DE2137072A1 - System zur automatischen Prüfung von Bremsreguliersystemen an Fahrzeugen - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland · Dr.-Ing. R. König ■ Dipl.-Ing. K. Bergen

Patentanwalte ■ 4ood Düsseldorf · Cecilienallee 7B ■ Telefon 43S7

Unsere Akte: 26 816 23. Juli 1971

SAAB-SCANIA AKTIEBOLAG, 581 88 Linköping, Schweden

"System zur automatischen Prüfung von Bremsreguliersystemen an Fahrzeugen"

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur automatischen Prüfung, ob ein elektronisches Bremssteuersystem eines auf Rädern laufenden Fahrzeugs von Geschwindigkeitsfühlern kommende Signale an eine elektronische Einheit abgibt, welche die Bremswirkung individueller Räder nachweist, und ob die Einheit beim Ansprechen auf ihr zugeführte Signale irgend«* welche Änderungen der Radgeschwindigkeit relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt und bei bestimmten Bezugswerten der in Rede stehenden Geschwindigkeitsänderungen Steuersignale an eine Anzahl Auslässe bildender Solenoidventile od„dgl_e weiterleitet, die den Bremsdruck in den Bremsleitungen der jeweiligen Räder regulieren«

Die Erfindung verfolgt den Zweck, in gewissen Zeitintervallen die Meßvorrichtungen und die elektronische Einheit, die das Bremssteuersystem des Fahrzeugs überwacht, zu prüfen,, Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe .beruht auf dem Gedanken, wiederholt Blockierungstendenζen für die jeweiligen Räder des Fahrzeugs zu simulieren und konsistente Steuersignale nachzuweisen oder zu ermitteln, die von der elektronischen Einheit zu den jeweiligen Ventilen gesendet werden. Das System nach der Erfindung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulsgenerator, der an die elektrische Anlage des Fahrzeugs angeschlossen ist und durch deren Zünd—

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schalter wirksam oder unwirksam gemacht werden kann, so gestaltet ist, daß er in gewissen Zeitintervallen, solange die Bremsen nicht betätigt v/erden, kurze Pulse bestimmter Dauer sendet, um intermittierend mindestens einen elektrischen Stromkreis zu schließen, der mit zugeordneten Radsignal-Stromkreisen in der elektronischen Einheit und mit spannungsregulierenden Mitteln verbunden ist, wobei dieser elektrische Stromkreis so gestaltet ist, daß er mindestens eine Eingangsspannung herauf- oder herabsetzt, die in jedem Signalstromkreis einem signalvergleichenden Detektor zugeführt wird, so daß der Detektor ein Ausgangssignal sendet, welches den Zustand nicht angelegter Bremsen repräsentiert, und daß eine Diode oder eine ähnlich wirkende elektronische Komponente so angeordnet ist, daß sie das Ausgangssignal nachweist und bei Abwesenheit eines solchen Signals einen Alarm in einem Warnstromkreis in der Prüfeinheit auslöste

Eine derartige Überprüfung des Bremssystems des Fahrzeugs wird automatisch durchgeführt, sobald das Zündsystem des Fahrzeugs eingeschaltet ist, und nicht wieder unterbrochen, bis der Bremslichtschalter oder ähnliche Mittel während eines Bremsvorganges betätigt werden_e Dies bedeutet, daß bei einem Ausfall in dem bremsregulierenden System des Fahrzeugs in jedem Augenblick einer normalen Fahrt der Fahrer des Fahrzeugs durch einen Alarmanzeiger, der sich in der Nähe des Fahrersitzes befindet, über die bestehende Situation gewarnt wird.

In anderer Betrachtung wird erfindungsgemäß ein der herrschenden Bewegung eines individuellen Rades entsprechendes Signal mit einem Bezugssignal verglichen, um die Tendenz des Rades zum Blockieren unabhängig davon zu melden, wie das elektronische Bremsreguliersystem konstruiert und gestaltet ist, um eine solche Tendenz nachzuweisen. Ein derartiges Bezugssignal kann aus einer zuvor gemessenen Ge-

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schwindigkeit des Rades oder anderer geeigneter Komponenten gebildet werden, oder es kann aus einem Signal bestehen, das die herrschende Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert. In diesem letzteren Falle wird das Signal von einer rechnenden Schaltung für die vorgewählte Geschwindigkeit des Fahrzeugs in die elektronische Einheit eingeführt und einem darin befindlichen Detektor für die individuellen Räder zugeleitet s wobei dieses Signal vor dem Eintritt in den Detektor heruntergesetzt wird, und zwar zu dem Zweck, eine bremsregulierende Wirkung in der Umgebung eines Grenzwerts der Verzögerung oder Nacheilung zu erhalten, wobei dieser Grenzwert benachbart zu dem Grenzwert liegt, welcher der maximalen Bremsleistung des Fahrzeugs entspricht_o Dies bedeutet ₉ daß während eines Bremsvorganges der Detektor Steuersignale nur aussendet, wenn dieser Grenzwert der Verzögerung oder Nacheilung an einem individuellen Rad überschritten worden ist.

Um eine Tendenz eines individuellen Rades zum Blockieren zu simulieren, ist es somit notwendig, das der herrschenden Radgeschwindigkeit entsprechende Signal herunterzusetzen, so daß das Signal unter den Wert des der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Signals fällt, oder aber das der vorgewählten Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Signal heraufzusetzen, so daß es mit Sicherheit größer ist als das der herrschenden Radgeschwindigkeit entsprechende Signal, Die Simulierung kann aber auch durch Kombination dieser beiden Maßnahmen erreicht werden_β In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird alles dies mit Hilfe einer Widerstandsschaltung erreicht, die mit dem Signalstromkreis jedes individuellen Rades an einer Stelle vor dem Eingang des Detektors gekoppelt ist. Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet;, daß Pulse, die vom Pulsgenerator kommen, in einen Transistor oder ein entsprechendes _s als Tor wirkendes Element eingeleitet werden, um die Widerstands schaltung zu regulieren und den Transistor oder das

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sonstige' Tor zu veranlassen, einen

—-""iLer mi%--^ei2--5i^no:lBtroiakxeJ^jrexbun.den ist, wodurch die Eingangsspannung des Signalstromkreises zum Detektor um einen herabsetzenden Faktor reduziert wird, der—de^ -Größe des Widerstandes als Ergebnis einer Spannungsteilung ent- — spricht, '"""-.,..___

Die im System nach der Erfindung enthaltene Warnschaltung besteht aus einem Transistor oder einem entsprechenden als Tor wirkenden Element, das durch die die Ausgangssignale nachweisenden, zusammenwirkenden Dioden gesteuert wird und nur dann erregt oder geöffnet wird, wenn Ausgangssignale an-. wesend sind, welche die Beendigung eines Bremsvorganges von allen Detektoren in der elektronischen Schaltung repräsen— tieren, worauf eine Leitung, die vom Pulsgenerator zu den den Alarm auslösenden Mitteln führt und in der Warnschal— tung enthalten ist, geerdet wird« Die Alarm auslösenden Mittel enthalten eine Warnlampe, die durch einen Transistor oder eine entsprechende elektronische Komponente gesteuert wird, die eine Leistungsstufe darstellt und deren Basis« spannung durch einen im geladenen Zustand befindlichen Kondensator gesteuert wird, der seinerseits über eine blockierende Diode mit Pulsen vom Pulsgenerator gespeist wird, wenn der Transistor oder das ihm entsprechende Tor durch die W die Ausgangssignale nachweisenden Dioden gedrosselt oder gesperrt wird_e

Die Erfindung sei nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die schematisch als Blockdiagramm ein erfindungsgemäß gestaltetes Überprüf ungssystem wiedergibt und mit einer Signalschaltung verbunden ist, die in einem elektronischen Bremsreguliersystem enthalten ist.

Ein Steuersystem, das das Blockieren verhindert, ist normalerweise so konstruiert, daß es individuell die Bremswirkung jedes Fahrzeugrades steuert, so daß ein Bezugsniveau,

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welches durch die Geschwindigkeit, Verzögerung oder Nach~ eilung bestiirnnt-wird, während eines BremsVorganges im wesentlichen aufrechterhalten wird. Bei dem hier als Beispiel gewählten Bremssteuersystem beruht das Steuerprinzip auf dem Gedanken, die Bremsoperation für jedes einzelne Rad unabhängig von der jeweils herrschenden Verzögerung oder Nacheilung zu steuern,, Im Hinblick hierauf ist es notwendig, die Geschwindigkeit jedes einzelnen Rades zu bestimmen«, Zu diesem Zweck ist an jedem Rad ein hier nicht gezeichnetes Zahnrad angebracht, das mit einem magnetischen Transduktor 1 zusammenwirkt, der feststehend und benachbart zum Rad derart angeordnet ist, daß ein Signal jedesmal dann abgegeben wird, wenn ein Zahn des Zahnrades den Transduktor 1 passierte Die Frequenz der auf diese Weise erzeugten Puls— folge repräsentiert bei jeder Meßoperation die herrschende Winkelgeschwindigkeit des Rades»

Die vorstehend genannten Pulse werden einer elektronischen Einheit zugeleitet, die in dem Fahrzeug untergebracht ist und vier Signalstromkreise mit individuellen Verbindungen zu den Transduktoren 1 enthält, welche die Eingangssignalquellen bilden,, Die Signalstromkreise sind untereinander identisch im Aufbau und ihrer Wirkungsweise„ Die nachstehende Beschreibung kann sich daher darauf beschränken, wie das erfindungsgemäße Prüfungssystem mit einem dieser Signalstromkreise zusammenwirkte

Der Signalstromkreis enthält einen Pulswandler 2, in welchem die vom Transduktor 1 kommenden Pulse transformiert und in bekannter Weise in ein Spanriungssignal umgewandelt werden, das normalerweise über einen Widerstand 3 dem negativen Eingang eines Detektors 6 zugeleitet wird«, Der Detektor 6 hat den Zweck, den Wert des empfangenen, der herrschenden Radgeschwindigkeit entsprechenden Signals mit einem gespeicherten Wert zu vergleichen, der zuvor empfangen worden ist und der Geschwindigkeit des frei laufenden

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Rades entspricht, oder auch mit einem Signalwert, der in den Detektor 6 eingeleitet wird und die Fahrzeuggeschwindigke i.t-^epräsentiert g -

Unabhängig davon, auf welchem Verfahren das Steuersystem beruht, besteht der Zweck des Detektors 6 darin, eine Blockiertendenz des einen oder anderen Fahrzeugrades nachzuweisen, und zwar durch Vergleichen und Berechnen der aufgenommenen Signale, und eine elektrische Größe anzuzeigen, die in eine Treiberstufe 7 geleitet wird, welche das Aus— gangssignal verstärkt und das verstärkte Signal zu einem die Bremswirkung steuernden, nicht gezeichneten Ventil in den Bremsleitungen des Rades weiterleitet»

Die Zeichnung veranschaulicht, wie eine Spitzen-Folgesteuerung oder —Nachlaufsteuerung 5 geschaltet ist, um den Detektor 6 mit einem positiven Eingangssignal zu versorgen, und zwar in Form einer reduzierten Signalspannung, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert„Diese Reduzierung eines Signals, das die vorausgesagte Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert und in dem Steuersystem erzeugt wird, findet vorteilhaft in einer nicht gezeichneten Widerstands— strecke der Schaltung statt, und zwar vor dem Eintritt des Signals in den Detektor. Sie gibt einem Steuersignal, das den Detektor 6 verläßt, die Fähigkeit, eine Steuerfunktion auszuüben, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit in Verbindung mit der Differenz zwischen der tatsächlichen Verzögerung oder Nacheilung und einer gewünschten Bezugsverzöge— rung oder -nacheilung zusammenwirkt„

Das erfindungsgemäße Prüfungssystem ist mit dem oben beschriebenen Steuersystem zu dem Zweck verbunden, die als Detektoren wirkenden Mittel und Meßvorrichtungen und die elektronische Einheit des Steuersystems zu überwachen. Zu diesem Zweck ist das Prüfsystem so gestaltet, daß es blockierende Tendenzen in jedem individuellen Signalstrom-

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kreis des Steuersystems simuliert und die Ausgangssteuersignale des jeweils in Betracht kommenden Detektors 6 -__ nachweist. ■""""" """"" ^-— —-

In Hinblick hierauf enthält_das_Prüfsystem als hauptsächliche Mittel zur Überwachung der verschiedenen Signalstromkreise einen Pulsgenerator 10 und eine Warnschaltung 11 bis 16 und 18 sowie als individuelle Mittel in jedem Signalstromkreis eine Widerstandsstrecke der ""Schaltung 4₉ 8, d±e vor dem Detektor 6 liegt, sowie eine Diode 17» die mit dem Ausgang der Treiberstufe 7 verbunden ist«,

Der Pulsgenerator 10 ist mit dem elektrischen System des Fahrzeugs verbunden und kann durch dessen nicht gezeichnet ten Zündschalter ein- und ausgeschaltet werden_o Der Pulsgenerator 10 hängt außerdem von dem leitenden oder nichtleitenden Zustand des Bremslichtkontakts 9 des Fahrzeugs derart abj daß der Pulsgenerator 10 abgeschaltet wird_s wenn der Bremslichtkontakt 9 geschlossen wird«, Dies bedeutet, daß die Prüffunktion des Systems während eines Bremsvorganges unterbrochen wird₀

Der Pulsgenerator 10 ist so eingerichtet, daß er in bestimmten Zeitintervallen kurze Pulse sendete In dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die zeitliche Pulslänge 2 Millisekunden und die zwischen zwei Pulsen liegenden Intervalle 5 Sekunden betragene Die Pulse werden zunächst den Widerstandsschaltungen zugeleitet, wo sie einen Transistor 8 erregen (oder durchlässig machen) und ihn veranlassen, das untere Ende eines Widerstandes 4 zu erden, worauf der Widerstand 4 zusammen mit einem im Signalstromkreis enthaltenen Widerstand 3 die Spannung teilt _s die in dem Signalstromkreis erzeugt wird und die herrschende Radgeschwindigkeit repräsentiert« Infolgedessen nimmt die am negativen Eingang des Detektors 6 liegende Signalspannung Werte an, die von dem Detektor als Verzögerung oder Nach-

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eilung interpretiert werden, die das Bezugsniveau überschreiten.

Der Transistor 8 ist normalerweise unwirksam, so daß die Radgeschwindigkeit V, in dem Detektor 6 in der üblichen Weise verglichen wird, beispielsweise mit 0,9 V, in welchem Ausdruck V die vorgewählte Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt. Befinden sich die Bremsen des Fahrzeugs in unwirksamem Zustand, sind sie also nicht angelegt, so ist V, = V und somit V·. τ O_C9 V. Dieses Resultat bedeutet, daß das gewöhnliche Bremssystem des Fahrzeugs sich in betriebsfähigem Zustand befindet.

Wird der Widerstand 4 während der Palslänge von 2 Millisekunden geerdet, was stattfindet, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird, so wird die dem Detektor 6 zugeführte Spannung auf beispielsweise 0,8 V, reduziert, was beim Vergleich mit der Spannung von 0,9 V, die in den anderen Eingang des Detektors 6 gegeben wird, den Detektor veranlaßt, ein Signal auf das Solenoidventil zu geben, und zwar nach Verstärkung in der Treiberstufe 7, um das Bremssystem, zu deaktivieren.

Gemäß dem Prinzip, auf dem das Prüf system nach der Erfindung beruht, ist somit ein positives Ausgangssignal, das von der Treiberstufe 7 während der Zeit empfangen wird, wo ein Puls vom Pulsgenerator 10 gesendet wird, das Kriterium dafür, daß die Meßvorrichtungen und elektronischen Komponenten in den jeweiligem Signalstromkreisen in der beabsichtigten Weise arbeiten. Die Ausgangssignale werden durch eine Leitung ermittelt, die mit dem Ausgang der Treiberstufe 7 und dem positiven Pol einer Spannungsquelle verbunden ist und eine blockierende Diode 17 enthält, welche durchlässig wird, wenn positive Ausgangssignale von der Treiberstufe 7 empfangen werden, dagegen undurchlässig wird, wenn negative Pulse empfangen werden und auf dem

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Wege über das -Ventil zur Erde abgeleitet werden_β

Die die Ausgangssignale nachweisenden Dioden 17$ 19, 20, 21 in-den jeweiligen Signalstromkreisen sind durch Leitungen miteinander verbunden und so angeordnet, daß sie durch logistische Addition ihrer jeweiligen Zustände zusammenwir— ken, um so einen Transistor 12 zu erregen (oder leitend zu machen), der in der gemeinsamen Alarmschaltung liegt₀ Die Alarmschaltung enthält eine Warnlampe 18, die durch einen Transistor 15 gesteuert wird, der als Leistungsstufe dient und durch einen Kondensator 14 erregt wird, sofern dieser | geladen ist«, Der Kondensator 14 ist über eine blockierende Diode 13 parallel zum Transistor 12 mit einer Zweigleitung verbunden, die vom Pulsgenerator 10 ausgeht und einen lastbegrenzenden Widerstand 11 enthält, der dafür sorgt, daß die Speisung des Transistors 8 mit Pulsen aufrechterhalten wird.

Ist das Steuersystem im ganzen im normalen Betrieb_§ so senden sämtliche Treiberstufen 7 positive Ausgangssignale aus, wenn die Pulse eine simulierte Radblockierung verur~ Sachenβ Dabei liefert ein Widerstand 16 die nötige Basisspannung, um den Transistor 12 zu erregen und ihn zu veranlassen, die den Widerstand 11 enthaltende Zweigleitung zu (| erden, worauf der Kondensator 14 keine Ladung erhalte

Wenn andererseits aus irgendeinem Grunde die eine oder andere Treiberstufe 7 keine positiven Ausgangspulse während des Pulsintervalls senden_s dann ist der Zustand des Transistors 12 analog dem vorangegangenen unwirksamen Zustand, und die vom Generator 10 in die Zweigleitung über den Widerstand 11 gelieferten Pulse laden den Kondensator 14 auf_s so daß dieser eine Basisspannung annimmt} wie sie notwendig ist, um den Transistor 15 zu erregen oder leitend zu machen, worauf die Warnlampe 18, die sich zweckmäßig in der Nachbarschaft des Fahrersitzes befindet, bei jedem Puls

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- ίο -

. gezündet wird und durch wiederholtes Blinken mit einer der Pulsfrequenz entsprechenden Frequenz den Fahrer davon in
Kenntnis setzt, daß das Bremssteuersystem nicht in Ordnung ist.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführung beschränkt und kann innerhalb ihres Grundgedankens modifiziert werden₀ Beispielsweise ist es möglich, in den jeweiligen Signalstromkreisen nicht die Signalspannung zu reduzieren, welche die herrschende Radgeschwindig— keit repräsentiert, sondern intermittierend das Signal zu
verstärken, welches die vorgewählte Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert, und dadurch eine Tendenz zum Blockieren zu simulieren, wobei diese Verstärkung zweckmäßig in einer gemeinsamen Einheit zur Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen wird, die in die elektronische Einheit
eingeschlossen ist„

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Claims (1)

1. - 11 SAAB-SCANIA AKTIEBOLAG, 581 88 Linköping, Schweden

   Patentansprüche;

   !ystem zur automatischen Prüfung, ob ein elektronisches Bremssteuersystem eines auf Rädern laufenden Fahrzeugs von Geschwindigkeitsfühlern kommende Signale an eine elektronische Einheit abgibt, welche die Bremswirkung individueller Räder nachweist, und ob die Einheit beim Ansprechen auf ihr zugeführte Signale irgendwelche Änderungen der Radgeschwindigkeit relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt und bei bestimmten Bezugswerten der in Rede stehenden Geschwindigkeitsänderungen Steuersignale an eine Anzahl von Auslässe bildende Solenoidventile od_edgl_o weiterleitet _g die den Bremsdruck in den Bremsleitungen der jeweiligen Räder regulieren s dadurch gekennzeichnet«, daß ein Pulsgenerator (10), der an die elektrische Anlage des Fahrzeugs angeschlossen ist und durch deren Zündschalter wirksam oder unwirksam gemacht werden kann, so gestaltet ist, daß er in gewissen Zeitintervallen, solange die Bremsen nicht betätigt werden, kurze Pulse bestimmter Dauer sendet, um intermittierend mindestens einen elektrischen Stromkreis zu schließen, der mit zugeordneten Radsignal— Stromkreisen in der elektronischen Einheit und mit spannungsregulierenden Mitteln (j5_s 4) verbunden ist_s wobei dieser elektrische Stromkreis so gestaltet ist_s daß er mindestens eine Eingangsspannung herauf— oder herabsetzt _s die in jedem Signalstromkreis einem signalvergleichenden Detektor (6) zugeführt wird, so daß der Detektor ein Ausgangssignal sendet_s welches den Zustand nicht angelegter Bremsen repräsentiert _s und daß eine Diode (17_S 19, 20, 21) oder eine ähnliche elektronische Komponente so angeordnet ist, daß sie das Ausgangssignal nachweist und bei Abwesenheit eines solchen Signals einen Alarm in einem Warnstrom» kreis (11 bis 16 und 18) in der Prüfeinheit auslöst«

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   2ο System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß von den Pulsen, die vom Pulsgenerator (10) gesendet werden, einer zu einer Widerstandsstrecke geleitet wird, die mit dem Signalstromkreis jedes einzelnen Rades verbunden ist und einen Transistor (8) (oder ein entsprechendes als Tor wirkendes Element) erregt · oder leitend macht und den Transistor veranlaßt, einen mit dem Signalstromkreis verbundenen Widerstand (4) an Erde zu legen, wobei die Eingangsspannung des Signalstromkreises zum Detektor (6) zufolge Spannungsteilung um einen Faktor vermindert wird, der der Größe des Widerstandes (4) entspricht O

   3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Warnstromkreis einen Transistor (12) oder ein entsprechendes, als Tor wirkendes Element enthält, das durch die das Ausgangssignal nachweisenden Dioden (17» 19, 20, 21) in Zusammenwirkung gesteuert wird, und daß nur bei Anwesenheit von den Zustand nicht anliegender Bremsen repräsentierenden AusgangsSignalen von allen Detektoren (6) in der elektronischen Einheit erregt wird, wodurch eine Leitung geerdet wird, die vom Pulsgenerator (10) zu den Alarm auslösenden Mitteln im Alarmstromkreis führtο

   4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Alarm auslösenden Mittel eine Warnlampe (18) enthalten, die durch einen Transistor (oder ein entsprechendes als Tor wirkendes Element) gesteuert wird, der als Leistungsstufe wirksam ist und eine Basisspannung hat, die durch eine Änderung im Zustand eines Kondensators (14) reguliert wird, der über eine sperrende Diode (13) mit Pulsen aus dem Pulsgenerator (10) gespeist wird, wenn der durch die die Ausgangssignale nachweisenden Dioden (17, 19, 20, 21) gesteuerte Transistor (12) abgeschaltet (gesperrt) wird,

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