DE2817594C2

DE2817594C2 - Elektronische Regelvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2817594C2
Application number: DE2817594A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Katsuta Nishimura; Yoshishige Oyama; Teruo Yamauchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-04-22
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1985-04-18
Also published as: US4205377A; JPS629742B2; USRE31906E; DE2817594A1; JPS53131326A

Description

9. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffmengensteller (120 in Fig. 7) aufweist: · ;=

- ein- Steuerkurvenglied (55). das entsprechend dem Kraftstoffmengen-Stelisignal angetrieben ist,

- ein vom Steuerkurvenglied (55) angetriebenes bewegliches Dosierglied (50) und

- eine DosieröfFnung (52) zum Durchfluß von zuzuführendem Kraftstoff, deren Profil der nichtlinearen Charakteristik des Kraftstoffmengen-Stellsignals entspricht, wobei die Fläche der Dosieröffnung (52) entsprechend dem Profil der Öffnung einstellbar ist (Fig. 7, 9).

Die Erfindung betrifft eine elektronische Regelvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Luftmengenmesser, der ein der Ansaugluftmenge entsprechendes Ausgangss'.gnal erzeugt, mehreren Fühlern, die verschiedene Betriebszustände der Brennkraftmaschine erfassen, einem Mikroprozessor, der die Ausgangssignale des Luftmengenmessers und der Fühler digital verarbeitet und mindestens ein Steuersignal für die Brennkraftmaschine abgibt, und einer Kraftstoffzufuhreinrichtung rait einem Einspritzventil mr Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine.

Aus der US-PS 3969614 ist bereits ein Regelsystem für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem ein Digitalrechner zur Regelung der ß.egelgrößen der Brennkraftmaschine einschließlich der eingespeisten Kraftstoffmenge, des Zündzeitpunkts und der in die Brennkraftmaschine rückgeführten Abgasmenge verwendet wird, der die Ergebnisse der erfaßten Ansaugluftmenge, der Temperatur, der Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine sowie der Zusammensetzung der Abgase auswertet.

Im stationären Betriebszustand eines durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeugs ist die Ansaugluftmenge der bedeutendste Faktor zum Regeln der eingespeisten Kraft$toffmenge. Der Durchsatz der Ansaugluft wird hierzu von einem Luftmengenmesser oberhalb der Drosselklappe erfaßt, der ein dem vorliegenden Durchsatz an Ansaugluft entsprechendes Ausgangssignal abgibt.

Bei Kraftstoffversorgungssystemen, bei denen der Kraftstoff synchron zur Kurbelwellendrehung in die Brennkraftmaschine eingeführt wird, wird zur Regelung der in die Brennkraftmaschine eingeführten Kraftstoffmenge allgemein die Offenzeit des Kraftstoffventils geregelt. Sie liegt beispielsweise im Bereich vöa etwa 2,5 ms bis 9 ms. Wenn ein Digitalsignal als Regelsignal zur Regelung der Offenzeit des Kraftstoffventils verwendet wird, genügt ein binärcodiertes Dezimalsignal von 12 bit (=4-3 bit), um eine Regelgenauigkeit innerhalb 1% zu gewährleisten. Wenn angenommen wird, daß die kleinste Offenzeit von 2,5 ms des Kraftstoffventils der binärcqdierten Dezimalzahl 100 entspricht, ist die größte Offenzeit von 9 ms des Kraftstoffventils kleiner als die binärcodierte Dezimalzahl 400, und das binärcodierte Dezimalsignal umfaßt die hohe Anzahl von! 1 bit . (=3+4 + 4 bit). Wenn weiter angenommen wird, daß

is das Digitalsignal ein binärcodiertes Signal ist und der Wert 256 (= 2») der größten Offenzeit des KraftstoSventils von 9 ms zugeordnet ist, entspricht die kleinste Offenzeit von 2,5 ms etwa dem Wert 50, und sin Digitalsignal von 8 bit reicht aus, um eine Genauigkeit der Regelung innerhalb von ± 1% (= ± "-Yso) zu gewährleisten. Daher ist ein digitales Regeh^nal mit einer begrenzten Anzahl von Bits (vgL oben) n'x gewünschten Regelung der Kraftstoffmenge ausreichend.
Da jedoch das Ausgangssignal des Luftmengenmessers einen Pegel hat, der im wesentlichen etwa dem Durchsaf; der Ansaugluft proportional ist, hat das Ausgangssignal des Luftmengenmessers bei kleiner Ansaugluftmenge einen niederen Pegel. Wenn daher ein Ausgangssignal mit einem derart niederen Pegel in ein Digitalsignal einer begrenzten Anzahl von Bits zur digitalen Verarbeitung umgesetzt wird, kann in diesem Bereich eine Änderung der Ansaugluftmenge nicht mit großer Genauigkeit dargestellt werden. Dies bedeutet, daß die Auflösung der Ansaugluftmenge im Bereich geringer Durchsätze verschlechtert ist, wenn diese durch Digitalsignale mit begrenzter Bitzahl dargestellt wird, wie weiter unten näher erläutert ist. Der Meßbereich des Luftmengenmessers liegt allgemein zwischen etwa 0,1 und etwa 5 mVmin, was etwa dem 50fäi.:hen Wert der Untergrenze entspricht. Wenn die Ansaugluftmenge durch ein binärcodiertes Signal von 10 bit und der höchste Durchsatz der Ansaugluft mit 5 mVmin durch 2¹⁰ - 1024 dargestellt wird, entspricht die Mindest-Ansaugluftmenge von etwa 0,1 m^s/min dsm Wert ¹⁰²VsO «f 20 » 2⁴ (= 16) dargestellt. Dementsprechend wird im Bereich großer Ansaugluftmengen bzw. Ansaugluftmengen nahe beim Höchstwert eine hohe Auflösung von etwa Viooo · 100 - 0,1% erzielt, so daß eine Änderung der Ansaugluftmenge in einem derartigen Bereich mit hoher Genauigkeit angezeigt werden kann; die Auflösung beträgt jedoch bei kleinen Ansaugluftmengen bzw. in der Nähe des Mindestwerts lediglich etwa ^]/io ■ 100 = 5%, so daß Änderungen der Ansauglufimenge innerhalb 5% dann nicht erfaßt werden können.

Die Genauigkeit der Regelung der eingeführten Kraftstoffmenge ist entsprechend bei kleinen Ansaugluftmengen aufgrund der unzureichenden Informationsmenge verrinfirt. Die Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses (A-Wert) auf einen geeigneten Wert im Bereich kleiner Ansaugluftmengen, d. h. bei niede· ren Motordrehzahlen, ist andererseits im Hinblick auf die Vermeidung von Umweltverschmutzungen durch Schadstoffe in den Auspuffgasen von besonderer Bedeutung, so daß ,»,ine derartige Verringerung der Genauigkeit der Regelung der Kraftstoffmenge so weit wie möglich veirmieden werden muß. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, die Anzahl der Bits des Digitalsi-

gnals, das die vom Luftmengenmesser erfaßte Ansaugluftmenge darstellt, zu erhöhen, um die unerwünschte Verringerung der Regelgenauigkeit im Bereich kleiner Ansaugluftmengen zu verhindern. Zu diesem Zweck muß der Mikroprozessor eine Parallelbetriebskapazität mit einer erhöhten Bitanzahl aufweisen, oder die Rechenzeit im Mikroprozessor muß verlängert werden, wenn die Parallelbetriebskapazität des Mikroprozessors nicht erhöht ist. Der erste Fall ist aus wirtschaftlicher Sicht nachteilig und der zweite Fall wegen des Ansprechverhaltens und damit der Genauigkeit der Regelung ungünstig.

Aus der DE-OS 23 23 619 ist eine analog/digital/analog-arbeitende Brennkraftmaschinenregelung bekannt, bei der die Ansaugluftmenge durch einen im Ansaug· stutzen vorgesehenen Druckfühler gemessen wird, dessen Ausgangssignal in ein Digitalsignal umgesetzt wird. Das Problem der Regeleenauiglceit im Bereich niederer Ansaugluftmengen bei der Dosierung der einzuspeisenden Kraftstoffmenge ist in dieser Druckschrift nicht angesprochen.

In der DE-OS 23 39 826 ist ein Regelsystem für Brennkraftmaschinen angegeben, bei dem die Ermittlung der Ansaugluftmenge über einen mit dem Gaspedal bzw. der Drosselklappe des Vergasers mechanisch gekoppelten, als A/D-Wandler wirkenden Winkelcodierer erfolgt, der eine nichtlineare Ausgangscharakteristik aufweist, um Speicherplatz in einem Kennfeld-Festwertspeicher einzusparen. Die Regelgenauigkeit der Vorrichtung, die insbesondere hinsichtlich des Schadstoffgehalts in den Abgasen wesentlich ist, kann jedoch hierdurch nicht verbessert werden, da die Drosselklappen- bzw. Gaspedalstellung ihrerseits in einer nichtlinearen Beziehung zur Ansaugluftmenge stehen, welche den eigentlich zu erfassenden Betriebsparameter darstellt, und im übrigen keinerlei Maßnahmen angegeben sind, wie die resultierende Nichtlinearität der Codierer-Ausgangssignale bei der Steuerung der Kraftstoffzufuhr berücksichtigt werden könnte.

Aus der DE-OS 23 36051 ist ferner ein Steuersystem für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem von einer nichtlinearen Beziehung zwischen Drosselklappenstellung und Kraftstoffbedarf ausgegangen wird und zur Erhöhung der Regelgenauigkeit der Kraftstoffzufuhr ein Umformer zur Reduzierung der Bitzahl vorgesehen ist, um bei gegebener Größe einer Speichermatrix eine größere Anzahl der Speicherplätze in den Bereich der größten Steigung der Kennlinie zu legen bzw. den Speicherplatzbedarf bei gegebener Genauigkeit zu verringern.

In dieser Druckschrift finden sich keinerlei Andeutungen zur Signalverarbeitung bei etwa linearer Beziehung zwischen einer Eingangsgröße und dem Kraftstoffbedarf zur Genauigkeitserhöhung bzw. zur entsprechend angepaßten Auslegung von Stellgliedern zur Kraftstoffdos i erung.

Auch die Kombination der Lehren der oben erläuterten Druckschriften konnte daher nicht zum Anspruchsgegenstand führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Regelvorrichtung mit einem Mikroprozessor zur Regelung von Brennkraftmaschinen und insbesondere der Kraftstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge als einer der Haupteinflußgrößen anzugeben, die weder einen Parallelbetrieb des Mikroprozes- sors noch unnötig ausgedehnte Rechenzeiten erfordern und gleichzeitig hohe Regelgenauigkeit gerade bei niederen Ansaugluftmengen ergeben soll.

Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung wird ein Luftmengenmesser eingesetzt, dessen Ausgangssignal eine derartig nichtlineare Kennlinie bezüglich der Ansaugluftmenge aufweist, daß der Signalpegel im Bereich kleiner Ansaugluftmengen anwächst; diese nichtlinearen Ausgangssignale werden vom Mikroprozessor digital verarbeitet, der einem Signalgenerator nachgeschaltet ist und ein entsprechendes KraftstofT-mengen-Stellsignal berechnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung;

Fig. 2 den Verlauf des Ausgangssignals des Luftmengenmessers in Fig. 1 in Abhängigkeit von der Ansaugiuftmenge;

F i g. 3 ein schematisches Beispiel eines erfindungsgcmäß bevorzugt verwendeten Luftmengenmessers;

F i g. 4 den Verlauf des Ausgangssignals des in F i g. 3 dargestellten Luftmengenmessers;

Fig. S ein schematisches Beispiel für einen weiteren erfindungsgemäß günstig verwendbaren Luftmengenmesser;

Fig. 6 rhi Diagramm zur Erläuterung der Erzielung eines idealen Ausgangssignals durch den Luftmengenmesser von Fig. 5;

Fig. 7 ein Beispie) für den Aufbau eines Kraftstoffmengenstellers mit kontinuierlicher Dosierung, der erfindungsgemäß bevorzugt verwendet wird;

F i g. 8 und 9 konstruktive Details zur Erläuterung der genauen Kraftstoffdosierung mit dem Kraftstoffmengensteller von Fig. 7 und

Fig. 10 ein Beispiel für eine Kraftstoffreguliereinrichtung mit absatzweiser Dosierung, die günstig für die Erfindung verwendbar ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Regelvorrichtung umfaßt einen Luftmengenmesser 100, der stromauf einer Drosselklappe 104 in der Ansaugleitung 102 einer Brennkraftmaschine 105 angeordnet ist. Der Luftmengenmesser 100 erzeugt ein Ausgangssignal, das dem Durchsatz der in Abhängigkeit von der Öffnung der Drosselklappe 104 in die Ansaugleitung der Brennkraftmaschine 105 eingeführten Luft entspricht. Dieses Ausgangssignal des Luftmengenmessers 100 ist die wichtigste Einflußgröße für die Regelung der in die Brennkammer der Brennkraftmaschine 105 einzuführenden Kraftstoffmenge, die in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 105 zu ändern ist. Hierzu sind folgende Mittel vorgesehen: Ein Drosselklappenstellungsfühler 106, der den Öffnungsgrad der Drosselklappe 104 erfaßt, ein Ansaugdruckfühler 108, der den Luftdruck in der Ansaugleitung erfaßt, ein Kurbelwinkelfühler 110, der die Winkelstellung der Kurbelwelle erfaßt, ein Temperaturfühler 112, der die Temperatur des Zylinderkopfes und/oder die Temperatur des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine erfaßt, und ein Sauerstoffühler 116, der die Abgaszusammensetzung in einer Abgasleitung 114 und insbesondere die Sauerstoffkonzentration im Abgas crlaBt. Hin KruflslalTmcngcnslcller 120 diciil zur Einstellung des Durchsatzes des in die Ansaugleitung von einer Kraftstoffeinspritzeinheit 118 eingespritzten Kraftstoffs. Ein Fühler 122, der den Betrieb des KraftstoffmengensteUers 120 erfaßt, dienst zu Korrektur der Menge des von der Kraftstofieinspritzeinheit 118 eingespritzten Kraftstoffs, wenn der Kraftstoffmengen-

steller 120 ungenau arbeitet. Die Ausgangssignale des Luftmesser* 100 und der Fühler 106. 108, 110, 112, 116 und 122 werden über einen Multiplexer 124 und einen A/D-Wandler 126 in einen Mikroprozessor 128 eingespeist. Abhängig von der Einspeisung dieser Digital- Hingangssignale führt der Mikroprozessor 128 die erforderliche Digital-Verarbeitung dieser Eingangssignale mittels "erschiedener Konstanten und Funktionen durch, die zuvor in einem zugeordneten Speicher 130 abgespeichert wurden, und gibt über eine Ausgabeeinheit 132 verschiedene Regelsignale ab, die zur Regelung des Betriebs der Brennkraftmaschine benötigt werden, wie z.B. für die Regelung der eingespeisten Kraftstoffmenge, des Zündzeitpunkts und der Abgasrückführung. Ein Taktgeber 134 ist so vorgesehen, daß diese Regelsignale während der gewünschten Zeitdauer an die verschiedenen Stellglieder abgegeben werden können.

In Fig. 1 sind der Multiplexer 124 und der A/D-Wandler 126 als Systembestandteile dargestellt, da angenommen wird, daß der Luftmengenmesser 100 und die verschiedenen Fühler 106,108,110,112,116 und 122 Analog-Ausgangssignale erzeugen. Wenn jedoch der Luftmengenmesser und die Fühler so ausgelegt sind, daß sie Digital-Ausgangssignale erzeugen, können der Multiplexer 124 und der A/D-Wandler 126 durch eine Eingabeeinheit ersetzt werden, wie sie im allgemeinen für Digitalrechner verwendet wird. Die Kraftstoffeinspritzeinheit 118 spritzt an einer Stelle stromab der Drosselklappe 104 Kraftstoff in die Ansaugleitung 102 ein, da sie für sog. kontinuierliche Dosierung vorgesehen ist. die zum Einspeisen von Kraftstoff unabhängig von der Drehphase der Brennkraftmaschine geeignet ist. Bei der sog. absatzweisen Einspeisung von Kraftstoff synchron zur Drehphase der Brennkraftmaschine ist andererseits die Kraftstoffeinspritzeinheit 118 wie dargestellt oder am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine vorgesehen. Selbstverständlich können erforderlichenfalls auch verschiedene andere Fühler ais die in Fig. i dargestellten vorgesehen werden. Der Multiplexer 124, der A/D-Wandler 126, der Mikroprozessor 128, der Speicher !30 und die Ausgabeeinheit 132 können auf einem einzigen Substrat oder einer Schaltungsplatte vorgesehen sein.

Fi g. 2 zeigt die Abhängigkeit des Ausgangssignals X des Luftmengenmessers 100 vom Durchsatz Q der Ansaugluft. Das vom Luftmengenmesser bei herkömmlichen Vorrichtungen abgegebene Ausgangssignal X hängt in vielen Fällen etwa linear vom Durchsatz Q der Ansaugluft ab, wobei die Auflösung für den Durchsatz Q der Ansaugluft im Bereich geringer Ansaugluftmen- so gen verringert ist, wenn das Signal ATzur Verarbeitung im Mikroprozessor 128 in ein Digitalsignal mit einer begrenzten Anzahl von B its umgesetzt wird. Dieses Problem kann gelöst werden, wenn der Pegel des Signals X im Bereich kleiner Ansaugluftmengen höher ist, wie dies der Kurve von Fig. 2 entspricht Im Bereich hoher Ansaugluftmengen, d. h., bei hohen Drehzahlen muß das Kraftstoff-Luft-Verhältnis nicht so genau eingehalten werden, da die Abgase keinen hohen Schadstoffgehalt aufweisen, der für die Umweltverschmutzung pro- blematisch wäre.

Es sei angenommen, daß die Beziehung zwischen dem Durchsatz β der Ansaugluft und dem Ausgangssignal X des Luftmengenmessers 100 gegeben ist durch:

65

X - <p(Q) (1).

ΔΧ =

φό

Wenn AQ/Qund z3A"als konstant angesehen werden können, ergibt sich

δφ Κ

<5Ö ⁼ Ö

wobei K eine Konstante darstellt. X läßt sich dann ausdrücken als

X = φ = K\ log Q + K₂

wobei K\ und K₂ Konstante sind.

Das bedeutet, daß sich der Pegel des Signals X immer in konstanter Weise mit der Änderung des Durchsatzes Q der Ansaugluft ändert. Daraus folgt wiederum, daß über den gesamten Bereich des Durchsatzes Q der Ansaugluft, der in ein Digitalsignal umgesetzt wird, die gleiche Auflösung erzielt wird. Die Beziehung zwischen dem Durchsatz Q der Ansaugluft und dem Ausgangssignal X des Luftmengenmessers 100 nach Gleichung (4) entspricht der Kurve von Fig. 2. Wenn z.B. von einer Luftdichte von 1,5 kg/m³ ausgegangen wird, entspricht ein Durchsatz von 0,1 bis S mVmin einem Durchsatz von 9 bis 450 kg/h. Mit K\ - 1 und Ki = 0 in Gleichung (4) liegt der Wert des Signals Xzwischen 2,2 (= log 9) und 8,3 (= log 450). Auf diese Weise kann das Ausgangssignal X des Luftmengenmessers 100 in ein Digitalsignal mit einer geringen Anzahl von Bits umgesetzt werden, da der Höchstwert 8,3 lediglich ca. viermal so groß ist wie der Mindestwert 2,2.

Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau einer Ausführungsform eines Luftmengenmessers, wie er bei der Erfindung bevorzugt verwendet wird. Es handelt sich um einen thermischen Luftmengenmesser mit einem Heizer 10 mit festen Widerstanden 11 und 12. Dieser Heizer 10 bildei zusammen mit den festen Widerständen 13, 14 und einem Potentiometer 15 eine Widerstandsbrücke. Eine Änderung im Durchsatz der Ansaugluft fährt zu einer entsprechenden Änderung der Temperatur des Heizers 10, wobei eine der Änderung der Temperatur des Heizers entsprechende Spannung an den Brückenanschlüssen 16 und 17 auftritt. Diese Spannung gelangt zur Integration an einen Operationsverstärker als Stellsignalgeber 18; das vom Stellsignalgeber 18 erzeugte Stellsignal wird in ein Stromstellglied 19 gespeist, das in Abhängigkeit vom Stellsignal den durch den Heizer 10 fließenden Strom erhöht, um einen Temperaturabfal! im Heizer 10 zu kompensieren, bzw. den durch den Heizer 10 fließenden Strom verringert, um einen Temperaturanstieg darin zu kompensieren, so daß die Brücke immer abgeglichen werden kann. Diese Änderung des Stroms wird als Änderung der Spannung an einem Widerstand als Aasgabeglied 2Θ erhalten; das so für den gemessenen Durchsatz Q der Ansaugluft erzeugte Ausgangssignal X wird zu Mikroprozessor 128 geleitet

Für den Gleichgewichtszustand zwischen der Menge der durch den Heizer 10 erzeugten Wärme und dem vom Durchsatz Q der Ansaugluft abhängigen Kühlungsgrad des Heizers 10 gut die Gleichung:

RP = U + B
in der bedeuten:

Die Differentiation der Gleichung (1) ergibt

den durch den Heizer 10 fließenden Strom, bei

dem die Temperatur des Heizers 10 konstant bleibt,

R den Widerstandswert des Widerstands 11 im Heizer 10,

A₁B Konstant«, T_n die Temperatur des Heizers 10 und T„ die Temperitur der Ansaugluft.

Aus Gleichung (5) folgt, daß der Strom / und damit das Ausgangssignal X des Luftmengenmessers eine Funktion der vierten Wurzel des Durchsatzes Q der Ansaugluft ist, deren Verlauf etwa der Kurve von F i g. 2 entspricht. In Fig. 4 ist diese Kennlinie als Kurve F strichpunktiert dargestellt; die durchgezogene Kurve G entspricht der durch die Gleichung (5) gegebenen Beziehung.

Eine erfindungsgemäße Alternative zur Erzielung einer der Kurve /'angenäherten Abhängigkeit des Ausgangssignals AT vom Durchsatz Q der Ansaugluft besteht darin, daß die Brücke abgeglichen wird, wenn der Durchsatz Q der Ansaugluft gleich Null ist; mit steigendem Durchsatz Q nimmt der durch den Heizer 10 fließende Strom /entsprechend der Spannung an den Brükkenanschlüssen 16 und 17 zu. Diese Spannung ist proportional zur Quadratwurzel des Durchsatzes Q der Ansaugluft. Wenn daher diese Spannung nach Integration im Integrierer 18 (Operationsverstärker) an ein Quadratwurzelglied 21 angelegt und dessen Ausgangssignal als Signal X verwendet wird, ist dieses Signal X eine Funktion der vierten Wurzel des Durchsatzes Qder Ansaugluft und somit ebenfalls der Kurve Fangenähert. Die gestrichelte Kurve Hin Fig. 4 stellt das entsprechende Ausgangssignal in diesem Fall dar.

Der Luftmengenmesser von Fi g. 3 weist ferner einen Signaldetektor 22, der den Wert des Signals ATerfaßt und ein Ausgangssignal abgibt, wenn ein vorgegebener Wert erfaßt wird, sowie ein Stellglied 23 mit einer Stelleinrichtung wie z. B. einem Servomotor auf, das den Widerstandswert des Potentiometers 15 abhängig vom Ausgangssignal des Signaidetektors 22 so eingestellt, daß die Kurve Gder Kurve Fir dem Bereich weiter angenähert werden kann, in dem der Durchsatz Q an Ansaugluft klein ist. Das Stellglied 23 stellt den Widerstandswert des Potentiometers 15 so ein, daß die Temperatur T_w des Heizers in dem Bereich zunimmt, in dem der Durchsatz Q an Ansaugluft klein ist. Weiterhin sind Temperaturfühler 24 und 25 vorgesehen, die die Temperatur der Ansaugluft an Punkten stromauf und stromab des Heizers IC in der Ansaugleitung 102 erfassen; ein Schalter 26 dient zur Änderung des Widerstands des Heizers 10.

Fig. 5 zeigt den Aufbau einer weiteren Ausffihrungsform des bevorzugt bei der Erfindung verwendeten Luftmengenmessers 100. Der hier dargestellte Luftmengenmesser ist ein Stauklappen-Luftmengenmesser mit einer Stauklappe 38, die sich entsprechend dem Durchsatz Q der Ansaugluft um einen Winkel ΰ verdreht und so eine durchsatzabhängige Öffnung 40 gegenüber einer Erhebung 39 vorgibt An der Stauklappe 38 ist ein Zeiger 41 befestigt, der sich mit der Stauklappe 38 mitdreht, dessen Verdrehung also proportional zum Drehwinkel θ der Stauklappe 38 ist. Dem Zeiger 41 ist ein Potentiomeler42 zugeordnet, da die Verdrehung des Zeigers 41 in eine entsprechende Spannung umsetzt, die dem Signal Xentspricht. Mit der Stauklappe 38 wirkt ein vakuumbetätigtes Servoglied 43 zusammen, dessen Einstellung durch ein Stellventil 44 eingestellt wird, um so die Empfindlichkeit des Luftmengenmessers festzulegen. Eine Bypassleitung 45 dient dazu, erforderlichenfalls einen Teil der Ansaugluft abzuzweigen, dessen Menge mit einer Stellschraube 46 eingestellt werden kann. Ein Dämpfungsglied 47 verhindert eine pulsie-

S rende Bewegung der Stauklappe 38 aufgrund von Schwingungen der Ansaugluft.

Fig. 6 erläutert, wie der Pegel des Ausgangssignals X des in Fig. 5 dargestellten Luftmengenmessers im Bereich kleiner Ansaugluftmengen erhöht werden

ίο kann. Wenn angenommen wird, daß die Fläche A der verengten Öffnung 40 durch A = C₄ ■ t? (C_A = Konstante) ausgedrückt werden kann, ist der Winkel θ und damit das Ausgangssignal X eine Funktion des Logarithmus der Fläche A der verengten Öffnung 40 und damit des Durchsatzes Qder Ansaugluft; somit kann auf diese Weise eine Kennlinie gemäß F i g. 2 erhalten werden. Die Fläche A der verengten Öffnung 40 kann ausgedrückt werden durch

A = As, ■ H(I - cos θ - A)

wobei bedeuten:

As, die Fläche der Stauklappe 38, H die Höhe des senkrechten Querschnitts der Ansaugleitung 102 (Länge der Stauklappe 38 zwischen Drehpunkt und freiem Ende), A die Höhe der Erhebung 39 beim Abstand χ χ den horizontalen Abstand der Stauklappe 38 zwisehen dem Drehpunkt und dem freien Ende ent lang der Längsachse der Ansaugleitung 102 beim Drehwinkel d.

Aus der Gleichung (6) folgt für die Höhe Ader Erhebung 39

ή = i - cos 6 - C_A- *

As,- H

. - 1 - cos β

wenn A = C_A ■ e° wie oben erläutert eingesetzt wird. Mit X = H- sin θ kann die Höhe Ader Erhebung 39 als Funktion von χ wie folgt ausgedrückt werden:

Ca ■ e° _ JC^

As, · H H¹

A=I-

Wenn die Form der Erhebung 39 so festgelegt wird, daß die durch Gleichung (8) gegebene Beziehung erfüllt ist, kann der eben erläuterte Zusammenhang A= C_A- s⁰ erreicht und damit die ideale Beziehung zwischen dem Durchsatz Q der Ansaugluft und dem Ausgangssignal X des Luftmengenmessen erzielt werden.

In der oben erläuterten Weise kann der Pegel des dem Durchsatz Q der Ansaugluft entsprechenden Signals X im Bereich geringer Ansaugluftmengen ohne Steigerung des Signalpegels im Bereich hoher Ansaugluftmengen erhöht werden. Eine derartige Kennlinie des Signals X bezüglich des Durchsatzes Q der Ansaugluft wird im folgenden kurz als nichtlineare Kennlinie bezeichnet Aus den obigen Erläuterungen zur idealen nichtlinearen Kennlinie folgt, daß die Auflösung fürden Durchsatz Qder Ansaugluft im Bereich kleiner Ansaugluftmengen ohne Erhöhung der Parallelverarbeitungskapazität an Informationsbits durch den Mikroprazes- sor gesteigert werden kann, wenn ein Signal X mit einer derartigen nichtlinearen Kennlinie durch den Luftmengenmesser erzeugt und in ein Digitalsignal umgesetzt wird, das dann im Mikroprozessor digital verarbeitet

wird. Die Information des Durchsatzes Q, die als Ergebnis <lcr iirilhmclischcn Verarbeitung des Signals X mit niclillinearer Kennlinie im Mikroprozessor erhalten v. ;rd, entspricht natürlich nicht genau dem praktischen Durchsalz Q an Ansaugluft. Damit kann kein richtiges Kraftstoff-Luft-Gemisch erzielt werden, wenn die Menge des in die Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespeisten Kraftstoffs direkt aufgrund einer derartigen Information geregelt wird. Es ist daher für eine genaue Regelung der Menge des eingespeisten Kraftstoffs erforderlich, die Ansaugluftdurchsatz-Information in geeigneter Weise umzuwandeln, damit das jeweilige Informations-Ausgangssignal des Mikroprozessors genau dem Ist-Durchsatz Q der Ansaugluft entspricht.

Der Betrieb des Luftmengenmessers 100 wird ferner durch Schwingungen der in die Brennkraftmaschine eingerührten Ansaugluft beeinflußt. Daher muß das in F i g. 5 dargestellte Dämpfungsglied 47 vorgesehen werden, oder es müssen die entsprechenden Einflußgrößen wie z. B. das VfAumen, die Elastizität und die Länge der Ansaugleitung 102 in geeigneter Weise festgelegt werden, um den nachteiligen Einfluß von Schwingungen der Ansaugluft auszuschließen. Weiterhin kann das Ausgangssignal X des Luftmengenmessers 100 nach Mittelwertbildung über eine geeignete Zeitdauer in den Mikroprozessor 128 eingeführt oder zur Mitteilung integriert werden, nachdem es an den Mikroprozessor 128 abgegeben wurde, um den nachteiligen Einfluß von Schwingungen der Ansaugluft auszuschließen. Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung des unerwünschten Einflusses von Schwingungen der Ansaugluft besteht darin, das Ausgangssignal X des Luftmengenmessers lediglich bei einer bestimmten Kurbelwellenstellung abzutasten.

In Fi g. 7 ist schmematisch der Aufbau einer Ausführungsform des Kraftstoffmengenstellers 120 für kontinuierliche Dosierung dargestellt, der bevorzugt bei der Erfindung verwendet wird. Ein Motor 48 treibt entsprechend einem vom Mikroprozessor 128 (F i g. 1) gelieferten Luftdurchsatz-Informationssignal eine Kurvenscheibe als Steuerkurvenglied 49 an. Die Drehung der Kurvenscheibe bewirkt eine entsprechende Gleitbewegung eines als Dosierglied 50 dienenden Dosierkolbens in einem Zylinder 51, wodurch die Offenlläche einer schlitzförmigen Dosieröffnung 52 in der Seitenwand des Zylinders 51 geändert wird. Der Kraftstoff wird über eine Kraftstoffzufuhröffnung 53 in den Zylinder 51 eingeführt. Ein Differenzdruck-Regelventil 54 hält die Kraftstoff-Druckdifferenz an der Dosieröffnung 52 konstant, so daß der Durchsatz des Kraftstoffs durch die Dosieröffnung 52 proportional zu ihrer Offenfläche 52 ist Eine zur Offenfläche der Dosieröffnung 52 proportionale Kraftstoffmenge wird durch das Differenzdruck-Regelventil 54 zur Kraftstoffzufuhreinrichtung 118 geleitet, die hier eine Kraftstoffeinspritzeinheit darstellt, und damit in die Ansaugleitung 102 der Brennkraftmaschine 105 mit der Drosselklappe 104 eingespeist Der Motor 48 kann ein Servomotor sein, wenn das digitale Luftdurchsatz-Informationssignal am Ausgang des Mikroprozessors 128 einer D/A-Wandlung unterzogen wird. Der Motor 48 kann alternativ ein Schrittmotor sein, wenn das digitale Ansaugluftdurchsatz-Informationssignal des Mikroprozessors 128 ohne D/A-Wandlung direkt zur Aussteuerung verwendet wird.

Das Luftdurchsatz-Informationssignal des Mikroprozessors 128 wird im Kraftstoffmengensteller 120 nach Fig. 7 in der anhand der Fig. 8 und 9 beschriebenen Weise unigescl/.l. F.s wird hier angenommen, daß das Ausgangssignal X des Luftmengenmessers Gleichung (4) folgt.

Gemä'J F i g. 8 wird die Offenfläche der Dosieröffnung 52 proportional zum Rückfahr- bzw. Hochfiuirfeub S, des Dosierkolbens vergrößert bzw. vei kleiner!, wobei der Durchsatz des durch die DosierötTnung 52 fließenden Kraftstoffs ebenfalls proportional zum Hub S_p des

ίο Dosierkolbens ist. Dementsprechend ist der Durchsatz des Kraftstoffs proportional zum Durchsatz der Ansaugluft, wenn der in einer beliebigen Richtung entsprechend dem Luftdurchsatz-Informationssignal des Mikroprozessors 128 angetriebene Dosierkolben derart verschoben wird, daß sein Hub S_p proportional zum Ist-Durchsatz Q der Ansaugluft ist Der Hub S_p des Dosierkolbens ist daher IiUr ein durch Gleichung (4) gegebenes Signal X proportional zum Ist-Durchsatz Q der Ansaugluft, wenn folgende Gleichung erfüllt ist:

X = K₁' log S_p + Κ/ (9),

wobei ATi' und Κϊ Konstante bedeuten. Ein die Gleichung (9) erfüllender Hub 5, des Dosierkolbens wird erhalten, indem das Profil der das Steuerkurvenglied darstellenden Kurvenscheibe 49 geeignet gewählt wird.

Gemäß F i g. 9 kann der Dosierkolben als Dosierglied 50 durch einen durch den Motor 48 angetriebenen Hebel 55 anstatt durch eine Kurvenscheibe angetrieben werden, so daß der Dosierkolben einen Hub S_p ausführt, der der durch das Ausgangssignal des Mikroprozessors 128 erzeugten Luftdurchsatz-Information proportional ist. In diesem Fall kann die Information in der weiter unten beschriebenen Weise urngesetzt werden, indem auf ähnliche Art die Form der Dosieröffnung 52 geeignet gewählt wird. Der Hub S_p des Dosierkolbens wird in diesem FaH ausgedrückt durch

S„ = K₁" log Q + K₂"

(10),

wobei ATi" und Ki" Konstante darstellen.

Demgemäß kann die Offenfläche As der Dosieröffnung 52 und damit der Durchsatz des Kraftstoff, lurch die DosierölTnung 52 proportional zum Ist-Durchsatz Q der Ansaugluft gemacht werden, wenn die Form der DosierötTnung 52 entsprechend der folgenden Gleichung bestimmt ist:

S„ = AT,"'log As + AT₂"'

wobei ATi"' und AT₂"' Konstante bedeuten.

Das Informationsausgangssignal des Mikroprozessors 128 kann mit einem nichtlinearen D/A-Wandler in ein Analogsignal umgesetzt werden, um eine gewünschte Analoginformation zu «halten.

Fig. 10 zeigt schematisch den Aufbau einer Ausfuhrungsform einer Rraftstoffzuführeinrichtung für absatzweise Dosierung, die bevorzugt bei der Erfindung verwendet wird. Bei der absatzweisen Dosierung wird Kraftstoff synchron mit der Drehphase der Brennkraftmaschine in die Brennkammer 57 des Zylinders mit dem Kolben 56 eingespeist. Die Vorrrichtung von Fig. 10 umfaßt eine Steuereinrichtung 125 mit einem Schaltglied 58, das eine Darlington-Transistorschaltung sein kann und das während einer begrenzten Zeitdauer entsprechend dem hohen Pegel des Informationsausgangssignals des Mikroprozessors 128 eingeschaltet

wird, und einer Magnetspule 62, die ihrerseits ein Kraftstoffventil 61 ansteuert Bei eingeschaltetem Schaltglied 58 fließt Strom von einer Stromquelle 59 über einen Widerstand 60 durch die Magnetspule 62 des KraftstoGventfls 61, das während der Zeitdauer der Erregung der Magnetspule 62 offengehalten wird, wodurch Kraftstoff bzw. ein Gemisch aus zerstäubtem Kraftstoff und Luft in die Brennkammer 57 eingespeist wird. Demgemäß ist die in die Brennkammer 57 eingespeiste Kraftstoffmenge proportional zur Offenzeit At_1n während der das Kraftstoffventil 61 offengehalten wird. Diese Offenzeit At_p des KraftstoffVentils 61 wird so festgelegt, daß sie proportional zum Ist-Durchsatz Q der Ansaugluft und umgekehrt proportional zur Drehzahl η der Brennkraftmaschine ist Wenn die Drehperiode der Brennkraftmaschine den Wert 70 hat, gilt die Beziehung

At₁₁-Q- Ta und damit

log At„ ~ log Q + log T_a

K3 log Alp = X + log T_a + K4

10

15

(12)

20

(13).

Mit Gleichung (4) folgt aus der Beziehung (13) für log At,

(14),

wobei AT₃ und Ka Konstante bedeuten.

Gleichung (14) zeigt, daß die Offenzeit At„ des Kraftstoffventils 61 aufgrund des durch Gleichung (4) gegebenen Wertes von X berechnet werden kann. Daher kann anstelle des Umsetzens der durch da.s Ausgangssignal des Mikroprozessors 128 erzeugten Luftdurchsatz-Information (Linearisierung) die Offenzeit At_p des KraftstoffVentils 61 im Mikroprozessor 128 nach Gleichung (15) berechnet werden und das sich ergebende Ausgangssignal des Mikroprozessors 128 direkt zum Einschalten des Schaltgliedes 58 dienen, um die richtige Kraftstoffmenge in die Brennkammer 57 einzuführen.

Die in die Brennkammer der Brennkraftmaschine eingeführte Kraftstoffmenge muß je nach dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine geändert werden, um das jeweils richtige Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erzeugen. Zu diesem Zweck muß das Ausgangssignal X des Luftmengenmessers in Abhängigkeit von Einflußgrößen korrigiert werden, zu denen die Temperatur, die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine sowie die Abgaszusammensetzung gehören. Der zur Korrektur des Ausgangssignals X des Luftmengenmessers zur Erzielung des richtigen Kraftstoffluft-Verhältnisses erforderliche Betrag AX ist durch folgende Gleichung gegeben:

Z = S* (15),

in der q die Menge an Kraftstoff bedeutet, die in die Brennkammer der Brennkraftmaschine eingeführt wird.

Demgemäß kann das Kraftstoff-Luft-Verhältnis des in die Brennkammer der Brennkraftmaschine eingeführten Kraftstoff-Luft-Gemischs geregelt werden, indem die Temperatur, die Drehzahl, die Last und die Abgaszusamensetzung der Brennkraftmaschine durch die verschiedenen Fühler 106 bis 116 (F i g. 1) erfaßt und deren Ausgangssignale in den Mikroprozessor 128 geleitet werden, in dem mit den zuvor im Speicher 130 gespeicherlern Funktionen und Konstanten AX berechnet wird. Das ΔΧ = log ^ darstellende Signal wird entsprechend zum Ausgangssignal X des Luftmengenmessers 100 addiert, um das Signal zu erhalten, da zum Regeln der Menge q des eingespeisten Kraftstoffes dient In diesem Fall kann das Kraftstoff-Luft-Verhältnis mit hoher Genauigkeit durch ein Digitalsignal mit kleiner Bitzahl geregelt werden, das beide Signale X und AX Funktionen von log Q sind.

Bei der Korrektur des Ausgangssignals X des Luftmengenmessers 100 aufgrund des Ergebnisses der Erfassung der Sauerstoffkonzentration im Abgas durch den Sauerstoffunler 116 auf der Basis eines Zirkoniumoxidelements ist der Wert von AX negativ bzw. positiv, wenn das Ausgangssignal des Sauerstoffühlers 116 höher bzw. niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist Der Wert von AX ist dabei so, daß er keine Instabilität der Anlage hervorruft Da der Sauerstoffühler 116 eine hohe Empfindlichkeit hat und sein Ausgangssignal dauernd schwankt, wird es im Mikroprozessor 128 oder in einem Integrierer über eine geeignete Zettdauer integriert, so daß sein Mittelwert mit dem zuvor erläuterten vorbestimmten Pegel verglichen werden kann. Weiterhin kann der Mikroprozessor 128 während seiner Rechenzeit ein Servomotor-Stellsignal synchron zum Kurbelwinkel oder in einem konstanten Zeitintervall erzeugen, das kürzer ist als die Ansprechzeit des Servomotors 48. In einem derartigen Fall wird das Stellsignal gemittelt, um die Bewegung des Dosierkolbens genau einzustellen. Weiterhin kann das Stellsignal, das den Servomotor 48 steuert während der Rechenzeit des Mikroprozessors 128 als Digitalgröße beibehalten werden, wodurch das Ausgangssignal X des Luftmengenmessers synchron zum Kurbelwinkcl oder bei konstanten Zeitintervallen korrigiert werden kann.

Zur Korrektur des Ausgangssignals X des Luftmengenmessers 100 aufgrund des Ergebnisses der Erfassung der Brennkraftmaschinentemperatur durch den Temperaturfühler 112 wird das Ausgangssignai θ des Temperaturfühlers 112 in den Mikroprozessor 128 gespeist, der AXaIs Funktion von θ berechnet. Diese Korrektur wird ausgeführt, wenn die Ist-Temperatur im unteren Bereich liegt.

Zur Korrektur des Ausgangssignals X des Luftmengenmessers 100 aufgrund der Ergebnisse der Erfassung der Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine wird das Ausgangssigna] des Kurbelwinkelfühlers 110, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine erfaßt, zusammen mit dem Ausgangssignal des Drosselklappenstellungsfühlers 106 und/oder des Ansaugdruckfünlers 108, der die Last und die Beschleunigung oder Verzögerung der Brennkraftmaschine erfaßt, dem Mikroprozessor 128 zugeführt, der den Wert von AX mit Hilfe der zuvor im Speicher 130 gespeicherten Funktionen und Konstanten berechnet. Während der Verzögerung kann die Einspeisung an Kraftstoff gesperrt sein. Weiterhin wird der Taktgeber 134 erforderlichenfalls betätigt, z. B. beim Starten oder Beschleunigen der Brennkraftmaschine, um das Ausgangssignal X des Luftmengenmessers 100 lediglich während einer derartigen Betriebsphase zu korrigieren.

Wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine niedrig ist, z. B. beim Starten der Brennkaftmaschine, dreht sich die Brennkraftmaschine im Leerlauf, wobei der Durchsatz der Ansaugluft verringert ist. Im Leerlauf wird nicht genügend Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Brennkammer gespeist, was zu einem unregelmäßigen Laufdcr Brennkraftmaschine fuhrt. Um eine gleichmäßige Drehung der Brennkrallmaschine zu gewährleisten

und die Drehzahl der Brennkraftmaschine im Leerlauf zu erhöhen, wird eine geeignete Schnelleerlaufeinrichlung vorgesehen. ■

Im stationären Betrieb, der Brennkraftmaschine ist der Durchsatz der ihr zugeführten Luft ungefähr gleich S dem Durchsatz der Ansaugluft. Diese Durchsätze sind jedoch während der Beschleunigung der Brennkraftmaschine nicht gleich, da der zeitliche Durchsatz Q der Ansaugluft größer ist als der Durchsatz Pder zugeführten Luft Daher sollte die Menge des eingespeisten Kraftstoffs aufgrund tjes Durchsatzes Pder zugefuhrten Luft bestimmt werden, peshalb muß die Menge des eingespeisten Kraftstoffs, der mit der zugefuhrten Luft zu einem bestimmten Zeitpunkt zu mischen ist, aufgrund des Durchsatzes Q der Ansaugluft zu einem vor- her liegenden Zeitpunkt eingestellt werden. Wenn die Rechenzeit des Mikroprozessors 128 berücksichtigt wird, kann die Beziehung zwischen diesen beiden Zeitpunkten festgelegt werde,*), indem die Reihenfolge der Signalübertragung durch den Multiplexer 124 oder das Verarbeitungsprogramrn des Mikroprozessors 128 geeignet gewählt wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

30

35

40

45

50

60

65

Claims

.-.■■■ ι Patentansprüche:

1. Elektronische Regelvorrichtung fur Bremskraftmaschinen mit

- einem Luftmengenmesser, der ein der Ansaugluftmenge entsprechendes Ausgangssignal erzeugt,

- mehreren Fühlern, die verschiedene Betriebszustände der Brennkraftmaschine erfassen,

- einem Mikroprozessor, der die Ausgangssignale des Luftmengenmessers und der Fühler digital verarbeitet und mindestens ein Steuersignal für die Brennkraftmaschine abgibt, und

- einer Kraftstoffzufuhreinrichtung mit einem Einspritzventil zur Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine,

dadurch ge*«nnzeichnet, daß

- der Luftmengenmesser (100) (Fig. 2, 3) als Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge ein nichtlineares Signal mit einem derartigen nichtlinearen Verhalten erzeugt,

- daß das Signal in einem vorbestimmten Bereich kleiner Ansaugluftmengen stärker ansteigt als im übrigen Bereich der Ansaugluftmenge, und

- der Mikroprozessor (128) mit dem nichtlinearen Signal »n Digitalform gespeist auf dessen Grundlage digital ein Signa! -nit nichtlinearem Verhalten in bezug auf eine Soll-Kraftstoffmenge für die Kraftstoff^ rühreinrichtung (118; 125, 61) berechnet, und

- entweder ein Kraftstoffmengensteller (120) mit dem berechneten nichtlinearen, das Steuersignal darstellenden Signal als Kraftstoffmengen-Stellsignal die Kraftstoffzufuhreinrichtung (118) so betreibt, daß die Kraftstoffmenge proportional zur Ansaugluftmenge ist (F i g. 7),

- oder das berechnete Signal mit nichtlinearem Verhalten im Mikroprozessor (128) in ein lineares, das Steuersignal darstellendes Kraftstoffmengen-Stellsignal umgesetzt wird, das die Kraftstoffzufuhreinrichtung (121, 61) direkt ansteuert, die eine der Ansaugluftmenge proportionale Kraftstoffmenge abgibt (Fig. 10).

2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Luftmengenmesser (100), dessen Ausgangssignal X im wesentlichen der Beziehung

X = K_x log Q + K₁

mit Q = Ansaugluftmenge und
K\, Ki = Konstante

folgt.

3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Luftmengenmesser (100), dessen Ausgangssignal X im wesentlichen gleich dem Wert

r/u

mit Q = Ansaugluftmenge

■' .'

4. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis3,dadürchgekennzeichnet, daß der Luftmengenmesser (100) aufweist (Fig. 3):

— einen im Ansaugluftstrom angeordneten Heizer (10), dessen Temperatur sich mit der Ansaugluftmenge ändert,

- eine Fühleinheit (13-17), die ein einer 4 widening der Temperatür des Heizers (10) entsprechendes Aussaugsignal erzeugt, ^

- einen Stellsignalgeber (18), der ein dem Ausgangssignal der Fühieinheit (13-17) entsprechendes Stellsignal erzeugt,

- ein Stellglied (19), das den durch den Heizer (W) fließenden elektrischen Strom entsprechend' dem Stellsignal des Stellsignalgebers (18·) einstellt, um die Temperatur des Heizers (IQi) konstantzuhalten, und

- ein Ausgabeglied (20), das auf der Grundlage des gesteuerten elektrischen Stroms das nichtlineare Signal abgibt.

5. Regelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftmengenmesser (100) weiter aufweist (Fig. 3):

- einen Signaldetektor (22), der das vom Ausgabeglied (20) abgegebene Signal erfaßt und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das erfaßte Signal einen vorbestimmten Pegel überschreitet, und

- ein Stellglied (23), das den Erfassungspegel der Fühleinheit (13-17) entsprechend dem Ausgangssignal des Signaldetektors (22) einstellt.

6. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftmengenmesser (100) aufweist (Fig. 3):

- einen im Ansaugluftstrom angeordneten Heizer (10), dessen Temperatur sich mit der Ansaugluftmenge ändert,

- eine Fühleinheit (13-17), die ein einer Änderung der Temperatur des Heizers (10) entsprechendes Ausgangssignal erzeugt,

- einen Integrierer (18), der das Ausgangssignal der Fühleinheit (13-17) integriert, und

- ein Quadratwurzelglied (21), das dem Ausgang des Integrierers (18) nachgeschaltet ist und das nichtlineare Signal aus dem Ausgangssignal des Integrierers (18) erzeugt.

7. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Kraftstoffzufuhreinrichtung (125, 61 in Fig. 10) aufweist:

- eine Steuereinrichtung (125) mit

- einem Schaltglied (58) und

- einer Magnetspule (62), die in Abhängigkeit vom linearen, vom Mikroprozessor (128) linearisierten Kraftstoffmengen-Stellsignal erregt wird, und

- ein KraftstonVentil (61), das im Kraflstollströn-.ungsweg angeordnet und durch die Miip.nrl\piilc (62) brliiliyj Kl

8. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche I

bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffmengensteller (120 in F i g. 7) aufweist: .

- ein Steuerkurvenglied (49), das entsprechend dem Kraftstoffmengen-Stellsignal angetrieben ist und eine der nichtlinearen Charakteristik des zu seinem Antrieb verwendeten Kraftstoffmengen-Stellsignals entsprechende Steuerkurve aufweist, ■

- ein vom Steuerkurvenglied (49) angetriebenes bewegliches Dosierglied (50) und

- eine Dosieröffnung (52) zum Durchfluß, von zuzuführendem Kraftstoff, deren Querschnitt entsprechend der Steuerkurve des Steuerkurvenglieds (49) einstellbar ist (Fig. 7, 8).