 ist eine Platte 93' befestigt, welche die Dosiernadeln 29 A¹ und 29 B¹ trägt. Die Platte 93' weist an ihrer Oberseite zwei Sockel 99' auf, wobei das freie Ende des Schaftes 101' jeder Dosiernadel in einen dieser Sockel paßt. Zwischen jede Dosiernadel 29' und

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eine Wand 105' der Dosiervorrichtung 17' ist eine Feder 103' eingesetzt,· welche die Dosiernadeln in einer Richtung vorspannt, die dem Schließen des jeweiligen Luftauslasses 21' entspricht. Die Steuerschaltung 41' weist zwei NOR-Gatter G 4^l und G 5¹ sowie ein NOR-Gatter G 10 auf· Einem Eingang eines jeden der drei Gatter werden über die Leitung 107 Signalelemente des Verzögerungssignals zugeführt und das Gatter G 4¹ erhält an seinem zweiten Eingang über die Leitung 109 Signalelemente des zweiten elektrischen Signals S 2. Dem zweiten Eingang des Gatters G 5¹ werden über die Leitung 111 Taktsignalelernente und dem zweiten Eingang des Gatters G 10 wird über eine Leitung das Ausgangssignal des Inverters G 1 zugeführt, welches das invertierte zweite elektrische Signal ist. Die Steuerschaltung 41' enthält einen Steuerzähler 43' _r der ein aus zwei Flip-Flops FF 3 und FF 4 sowie drei NOR-Gattern G 11, G 12 und G 13 gebildeter zweistufiger Binärzähler ist. Der Ausgang des Gatters G ist mit dem Takteingang des Flip-Flops FF 3 verbunden und der Ausgang des Gatters G 4¹ ist über ein aus einem Widerstand R und einem Kondensator C 16 bestehendes RC-Glied mit einem Eingang des Gatters G 11 verbunden. Der Ausgang des Gatters G 10 ist über ein aus einem Widerstand R 51 und einem Kondensator C 17 bestehendes RC-Glied mit einem Eingang des Gatters G 12 verbunden. Der Ausgang Q des Flip-Flops FF.J3 ist mit dem zweiten Eingang des Gatters G 11, mit dem eigenen Dateneingang und mit einem Eingang eines NOR-Gatters G 14 der Interfaceschaltung 49' verbunden. Der Ausgang Q dieses Flip-Flops ist mit dem zweiten Eingang des Gatters G 12 und einem Eingang eines NOR-Gatters G 15 der Interfaceschaltung 49' verbunden. Die Ausgänge der Gatter G 11 und G 12 sind mit den beiden Eingängen eines Gatters G 13 verbuncfeTi/ dessen Ausgang mit dem Takteingang des Flip-Flops FE 4 verbunden ist. Der Ausgang Q desFlip-Flops FS 4 ist mit seinem eigenen Dateneingang, mit dem zweiten Eingang des Gatters G 14 und über einen Widerstand R 52 mit einer aus zwei npn-Transistoren Q 7 und Q 8 bestehenden Treiberschaltung 157 verbunden. Der Ausgang Q dieses Flip-Flops ist mit dem zweiten Eingang des Gatters G 15 und über einen Widerstand R 53

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mit einer aus zwei npn-Transistoren Q 9 und Q 10 bestehenden Treiberschaltung 159 verbunden. Die Ausgänge der Gatter G 14 und G 15 sind mit den beiden Eingängen eines NOR-Gatters G 16 verbunden und der Ausgang dieses Gatters ist mit beiden Eingängen eines NOR-Gatters G 17 und über einen Widerstand R 54 mit einer aus zwei npn-Transistoren Q 11 und Q 12 bestehenden Treiberschaltung 161 verbunden. Der Ausgang des Gatters G 17 ist über einen Widerstand R 55 mit einer aus zwei npn-Transistoren Q 13 und Q bestehenden Treiberschaltung 163 verbunden.

Die Interfaceschaltung 49' liefert das Steuersignal für die Wicklungen des Ständers 147 in einer ersten Folge, wenn der Zählerstand des Steuerzählers 43' erhöht wird, so daß eine Drehung des Schrittmotors 145 mit positiver Phasenrichtung bewirkt wird und die Spindel 153 in einer Richtung bewegt wird, in welcher die Dosiernadeln 29 Ά' und 29 B¹ in die zugehörigen Luftauslässe eingeführt werden. Es gelangt dann weniger Luft in die Luftkanäle 11 A und 11b und das Luft-Brennstoffgemisch wird fetter. Die Interfaceschaltung 49' liefert das Steuersignal für die Wicklungen des Ständers 147 in einer zweiten Folge, wenn der Zählerstand des Steuerzählers 43' vermindert wird, so daß die Drehung des Schrittmotors 145 in negativer Phasenrichtung erfolgt und die Spindel 153 in einer Richtung bewegt wird, in v/elcher die Dosiernadeln aus den zugehörigen Luftauslässen herausgezogen werden. Es gelangt dann mehr Luft in die Luftkanäle und das Luft-Brennstoff gemisch wird magerer. Die vier Sätze von Ständerwicklungen sind um 90 elektrisch gegeneinander phasenverschoben und die Folge—Logik der Interfaceschaltung 49' liefert zu jeder Zeit das Steuersignal an zwei der vier Sätze von Wicklungen, welche beiden Sätze vom Zählerstand des Steuerzählers 43' bestimmt sind und in Abhängigkeit davon geändert werden, ob der Zählerstand erhöht oder erniedrigt wird. Die Wicklungen W 3 bis W 6 sind so angeordnet, daß die Wicklung W 3 eine erste, 90° entsprechende Phase, die Wicklung W 4 eine zweite, 270° entsprechende Phase, die Wicklung W eine dritte, 180° entsprechende Phase und die Wicklung W 6 eine vierte, 0° entsprechende Phase darstellt. Der Schrittmotor 145 kann beispielsweise zwölf Polpaare haben. Dabei bewirkt die Zuführung des Steuersignals an zwei Wicklungen ein resultierendes

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Magnetfeld, das den Läufer 149 in Schritten von 15° bewegt, wobei die Umlaufrichtung davon abhängt, ob der Zählerstand des Steuerzählers 43' erhöht oder erniedrigt wird.

Unter der gleichen Annahme wie im vorhergehenden Beispiel, daß das Luft-Brennstoffgemisch zu mager ist und mit Brennstoff angereichert werden soll, wird ein erstes Signalelement (logisch H) des zweiten elektrischen Signals iber die Leitung 1o9 dem Gatter G 4¹ und das invertierte Signalelement (logisch L) über die Leitung 155 dem Gatter G 10 zugeführt. Wenn über die Leitung 111 vom Verzögerungszähler 53 ein zweites Signalelement (logisch L) des Verzögerungssignals zugeführt wird, ist das Ausgangssignal des Gatters G 4¹ logisch L und das Ausgangssignal des Gatters G 10 logisch H.

Wenn der Zählerstand des Steuerzählers 43' Null ist, ist das Signal an den Ausgängen Q beider Flip-Flops FF 3 und FF 4 logisch H und an den Ausgängen Q logisch L. Jedes der Gatter G 11 und G 12 erhält je ein Eingangssignal logisch H und logisch L und liefert ein Signal L an das Gatter G 13, das an den Takteingang des Flip-Flops FF 4 ein Signal logisch H liefert. Das nächste dem Gatter G 5' zugeführte Taktsignalelement wird vom Gatter an den Takteingang des Flip-Flops FF 3 durchgelassen und triggert dieses. Das Signal am Ausgang Q des Flip-Flops wird logisch H und jenes am Ausgang Q logisch L. An beiden Eingängen des Gatters G 11 ist nun das Signal logisch L und das Gatter liefert ein Signal logisch H an das Gatter G 13, während an beiden Eingängen des Gatters G 12 Signale logisch H liegen und dieses Gatter ein Signal logisch L an das Gatter G 13 abgibt. Damit ändert sich das Signal am Ausgang des Gatters G 13 auf logisch L, aber dieser übergang triggert das Flip-Flop Fp 4 nicht und der Ausgang des Flip-Flops bleibt an Q logisch H und an Q logisch L.

An den Mden Eingängen des Gatters G 14 der Interfaceschaltung 49' liegen Signale logisch H und logisch L und an beiden Eingängen des Gatters G 15 liegen Signale logisch H. Beide Gatter liefern Signale logisch L an das Gatter G 16. Das Ausgangssignal des Gatters G 16 ist logisch H und schaltet die Treiberschaltung 161 ein, so daß der Wicklung W 3 ein Steuersignal zugeführt wird. Gleichzeitig wird durch das Signal logisch H am Ausgang Q des Flip-Flops FF 4 die Treiberschaltung 157 eingeschaltet und der Wicklung W 6 ein Steuersignal zugeführt. Die Zufuhr von

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Steuersignalen an die Wicklungen W 3 und W 6 erzeugt ein Magnetfeld, durch welches der Läufer 149 beispielsweise aus einer O^o~Stellung in eine 15°-Stellung verdreht wird.

Mit dem nächsten vom Gatter G 5" zum Flip-Flop FS 3 durchgelassenen Taktsignalelement ändert sich das Signal am Ausgang Q des Flip-Flops auf logisch L und jenes am Ausgang Q auf logisch H. Die Eingangssignale der Gatter G 11 und G 12 sind wieder jeweils logisch H und logisch L und von diesen Gattern gelangen Signale logisch L an das Gatter G 13, dessen Ausgangssignal sieh nun auf logisch H ändert und das Flip-Flop FF- 4 triggert. Das Signal am Ausgang Q des Flip-Flops FS 4 wird logisch H und jenes am Ausgang Q logisch L. Der Zählerstand des Steuerzählers 43' beträgt nun Zwei. Bei den angegebenen Ausgangszuständen der Flip-Flops Ff 3 und FS 4 ist die Treiberschaltung 161 eingeschaltet und das Steuersignal wird der Wicklung W 3 zugeführt, die Treiberschaltung 159 ist ebenfalls eingeschaltet und das Steuersignal wird der Wicklung W 5 zugeführt. Das im Schrittmotor 145 erzeugte resultierende Magnetfeld bewirkt eine Verdrehung des Läufers 149 aus der 15°-Stellung in eine 30 -Stellung.

Wenn der Verzögerungszähler 5 3 nicht zurückgestellt wird und somit dem Steuerzähler 43' weiterhin Taktsignalelemente zugeführt werden, erreicht der Zählerstand des Steuerzählers 43' den Wert Drei und geht dann auf Null zurück. Beim Zählerstand Drei sind die Treiberschaltungen 163 und 159 eingeschaltet und das Steuersignal wird den Wicklungen W 4 und W 5 zugeführt. Beim Zählerstand Null sind die Treiberschaltungen 163 und 157 eingeschaltet und das Steuersignal wird den Wicklungen W 4 und W 6 zugefihrt. In jedem dieser Fälle wird im Schrittmotor 145 ein Magnetfeldvektor solcher Lage erzeugt, daß jeweils eine weitere Verdrehung des Läufers 149 um 15 erfolgt.

Die Zählerstände des Steuerzählers 43' durchlaufen beim Erhöhen des Zählerstandes die Folge Oy 1, 2, 3, 0 usw. Diese Betriebsweise weicht von der vorheas beschriebenen Betriebsweise des Steuerzählers 43, dessen Zählerstand ein Maximum nicht überschreiten und ein Minimum nicht unterschreiten kann, ab. Würde der Zählerstand des SteuerZählers 43' vermindert, dann

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würden die Zählerstände die Folge O, 3, 2, 1,0 usw. durchlaufen. Die Zählerstände des Steuerzählers 43' laufen somit beim Erhöhen des Zählerstandes in einer ersten Folge um und beim Erniedrigen des Zählerstandes in einer zweiten, entgegengesetzten Folge.

Die Drehung des Läufers 149 erfolgt beim Erniedrigen des Zählerstandes des Steuerzählers 43' in entgegengesetzter Richtung zu der Drehung beim Erhöhen des Zählerstandes, weil die Steuersignale zwei der vier Wicklungen des Ständers 147 in umgekehrter Reihenfolge gegenüber der Reihenfolge beim Erhöhen des Zählerstandes zugeführt werden. In beiden Fällen wird die an die Wicklungen bei Zufuhr eines Steuersignals gelieferte Energie beim Verschwinden des Steuersignals unterbrochen. Zur Verhinderung von Beschädigungen durch beim Abschalten des Stromes auftretende Selbstinduktionsspannungen sind zu den Wicklungen W 3 bis W 6 Schutzdioden D5,D6,D7 und D 8 parallel geschaltet. Ebenso wie im Falle des SteuerZählers 43 ist auch beim Steuerzähler 43' Vorsorge dafür getroffen, daß die Stromversorgung auch beim Abschalten der Brennkraftmaschine E aufrecht bleibt, damit beim neuerlichen Anlassen der Brennkraftmaschine der letzte vor dem Abstellen der Maschine erreichte Zählerstand zur Vetfügung steht.

Der Taktgeber 47 erzeugt Taktsignalelemente mit einer ersten W jßlerholungs frequenz, wenn die Brennkraftmaschine E in einem stationären Betriebszustand arbeitet, und Taktsignalelemente mit einer zweiten, höheren Wiederholungsfrequenz, wenn ein nicht stationärer Betriebszustand auftritt, wie beispielsweise eine Beschleunigung oder Verzögerung der Maschine. Die Erzeugung von Taktsignalelementen mit der ersten WJaäerholungsfrequenz von beispielsweise 1,5 ₍Hz im Taktgeber 47 wurde bereits beschrieben und besteht im Aufladen einer taktbestimmenden Kapazität C 6 und Vergleichen des Ladungspegels der Kapazität mit . einer Bezugsspannung in einem Vergleicher 58 sowie dem Entladen der Kapazität beim Erreichen des fezugspegels. Ein Abweichen des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine von einem stationären . Betriebszustand wirkt sich beispielsweise in einer Druckänderung im Ansaugrohr aus. Ein im Ansaugrohr angeordneter druckempfindlicher Schalter 165 schließt beim Auftreten eines nicht stationären Betriebszustandes und bleibt geschlossen, bis wieder ein stationärer Betriebszustand erreicht ist.

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Während eines stationären Betriebszustandes wird ein Kondensator C 18 über einen Widerstand R 56 aufgeladen« Während des Ladens der taktbestimmenden Kapazität C 6 fließt Strom durch einen aus zwei Widerständen R 57 und R 58 bestehenden Spannungsteiler und einen Widerstand Rc nach Masse, Der Stromfluß über diesen Weg hat die Wirkung einer Verminderung der Aufladegeschwindigkeit der Kapazität C 6 durch Verkleinern des Ladestromes. Beim Auftreten eines nicht-stationären Betriebszustandes wird über den dann geschlossenen Schalter 165 ein Widerstand R 59 mit Masse verbunden. Der Stromfluß durch den Spannungsteiler wird umgekehrt und dadurch wird der Lädestrom für die Kapazität C 6 wirksam erhöht/ so daß die taktbestimmende Kapazität mit der zweiten, höheren Geschwindigkeit aufgeladen wird, welche beispielsweise dreimal so groß ist wie die erste Aufladegeschwindigkeit, Die zweite Aufladegeschwindigkeit bleibt wirksam, bis der Schalter 165 wieder öffnet, ab welchem Zeitpunkt die Aufladegeschwindigkeit exponentiell auf den ersten Wert zurückgeht. Die Geschwindigkeit des Rückganges ist durch die Werte des Widerstandes R 56 und des Kondensators C 18 bestimmt. Wegen der Überwachung der Entladung der Kapazität C 6 durch den Vergleicher 58 ist die Impulsdauer der am Knotenpunkt 57 vorhandenen Taktsignalelemente unabhängig von der Aufladegeschwindigkeit der Kapazität C 6 oder Wiederholungsfrequenz der erzeugten Taktsignalelemente im wesentlichen konstant.

Die Wiederholungsfrequenz der Erzeugung der Taktsignalelemente kann auch vom Zustand des Detektors 35 oder davon abhängen, vel·* ches Signalelement des zweiten elektrischen Signals S 2 vom Vergleicher 39 abgegeben wird. So können beispielsweise nach Wunsch ein Widerstand R 60 und ein Potentiometer 167 zwischen dem Eingang des Gatters G 1 und dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 58 angeschlossenverden. Wenn dann das Luft-Brennstoffgemisch gemäß Feststellung durch den Detektor 35 mager ist und ein erstes Signalelement des zweiten elektrischen Signals am Ausgang des Vergleichers 39 auftritt, fließt Strom über den Widerstand R 60 und das Potentiometer 167 vom Vergleicher und vermindert den Ladestrom der Kapazität C 6 und dadurch die

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Wiederholungsfrequenz der Erzeugung von Taktsignalelementen.
Wenn der Detektor 35 ein fettes Gemisch feststellt und am Ausgang des Vergleichers 39 ein zweites Signalelement des zweiten elektrischen Signals vorhanden ist, wird der über den Widerstand R 60 und dis Potentiometer 167 fließende Strom umgekehrt
und die Ladeges.chwindigkeit der Kapazität C 6 nimmt zu. Als
Folge davon wird dine Vorspannung für die Erzielung eines
magereren Luft-Brennstoffgemisches erzeugt, da die Einrichtung langsamer anspricht, wenn ein mageres Gemisch festgestellt wird. Durch Anschließen eines Widerstandes R 60 A zwischen Ausgang
des invertierenden Gatters G 1 und Potentiometer 167 anstelle
eines Widerstandes R 60 zum Gattereingang wird ein umgekehrtes Ergebnis erhalten, wobei die Vorspannung nun zu einem fetteren Gemisch gerichtet ist.

Wenn die Brennkraftmaschine E nach dem Abstellen während
längerer Zeit nicht angelassen wird, herrschen Kaltstartbedingungen, unter welchen die Betriebstemperatur des Detektors 35 anfänglich geringer ist als irgendein vorgewählter Wert, beispielsweise 400 C. In einem solchen Fall ist es erwünscht, das der Dosiervorrichtung zugeführte Steuersignal nicht zu ändern, bis die Temperatur des Detektors 35 den vorgewählten Wert überschreitet. Da die innere Impedanz des Detektors 35 temperaturabhängig ist, enthält die Schaltung zum Verhindern einer Änderung des Steuersignals eine.Brückenschaltung 169, wobei in einem Zweig der Brücke die Detektorimpedanz enthalten ist und in einem anderen Zweig der Brücke eine Impedanz vorgesehen ist, deren Wert
eine Funktion der Detektorimpedanz bei der vorgewählten Temperatur ist. Eine Hälfte der Brückenschaltung 169 enthält die Impedanz des Detektors 35, einen Widerstand R 1 und einen Kondensator C 1, einen Widerstand R 61 sowie zwei Kondensatoren C 19 und C 20. Die andere Hälfte der Brückenschaltung besteht aus
zwei Widerständen R 62 und R 63 und die Brücke ist im wesentlichen im Gleichgewicht, wenn die Temperatur des Direktors 35
den vorgewählten Wert hat. Die Brückendiagonale ist an einen Vergleicher 171 (ein Operationsverstärker) angeschlossen, der ausgangsseitig einen Arbeitswider stand R 64 aufweist. Der Vergleir-

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280544Λ

eher 171 liefert erste und zweite Signalelemente eines Brückenausgangssignals an einen Eingang eines Gatters G 2. Ein erstes Signalelement des Brückenausgangssignals (logisch H) wird vom Vergleicher 171 abgegeben, wenn die Detektortemperatur höher ist als der vorgewählte Wert, und ein zweites Signalelement (logisch L) wird abgegeben, wenn die Detektortemperatur unterhalb des vorgewählten Wertes liegt. Wenn ein Taktsignalelement erzeugt wird, liefert die Brückenschaltung 169 einen Impuls an den nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 171. Dieser Impuls ist ein negativer Impuls, dessen Amplitude von der inneren Impedanz des Detektors 35 bestimmt ist und mit der am invertierenden Eingang des Vergleichers liegenden Bezugsspannung verglichen wird.

Dem anderen Eingang des Gatters G 2 werden Elemente eines Bereitschaftssignals zugeführt. Ein Element des BereitschaftssignaL· wird stets dann erzeugt, wenn ein Taktsignalelement erzeugt wird. Die Schaltung zum Erzeugen eines Bereitschaftssignalelementes weist zwei Widerstände R 65 und R 66, einen Diode D 9 und einen Kondensator C 21 auf. Ein Anschluß des Kondensators C 21 ist mit dem Ausgang des Inverters G 7 verbunden, der, wie bereits beschrieben, das am Verbindungspunkt 57 vorhandene Taktsignal invertiert. Zunächst ist das Ausgangssignal des Gatters G 7 normalerweise logisch L, ändert sich aber während einer Zeitspanne auf logisch H, während welcher ein Element des Taktsignals erzeugt wird. Als Folge davon wird gleichzeitig mit der vorderen Flanke eines Taktsignalelementes ein Element des Bereitschaftssignals erzeugt, so daß momentan am Eingang des Gatters G 2 ein übergang von logisch H nach logisch L auftritt.

Wenn während des Anliegens eines Bereitschaftssignalelementes am Gatter G 2 ein erstes Signalelement des Brückenausgangssignals am Eingang des Gatters G 2 vorhanden ist, ist das Ausgangssignal des Gatters logisch L. Wie bereits beschrieben, ist der Ausgang des Gatters G 2 mit dem Verzögerungszähler 53, insbesondere mit dem Stelleingang des Flip-Flops FS 1 und dem Rückstelleingang des Flip-Flops FS 2, verbunden. Ein dem Ver-

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zögerungszähler 53 vom Gatter G 2 zugeführtes Signal logisch L hat keinen Einfluß auf den Zähler. Wenn jedoch beim Anliegen eines Bereitschaftssignals am Gatter G 2 diesem Gatter ein zweites Signalelement des Brückenausgangssignals zugeführt wird, zeigt dies an, daß die Temperatur des Detektors 35 unterhalb des vorgewählten Wertes liegt, es wird dem Verzögerungszähler 53 vom Gatter ein Signal logisch H zugeführt und der Zähler wird zurückgestellt. Somit wird bis zum Überschreiten des vorgewählten Wertes durch die Detektortemperatur der Verzögerungszähler 53 jedes Mal zurückgestellt, wenn ein Taktsignalelement, das normalerweise den Zählerstand des Zählers 53 erhöht, erzeugt wird. Der Zählerstand des Verzögerungszählers 53 kann dadurch nicht den Wert Zwei erreichen, welcher dafür notwendig ist, daß die Steuerschaltung 41 Taktsignalelemente aufnimmt und eine Änderung des der Dosiervorrichtung 17 zugefuhren Steuersignals erzeugt.

Außer dem Wunsch, das der Dosiervorrichtung 17 zugeführte Steuersignal bei Kaltstartbedingungen nicht zu verändern, ist es auch erwünscht, eine Änderung des Steuersignals zu anderen Zeitpunkten aufzuhalten oder zu verhindern, beispielsweise beim starken Beschleunigen (voll geöffnete Drosselklappe). Als Aufhaltevorrichtung für diesen Zweck ist ein Schalter 173 vorgesehen, der geschlossen wird, wenn ein bestimmter Betriebszustand der Brennkraftmaschine auftritt, während dessen Dauer keine Änderung des Steuersignals vorgenommen werden soll. Bei gegeschlossenem Schalter 173 liegt der nicht-invertierende Eingang des Vergleichers 171 über eine Widerstände R 67, R 68 und R 69 sowie einen Kondensator C 22 enthaltende Schaltung an Masse. Bei an Masse liegendem nicht-invertierendem Eingang des Vergleichers gelangt ein zweites Signalelement des Brückenausgangssignals an das Gatter G 2, wodurch das Gatter immer dann ein Signal logisch H an den Verzögerungszähler 53 liefert, wenn dem Gatter ein Bereitschaftssignalelement zugeführt wird. Der Verzögerungszähler 53 wird durch ein Signal logisch H vom Gatter G 2 zurückgestellt und verbleibt in diesem Zustand, bis der Schalter 173 wieder öffnet.

Mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Einrichtung können verschiedene der

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eingangs angegebenen Aufgaben gelöst und Vorteile erzielt werden. Gegenüber den in den Zeichnungen dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können zahlreiche Abänderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

- 53 - 1978 02 03 rp

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e e r s e i t e

Claims (43)

1. 2 8 Q 5 4 4

   PATENTANWÄLTE 8. Februar 1978

   DR. ANDREJF.WSKI 51 484/W1

   DÄ.-ING. UGi-iKE DIPL.-ING. GiZüTHüYSEN

   DR. MASCH
   43 ESSEN, THEATERPLATZ 3

   ACF Industries, Incorporated New York (USA)

   PATENTANSPRÜCHE

   (T). Einrichtung zum Regeln des Verhältnisses Luft/Brennstoff des einer Brennkraftmasöhine mittels eines Vergasers zuzuführenden Gemisches, um dieses Verhältnis bei unterschiedlichen Lastzuständen der Maschine im wesentlichen auf einem vorbestimmten Wert zu halten, wobei Luft durch wenigstens einen Ansaugstutzen des Vergasers hindurch in die Brennkraftmaschine gesaugt wird und Brennstoff aus einem Tank durch wenigstens ein Brennstoffsystem dem Vergaser zugeführt und mit der hindurchströmenden Luft vermischt wird und wobei der Vergaser mit einem Luftkanal versehen ist und die Brennkraftmaschine einen Brennraum für die Verbrennung des Luft-Brennstoffgemisches und Einrichtungen zum Ausstoßen der Verbrennungsprodukte aufweist, gekennzeichnet durch eine Dosiervorrichtung (17) für die durch den Luftkanal (11) in das Brennstoffsystem (9) eingeführte Luftmenge zum Steuern des Verhältnisses Luft/Brennstoff des Gemisches, einen im Abgasweg vorgesehenen Sauerstoffsensor (33), der die Anwesenheit von Sauerstoff in den Verbrennungsprodukten feststellt und ein ein Maß für den Sauerstoffgehalt derselben darstellendes erstes elektrisches Signal (S 1) abgibt, wobei der Sauerstoffgehalt eine Funktion des Verhältnisses Luft/Brennstoff des Gemisches ist, einen Vergleicher (39), der das erste elektrische Signal (S 1) mit einem ein Maß für den vorbestimmten Wert des Verhältnisses Luft/Brennstoff darstellenden vorbestimmten Bezugspegel (^v _REp) vergleicht und ein zweites elektrisches Signal (S 2) mit ersten und zweiten Signalelementen abgibt,

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   wobei ein erstes Signalelement erzeugt wird, wenn das Verhältnis Luft/Brennstoff des Gemisches größer ist als der vorbestimmte Wert, und ein zweites Signalelement erzeugt wird, wenn dieses Verhältnis kleiner ist als der vorbestimmte Wert,

   eine Steuerschaltung (41), die auf das zweite elektrische Signal (S 2) und an die Dosiervorrichtung (17) ein Steuersignal (Sp) liefert, welches die Menge der in den Luftkanal (11) eingelassenen Luft steuert und welches sich immer dann ändert, wenn im zweiten elektrischen Signal (S 2) ein Übergang von einem Signalelement zu einem anderen Signalelement auftritt, wodurch die Dosiervorrichtung (17) die in den Luftkanal (11) eingelassene Luftmenge um einen Betrag ändert, der erforderlich ist, um das Verhältnis Luft/Brennstoff im wesentlichen auf dem vorbestimmten Wert zu halten.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastschaltung (51) zum Abtasten des zweiten elektrischen Signals (S 2) während eines vorbestimmten Zeitintervalls vorgesehen ist, welches beginnt, wenn ein Signalelement des zweiten elektrischen Signals (S 2) erzeugt wird, um festzustellen, ob innerhalb des Zeitintervalls ein übergang zwischen Signalelementen auftritt, und daß die Steuerschaltung (41) mit der Abtastschaltung (51) verbunden ist und das Steuersignal (S ) ändert, wenn innerhalb des Zeitintervalls kein Signalübergang auftritt, so daß die in den Luftkanal (11) eingelassene Luftmenge verändert wird, jedoch das Steuersignal (S_c) nicht ändert, wenn innerhalb des Zeitintervalls ein Signalübergang auftritt, so daß die in den Luftkanal (11) eingelassene Luftmenge unverändert bleibt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffsensor (33) einen im Auspuffsystem (15) angeordneten Detektor (35) aufweist, der auf den Sauerstoffgehalt der Verbrennungsprodukte an-

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   spricht und eine eine Funktion desselben darstellende elektrische Spannung erzeugt.
4. 4 -. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Spannung in umgekehrtem Verhältnis zum Sauerstoffgehalt steht und daß der Sauerstoffsensor (33) weiters einen Verstärker (37) zum Verstärken der vom Detektor (35) erzeugten Spannung zur Lieferung des ersten elektrischen Signals (S 1) enthält.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert dem stöchiometrischen Verhältnis Luft/Brennstoff des Gemisches entspricht und daß der Vergleicher (39) ein Spannungsvergleicher ist, dessen einem Eingang das erste elektrische Signal (S 1) und dessen zweitem Eingang eine Bezugsspannung (ν.™.™) zugeführt wird, deren Größe eine Funktion des Sauerstoffgehaltes der Verbrennungsprodukte bei stöehiometrischer Zusammensetzung des Gemisches ist, und dessen Ausgang die ersten und zweiten Signalelemente des zweiten elektrischen Signals (S 2) liefert, wobei der Vergleicher (39) ein erstes Signalelement abgibt,wenn der Mömentanwert des ersten elektrischen Signals (S 1) kleiner.: ist als die Bezugsspannung (V^-ü ι und ein zweites Signalelement abgibt, wenn der Momentanwert des ersten elektrischen Signals (S 1) größer ist als die Bezugsspannung (VpEp) ' ^un(^ ^ein übergang von einem Signalelement zum anderen Signalelement stets dann erfolgt, wenn der Momentanwert des ersten elektrischen Signals (S 1) sich von einem Wert, der größer ist als die Bezugsspannung (V^p^zu einem Wert, der kleiner ist als die Bezugsspannung (V^gp), ändert oder umgekehrt.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (41) einen summierenden Vorwärts-Rückwärts-Steuerzähler (43) und eine Zählersteuerung (45) enthält, die auf die ersten und zweiten Signalelemente des zweiten elektrischen Signals (S 2) zum

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   Erhöhen bzw. Erniedrigen des Zählerstandes des Steuerzählers (43) anspricht, wobei der Zählerstand erhöht wird, wenn in den Luftkanal (11) weniger Luft eingelassen werden soll, um ein brennstoffreicheres Gemisch zu erzeugen,und der Zählerstand vermindert wird, wenn in den Luftkanal (11) mehr Luft eingeführt werden soll, um ein brennstoffärmeres Gemisch zu erzeugen.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgeber (47) zum Erzeugen eines Taktsignals mit einer Mehrzahl von Signalelementen vorgesehen ist, die einem Zähleingang des SteuerZählers (43) zum Erhöhen bzw. Erniedrigen seines Zählerstandes zuführbar sind, wobei der Zählerstand des Steuerzählers (43) durch Signalelemente des Taktsignals erhöht wird_r wenn an der Zählersteuerung (45) ein erstes Signalelement des zweiten elektrischen Signals (S 2) anliegt, und der Zählerstand durch Signalelemente des Taktsignals vermindert wird, wenn an der Zählersteuerung (45) ein zweites Signalelement des zweiten elektrischen Signals (S 2) anliegt.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Signalelemente des Taktsignals auch der Abtastschaltung (51) zugeführt sind und daß die Abtastschaltung (51) eine Zeitverzögerungsvorrichtung (53) enthält, die in Abhängigkeit von Signalelementen des Taktsignals von Null bis auf einen vorgewählten Wert zählt und die über die Zählersteuerung (45) das Erhöhen oder Erniedrigen des Zählerstandes des SteuerZählers (43) unterdrückt, bis der vorgewählte Wert erreicht ist.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerungsvorrichtung einen Verzögerungszähler (53) enthält, dessen Zählerstand durch Signalelemente des Taktsignals erhöht wird und der erste und zweite Signalelemente eines Verzögerungssignals an die Zählersteuerung (45) liefert, wobei der Zählersteuerung (45)

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   ein erstes Signalelement des Verzogerungssignals zugeführt wird, wenn der Zählerstand des VerzögerungsZählers (53) kleiner ist als der vorgewählte Wert, und der Zählersteuerung (45) ein zweites Signalelement des Verzogerungssignals zugeführt wird, wenn der vorgewählte Zählerstand erreicht ist.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählersteuerung (45) ein Gatter aufweist, an dessen einem Eingang Signalelemente des Taktsignals (St) anliegen, an dessen zweitem Eingang die ersten und zweiten Signalelemente des Verzogerungssignals (Sd) anliegen und dessen Ausgang mit dem Zähleingang des Steuerzählers (43) verbunden ist, wobei das Gatter die Weiterleitung von Taktsignalelementen an den Zähleingang unterdrückt, wenn ein erstes Signalelement des Verzogerungssignals am zweiten Eingang des Gatters anliegt, und das Gatter Taktsignalelemente zum Zähleingang durchläßt, wenn ein zweites Signalelement des Verzogerungssignals am zweiten Eingang des Gatters anliegt.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß immer dann ein zweites Signalelement des Verzogerungssignals an das Gatter gelegt ist, wenn der Zählerstand des Verzögerungszählers (53) Zwei erreicht, und daß die Abtastschaltung (51) eine Rückstellschaltung

    (55) enthält, die bei jedem übergang zwischen Signalelementen des zweiten elektrischen Signals (S 2) den Zählerstand des Verzögerungszählers (53) auf Null zurückstellt, wodurch dem Gatter (G 5) kein zweites Signalelement des Verzogerungssignals zugeführt wird, solange der Zählerstand des Verzögerungszählers (53) vor dem Erreichen des Wertes Zwei auf Null zurückgestellt ist.
12. 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche

    1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (41) eine Interfaceschaltung (49) aufweist, die auf ein

    — 5 —

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    vom Steuerzähler (43) abgegebenes digitales Signal anspricht und das der Dosiervorrichtung (17) für die Luft zuzuführende Steuersignal erzeugt und dieses Steuersignal ändert, wenn sich der durch das digitale Signal dargestellte Zählerstand des Steuerzählers (43) ändert.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung eine Luftdosiereinheit (17) mit einem Lufteinlaß (19), einem mit dem Luftkanal (11) in Verbindung stehenden Luftauslaß (21), einer in den Luftauslaß einführbaren und aus diesem herausziehbaren Dosiernadel (29) zum Steuern der in den Luftkanal (11) einzulassenden Luft und einem auf das Steuersignal ansprechenden Stellantrieb (31) zum Einstellen der Dosiernadel (29) im Luftauslaß (21) aufweist.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergaser (3) ein zweites Brennstoffsystem (9 B) und einen zweiten Luftkanal (11 B) zum Einlassen von Luft in das zweite Brennstoffsystem aufweist und daß die Luftdosiereinheit (17) einen mit dem zweiten Luftkanal (11 B) in Verbindung stehenden Luftauslaß (21 B) und eine in den zweiten Luftauslaß (21 B) einführbare bzw. aus diesem herausziehbare zweite Dosiernadel zum Verändern der in den zweiten Luftkanal (11 B) durch die zweite Luftauslaßöffnung (21 B) einzulassenden Luftmenge aufweist, wobei der Stellantrieb (31) die erste und die zweite Dosiernadel (29 A, 29 B) im jeweils zugehörigen Luftauslaß (21 A, 21 B) in Abhängigkeit vom Steuersignal gleichzeitig einstellt.
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (31) ein Solenoid (77) für veränderbare Lageeinstellung mit wenigstens einer vom Steuersignal gespeisten Wicklung (W 1, W 2) aufweist, wobei ein in einer von zwei Richtungen zwischen einer einem ersten Zählerstand des Steuerzählers (43) und einer einem zweiten Zählerstand des Steuerzählers (43) entsprechenden

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    ersten bzw. zweiten Lage (P 1, P 2) bewegbarer Anker (79) mit einer mit diesem verbundenen Platte (93) vorhanden ist, an welcher die Dosiernadel (29) befestigt ist, und wobei eine Änderung des der Wicklung (W 1, W 2) bei zunehmendem Zählerstand zugeführtei Steuersignals eine Bewegung des Ankers (79) in der einen Richtung bewirkt, wodurch die Dosiernadel (29) in den Luftauslaß (21) eingeführt wird und weniger Luft in den Luftkanal (11) eingelassen wird, wogegen eine Änderung des der Wicklung (W 1 ι W 2) bei abnehmendem Zählerstand zugeführten Steuersignals eine Bewegung des Ankers (79) in der entgegengesetzten Richtung bewirkt, wodurch die Dosiernadel (29) aus dem Luftauslaß (21) herausgezogen wird und mehr Luft in den Luftkanal (11) eingelassen wird.
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Interfaceschaltung (49) einen Digital-Analog -Wand ler (115) zum Umwandeln des digitalen Signals in ein Analogsignal aufweist, dessen Amplitude eine Funktion des Zählerstandes des Steuerzahlers (43) ist und jeweils um einen vorbestimmten Betrag zunimmt, wenn der Zählerstand des Steuerzahlers (43) um Eins erhöht wird, bzw. jeweils um einen vorbestimmten Betrag abnimmt, wenn der Zählerstand des Steuerzählers (43) um Eins vermindert wird, und gleich bleibt, solange die Verzogerungsschaltung die Weiterleitung von Taktsignalelementen an den Steuerzähler (43) unterdrückt, wobei jede Änderung der Analogsignalamplitude um den vorbestimmten Betrag eine Bewegung des Ankers (79) um eine vorbestimmte Strecke zwischen erster und zweiter Lage (P 1, P 2) bewirkt.
17. 17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Interfaceschaltung (49) eine zweite Vergleichsschaltung (119, 125) zum Vergleichen des Analogsignals (Sa) mit einem Bezugssignal zum Erzeugen des den Wicklungen (W 1, W 2) des Solenoids (77) zuzuführenden

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    Steuersignals aufweist.
18. 18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Solenoid (77) für veränderbare Lageeinstellung eine zweite Wicklung (W 2) besitzt und die zweite Vergleichsschaltung zwei Vergleicher (119, 125) aufweist, deren jeder einen Eingang, dem das Analogsignal (Sa) zugeführt wird, und einen zweiten Eingang, dem das Bezugssignal zugeführt wird, hat und an deren Ausgängen jeweils erste.und zweite Signalelemente des Steuersignals auftreten, die je einer der beiden Wicklungen (W 1 , W 2) des Solenoids (77) zugeführt werden, wobei ein erstes Signalelement des Steuersignals auftritt, wenn die Analogsignalamplitude größer ist als die Bezugssignalamplitude, und ein zweites Signalelement auftritt, wenn die Analogsignalamplitude kleiner ist als die Bezugssignalamplitude.
19. 19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Interfaceschaltung (49) einen Rechteckgenerator (127) mit fester Frequenz und eine Integrationsschaltung (129, 131) zum Integrieren des Rechtecksignals des Rechteckgenerators (127) für die Erzeugung des dem einen Eingang der Vergleicher (119, 125) der zweiten Vergleichsschaltung zuzuführenden Bezugssignals enthält, so daß die BezugsSignalamplitude periodisch schwankt und die Zeitdauer, während welcher ein erstes Signalelement des Steuersignals den Wicklungen (W 1, W 2) des Solenoids (77) im Vergleich zu einem zweiten Signalelement zugeführt wird, von der Zeitdauer innerhalb jeder Periode abhängt, während der die Analogsignalamplitude die Bezugssignalamplitude übersteigt.
20. 20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählersteuerung (45) vom Steuerzähler (43) beeinflußte logische Schaltungen (G 6) zum Beenden der Zuführung von Taktsignalelementen an den Zähleingang des Steuerzählers (43) beim Erreichen eines Maximalwertes des Zählerstandes beim Vorwärtszählen bzw. beim Erreichen eines

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    Minimalwertes des Zählerstandes beim Rückwärtszählen aufweist, um einen Wertebereich festzulegen, innerhalb dessen der Zählerstand des Steuerzählers (43) variieren kann, wobei die erste und die zweite Lage (P 1 , P 2) , zwischen welchen sich der Anker (7 9) des Solenoids (77) bewegen kann, dem Maximalwert bzw. dem Minimalwert entspricht.
21. 21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (41) eine auf das Einschalten der Stromversorgung für das Steuersystem ansprechende Vorrichtung (C , R ) enthält, die den Zählerstand des Steuerzählers (43) auf einen mittleren Wert voreinstellt, so daß sich der Anker (79) anfänglich in der Mitte zwischen der ersten und der zweiten Lage (P 1, P 2) befindet.
22. 22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzähler (43) ein fünfstufiger Binärzähler ist und der Anker (79) in Abhängigkeit vom Zählerstand des Steuerzählers (43) eine von zweiunddreißig einzelnen Stellungen einnehmen kann.
23. 23. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (31') einen Schrittmotor (145) aufweist, dessen Ständer (147) eine Mehrzahl von mit gegeneinander phasenverschobenen Strömen ansteuerbaren Wicklungen (W 3, W 4, W 5, W 6) besitzt und dessen Läufer (149) in beiden Drehrichtungen antreibbar ist und eine Längsbohrung (151) mit Innengewinde aufweist, in welchem eine Gewindespindel (153) aufgenommen ist, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Läufers (149) in beiden Richtungen verschiebbar ist und an einem Ende

    (155) eine Platte (93') trägt, an welcher die Dosiernadel (29 A¹, 29 B¹) befestigt ist.
24. 24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Interfaceschaltung (49') eine Schaltungs-

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    anordnung zum Weiterleiten des Steuersignals an die Ständerwicklungen in einer ersten Folge, wenn der Zählerstand des Steuerzählers (43') zunimmt, um ein Drehen des Schrittmotors (145) mit positiver Phase und eine Bewegung der Gewindespindel (153) in einer Richtung zum Einführen der Dosiernadel (29 A¹, 29 B¹) in den Luftauslaß (21 A¹, 21 B¹) zu bewirken, so daß weniger Luft in den Luftkanal (11 A, 11B) gelangt^und in einer zweiten Folge aufweist, wenn der Zählerstand des Steuerzählers (43') abnimmt, um ein Drehen des Schrittmotors (145) mit negativer Phase und eine Bewegung der Gewindespindel (153) in einer Richtung zum Herausziehen der Dosiernadel (29 A', 29 B¹) aus dem Luftauslaß (21 A¹, 21 B¹) zu bewirken, so daß mehr Luft in den Luftkanal (11A, 11 B) eingelassen wird.
25. 25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (147) vier Gruppen von jeweils um 90 elektrisch gegeneinander phasenverschobenen Wicklungen (W 3, W 4, W 5, W 6) besitzt und daß die Folgeschaltung auf das digitale Signal ansprechende logische Schaltungen aufweist, die das Steuersignal in ausgewählter Weise gleichzeitig jeweils zweien der vier Gruppen von Wicklungen zuführen, welche zwei Gruppen vom Zählerstand des Steuerzählers (43') bestimmt sind und sich beim Erhöhen des Zählerstandes in der Weise ändern, daß das Drehen des Schrittmotors (145) in positiver Phasenrichtung erfolgt, wogegen bei abnehmendem Zählerstand das Drehen des Schrittmotors (145) in negativer Phasenrichtung erfolgt.
26. 26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzähler (43') ein zweistufiger Binärzähler ist, dessen Zählerstände beim Vorwärtszählen in einer ersten Folge umlaufen und beim Rückwärtszählen in einer zweiten, entgegengesetzten Folge umlaufen.
27. 27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 26,

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    dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerschaltung (41) eine dauernde Stromversorgung (143, 145) aus einer Stromquelle (B) bei stillstehender Brennkraftmaschine (E) vorhanden ist, damit der Zählerstand des Steuerzählers (43,43') auf dem letzten vor dem Abstellen der Brennkraftmaschine (E) angenommenen Wert verbleibt, so daß das Verhältnis Luft/Brennstoff des Gemisches beim neuerlichen Anlassen der Brennkraftmaschine (E) etwa den selben Wert hat.
28. 28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (47) eine Schaltung zum Erzeugen von Elementen des Taktsignals (S. ) mit einer ersten Wiederholungsfrequenz für einen stationären Betriebszustand der Brennkraftmaschine (E) und mit einer zweiten, höheren Wiederholungsfrequenz für einen nicht stationären Betriebszustand, wie Beschleunigung oder Verzögerung, der Brennkraftmaschine (E) enthält, so daß die Ansprechzeit der Einrichtung während nicht stationärer Betriebs zustände erhöht wird.
29. 29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (47) eine taktbestimmende Kapazität (C 6), eine Schaltung (Rc, R 56, R 57, R 58; 165, R 59) zum Laden der Kapazität (C 6) mit einer ersten Geschwindigkeit bei einem stationären Betriebszustand und mit einer zweiten, höheren Geschwindigkeit beim Auftreten eines nicht stationären Betriebszustandes, wobei die Wiederholungsfrequenz der erzeugten Taktsignalelemente eine Funktion der Ladegeschwindigkeit der Kapazität (C 6) ist, eine Schaltung (Q 2, R 17) zum Entladen der Kapazität (C 6) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit, wobei die Impulsdauer jedes erzeugten Taktsignalelementes eine Funktion der Entladegeschwindigkeit der Kapazität (C 6) ist, und eine auf den Ladungspegel der taktbestimmenden Kapazität (C 6) ansprechende Schaltung (58) aufweist, die bei Erreichen eines vorbestimmten Pegels die Entladeschaltung (Q 2, R 17) einschaltet und dadurch ein Taktsignaleiement erzeugt, dessen. Impulsdauer unabhängig von der Wiederholungsfrequenz seiner Erzeugung im wesentlichen konstant gehalten ist.

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30. 30. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeschaltung einen zwischen der taktbestimmenden Kapazität (C 6) und Masse angeschlossenen Transistor (Q 2) enthält und die Schaltung zum Einschalten der Entladeschaltung einen weiteren Vergleicher (58) aufweist, dessen einem Eingang der Ladungspegel der Kapazität (C 6) und dessen zweitem Eingang ein dem.vorbestimmten Ladungspegel entsprechender Bezugspegel zugeführt ist und dessen Ausgang mit der Basis des Transistors (Q 2) verbunden ist, wobei ein Ausgangssignal des Vergleichers (58) den Transistor (Q 2) im nicht-leitenden Zustand hält, bis der Ladungspegel der Kapazität (C 6) den vorbestimmten Wert erreicht und dann den Transistor (Q 2) in den leitenden Zustand umschaltet, um die Kapazität (C 6) zu entladen.
31. 31. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerungsvorrichtung eine auf jeden Übergang (T) zwischen SignaIelementen des zweiten elektrischen Signals (S 2) ansprechende Schaltung zum Synchronisieren der Zuführung der Taktsignalelemente an die Steuerschaltung (41) und die Zeitverzögerungsvorrichtung mit dem zufälligen Auftreten dieser Übergänge (T) enthält.
32. 32. Einrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierschaltung eine Vorrichtung zum Unterdrücken der Erzeugung von Taktsignalelementen durch den Taktgeber (47) während einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Auftreten jedes Überganges (T) zwischen Signalelementen des zweiten elektrischen Signals (S 2) aufweist.
33. 33. Einrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdrückungsschaltung ein Gatter (¹G 3) aufweist, dessen einem Eingang ein aus den ersten und zweiten Signalelementen des zweiten elektrischen Signals (S 2) abgeleitetes Signal zugeführt ist und von dessen Ausgang dem zweiten Eingang des weiteren Vergleichers (58) während der vorbestimmten Zeitdauer nach dem Auftreten eines Überganges (T) zwischen den Signalelementen ein vorbestimmter Logikpegel zu-

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    geführt ist, wobei das Ausgangssignal des weiteren Vergleichers (58) während des Anliegens des vorbestimmten Pegels an seinem zweiten Eingang den Transistor (Q 2) der Entladeschaltung in seinem nicht—leitenden Zustand hält, wodurch die taktbestimmende Kapazität (C 6) nicht entladen werden kann.
34. 34. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Temperatur des Detektors (35) des Sauerstoffsensors (33) ansprechende Vorrichtung zum Verhindern einer Veränderung des der Dosiervorrichtung (17) zuzuführenden Steuersignals bei unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegender Detektortemperatur vorgesehen ist.
35. 35. Einrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Impedanz des Detektors (35) des Sauerstoffsensors (33) temperaturabhängig ist und daß die Vorrichtung zum Verhindern einer Steuersignaländerung eine Brückenschaltung (169) aufweist, von welcher ein Zweig die innere Impedanz des Detektors (3 5) und ein anderer Zweig eine Impedanz enthält, deren Größe eine Funktion der inneren Impedanz des Detektors bei der vorbestimmten Temperatur ist, so daß die Brücke im wesentlichen im Gleichgewicht ist, wenn die Temperatur des Detektors (35) den vorbestimmten Wert hat.
36. 36. Einrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verhindern einer Steuersignaländerung einen Vergleicher (171) zum Vergleichen der an den Brückenzweigen anliegenden Signale enthält, der feststellt, ob· die Temperatur des Detektors (35) oberhalb oder unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt, und der erste und zweite Signalelemente eines Brückenausgangssignals liefert, wobei ein erstes Signalelement des Brückenausgangssignals auftritt, wenn die Detektortemperatur oberhalb des vorbestimmten Wertes liegt,und ein zweites Signalelement des Brückenausgangssignals auftritt, wenn die Detektortemperatür unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt.

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37. 37. Einrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verhindern einer Steuersignaländerung eine auf das Brückenausgangssignal ansprechende Schaltung (G 2) zum Verhindern des Erreichens des Zählerstandes Zwei durch den Verzögerungszähler (53) bei unterhalb des vorbestimmten Wertes liegender Detektortemperatur aufweist.
38. 38. Einrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verhindern einer Steuersignaländerung ein Rückstellgatter (G 2) aufweist, dessen einem Eingang die ersten und zweiten Signalelemente des Brückenausgangssignals und dessen zweitem Eingang ein Element eines Bereitschaftssignals zugeführt ist, welches dann erzeugt wird, wenn ein Element des Taktsignals (St) erzeugt wird, und dessen Ausgangssignal dem Rückstelleingang (R) des Verzögerungszählers (53) zugeführt ist, um den Zählerstand des Verzögerungszählers auf Null zu bringen, wenn dem einen Eingang des Rückstellgatters (G 2) ein zweites Signalelement des Brückenausgangssignals und dem zweiten Eingang dieses Gatters ein Element des Bereitschaftssignals zugeführt ist.
39. 39. Einrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufhaltevorrichtung (173) zum Verhindern einer Änderung des Steuersignals vorhanden ist.
40. 40. Einrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhaltevorrichtung eine Schaltvorrichtung (173) enthält, die einen Eingang des Vergleichers (171) der Vorrichtung zum Verhindern einer Steuersignaländerung an Masse legt, so daß dauernd ein zweites Signalelement des Brückenausgangssignals dem einen Eingang des Rückstellgatters (G 2) zugeführt wird und der Verzögerungszähler (53) dauernd zurückgestellt wird.
41. 41. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf das zweite elektrische Signal (S 2) ansprechende Vorrichtung zum Ändern der Wiederholungsfrequenz der Taktsignalelemente vorgesehen ist.

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42. 42. Einrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Ändern der Wiederholungsfrequenz eine Schaltung (165, R 59) zum Vermindern des Ladestromes der taktbestimmenden Kapazität (C 6) beim Auftreten eines ersten Signalelementes des zweiten elektrischen Signals (S 2) am Vergleicher (39) und zum Erhöhen des Ladestromes der taktbestimmenden Kapazität (C 6) beim Auftreten eines zweiten Signalelementes des zweiten elektrischen Signals (S 2) am Vergleicher (39) enthält, wobei die Wiederholungsfrequenz der Taktsignalelemente herabgesetzt wird, wenn der Ladestrom vermindert wird, und gesteigert wird, wenn der Ladestrom erhöht wird.

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43. 43. Einrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastschaltung (51) einen Inverter (G 1) zum Invertieren des vom Vergleicher (39) erzeugten zweiten elektrischen Signals (S 2) enthält und daß die Vorrichtung zum Ändern der Wiederhölungsfrequenz auf das vom Inverter (G 1) abgegebene Signal anspricht, so daß der in die taktbestimmende Kapazität (C 6) fließende Strom erhöht wird, wenn ein erstes Signalelement des zweiten elektrischen Signals (S 2) erzeugt wird, und vermindert wird, wenn ein zweites Signalelement des zweiten elektrischen Signals (S 2) erzeugt wird.

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