DE2226949C3

DE2226949C3 - Steuereinrichtung für eine Betriebskenngröße einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Bestimmung eines Kraftstoffzumeßsignals

Info

Publication number: DE2226949C3
Application number: DE2226949A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. 7141 Möglingen Kiencke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-06-02
Filing date: 1972-06-02
Publication date: 1981-10-01
Also published as: GB1395457A; DE2226949A1; JPS6014184B2; IT988897B; JPS4956033A; FR2189635A1; US3898962A; FR2189635B1; DE2226949B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine mit einem im Ansaugrohr angeordneten Luftdurchsatzmesser, einem Oszillator, dessen Ausgangsfrequenz vom gemessenen Luftdurchsatz abhängt, sowie einer digitalen Rechenschaltung zum Bestimmen der Kenngröße, insbesondere eines Kraftstoffzumeßsignals.

Die Kenngrößen (Steuergrößen) bei Brennkraftmaschinen basieren auf empirisch ermittelten Werten oder jedoch auf mathematisch festgelegten Zusammenhängen. Bei der Kraftstoffzumessung ist z. B. seit langem bekannt, daß die erforderliche Menge dem Quotienten von Luftdurchsatz im Ansaugrohr und Drehzahl entspricht Diese Erkenntnis ist bereits in der DE-OS 51 988 offenbart Die in dieser Offenlegungsschrift beschriebene elektronisch gesteuerte Einspritzanlage besitzt eine analoge Signalverarbeitung und integriert in einem Kondensator während eines bestimmten Kurbelwellenwinkels ein LuftmassensignaL Auf diese Weise ergibt sich die erforderliche mathematische Beziehung zwischen Lufimassendurchsatzund Drehzahl

Bekanntlich weisen anlog arbeitende elektrische Schaltungsanordnungen aufgrund ihrer Störanfälligkeit große Nachteile auf, so daß sie nicht immer und wenn überhaupt nur mit sehr großen Sicherheitsmaßnahmen betrieben werden können. Aus diesem Grunde bemüht man sich speziell beim Einsatz in Kraftfahrzeugen um digital arbeitende Informationssysteme. Ein entsprechendes System offenbart die DE-OS 20 04 269 in Verbindung rat einem »Verfahren zur Ermittlung der Werte der Kraftstoffaufbereitung« bei einem Kraftfahrzeug. Dort wird im wesentlichen ein analoges Luftmassensignal einem Spannungs-Frequenz-Wandler zugeführt, dessen Ausgang mit dem Zähleingang eines Aufwärtszählers in Verbindung steht. Dabei findet der Äufwärts-Zählvorgang während bestimmter Kurbelwellenwinkel statt, die durch Drehzahlsignale definiert werden. Die derart bestimmte Zählphase gibt einen jeweiligen Zählerstandsendwert entsprechend dem Quotienten von Luftmassendurchsatz und Drehzahl. Dieser fcndwert wird in einen Speicher übernommen und in einem weiteren Zähler zum gewünschten Zeitpunkt im Sinne einer Zahlen-Zeit-Wandlung ausgezählt.

Prinzipiell gesehen, entsprechen sich die beiden Gegenstände der beiden Offenlegungsschriften 14 51 988 und 20 04 269. Sie unterscheiden sich lediglich in der Art der Signalverarbeitung und sind damit unterschiedlich störanfällig.

Da beim Gegenstand der DE-OS 20 04 269 jeweils unmittelbare Werte zu festgelegten Zeiten bzw. Winkeln verarbeitet werden, ist dieses bekannte System nicht flexibel genug, um den z. B. aufgrund der Abgasgesetzgebung hohen Anforderungen an vielfältige Eingriffsmöglichkeiten gerecht zu werden.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, allgemein eine Steuereinrichtung für eine Belriebskenngröße einer Brennkraftmaschine zu schaffen, insbesondere für ein Kraftstoffzumeßsignal, die universell und flexibel einsetzbar ist und darüber hinaus äußerst genau arbeitet Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Als Beispiel einer digitalen Rechenschaltung ist in der

schaltung dargestellt, die verschiedene Eingangsfrequenzen bzw. Binärzahlen verarbeitet.

Digitale Inkrementrechenschaltungen sind in der englischsprachigen Literatur als »digital differential analyzer« (DDA) bekannt Die Bezeichnung Inkrementrechenschaltung wird gewählt, weil — ähnlich wie bei einem Analogrechner — der einmal gerechnete Funktionswert in einem Zähler gespeichert wird und im nachfolgenden Zeitintervall lediglich die Änderung oder das Inkrement der Funktion zum gespeicherten Funktionswert addiert wird. Die Inkrementrechenschaltung arbeitet deshalb im großen wie ein Analogrechner und erzielt trotzdem im kleinen die gleiche Genauigkeit wie eine digitale Rechenschaltung, weil der gerechnete Funktionswert in Form einer Binärzahl mit mehreren Stellen vorliegt Die Genauigkeit läßt sich steigern, indem man die Stellenzahl der Binärzahlen erhöht Die Stellenzahl wird allerdings durch die erforderliche Rechengeschwindigkeit begrenzt

Einer digitalen Inkrementrechenschaltung kann man digitale Informationen in Form von Binärzahlen oder von Frequenzen zuführen. Als wesentliche Baugruppen enthält jede Inkrementrechenschaltung Multiplizierer, die je eine Binärzahl mit einer Frequenz rnuidplizieren. Deshalb muß man einer gewissen Zahl von Eingängen der InkremenlrecheriSchaltung Frequchz-Zahlen-Wandler nachgehalten. Bei einer Brennkraftmaschine kann man experimentell die Funktionen oder Kennlinien ermitteln, nach denen die eingespritzte Kraftstoffmenge oder der Zündzeilpunkt von Betriebsparametern, wie z. B. der Drehzahl oder dem Luftdurchsatz abhängen müssen, um eine optimale Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches zu erzielen.
Diese Funktionen sollen von der Rechenschaltung nachgebildet werden und müssen deshalb dort gespeichert sein. Bei der digitalen Inkrementrechenschaltung dienen als Speicher für die als Kennlinienfelder bezeichneten Funktionszusammenhänge Interpolato· ren, die eine Eingangsfrequenz in eine nichtlinear von der Eingangsfrequenz abhängige Ausgangsfrequenz Umwandeln. Damit lassen sich die experimentell ermittelten Funktionen oder Kennlinienfelder an jeoe beliebige Brennkraftmaschine anpassen.

Digitale Inkrementrechenschaltungen lassen sich bei Brennkraftmaschinen nicht nur zur Ansteuerung des Kraftstoffeinspritzsystems, sondern ebenso für die Einstellung des Zündzeitpunkt, zur Bestimmung der öffnungswinkel der Einlaß- und Auslaßventile und zur Steuerung des Getriebes verwenden. Für die Einlaß-Und Auslaßventile muß dann gegebenenfalls eine elektrohydraulische Steuervorrichtung vorgesehen sein. Da die Getriebesteuerung, die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung sowie der Einlaß- und Auslaßventile und die Verstellung des Zündzeitpunktes von den gleichen

jo Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängig sind, läßt sich die gleiche Inkrementrechenschaltung auch mehrfach für verschiedene Steuersysteme ausnützen.

Man unterscheidet zwei verschiedene Arten von Kraftstoffeinspritzsystemen: Bei der ersten Art werden die Einspritzventile intermittierend betätigt und bei jedem Hub des zugehörigen Zylinders der Brennkraftmaschine für eine bestimmte Einspritzzeit Π geöffnet. Die eingespritzte Kraftstoffmenge ist wenigstens näherungsweise proportional zur Einspritzzeit 7Ί, da die Ventile während der Zeit T\ vollständig geöffnet sind. Bei der zweiten Art sind die Ein ,pritzventile

damit die pro Zeiteinheit in das Ansaugsrohr eingespritzte Kraftstoffmenge ist proportional zu einem Steuerstrom, der den Magnetwicklungen der Einspritzventile zugeführt wird.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung wird dadurch besonders gut an die erste Art von Kraftstoffeinspritzsystemen angepaßt, daß zur Kraftstoffzumessung intermittierend arbeitende Einspritzventile vorgesehen sind und daß zur Steuerung der Einspritzventile ein Frequenz-Zeit-Wandler vorgesehen ist dem die Ausgangsfrequenz wenigstens eines Interpolators zuführbar ist Der Frequenz-Zeit-Wandler dient dazu, die Ausgangsfrequenz des Interpolators in eine dazu proportionale Einspritzzeit 7"1 umzuwandeln.

An die zweite Art von Kraftstoffeinspritzsystemen läßt sich die Steuereinrichtung dadurch anpassen, daß zur Kraftstoffzumessung kontinuierlich arbeitende Einspritzventile vorgesehen sind und daß den elektrischen Eingängen der Einspritzventile die Ausgangsfrequenz wenigstens eines Interpolators zuführbar ist Wenn man dafür Sorge trägt, daß die Ausgangsfrequenz des Interpolators Impulse konstanter Länge enthält dann ist die mittlere, den Einspritzventflen zugeführte Stromstärke proportional zu dieser Ausgangsfrequenz des Interpolators. Zur Mittelwertbildung dient dabei die

Induktivität der zur Ansteuerung eines Einspritzventils dienenden Magnetwicklung.

Wenn die Inkremenlrechenschallung zur Steuerung des Kraftstoffeinspritzsystems verwendet wird, dann sollte sie auch eine sogenannte Warmlaufanreichirung ■> des Kraftstoff-Luft-Gemisches ermöglichen, da eine Brennkraftmaschine im kalten Zustand ein fetteres Gemisch benötigt. Das Gemisch kann während des Warmlaufens angereichert werden, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit dem Motorblock der in Brennkraftmaschine ein Temperaturfühler in thermischem Kontakt steht, wenn der elektrische Ausgang des Temperaturfühlers an den Eingang eines Spannungs-Frequenz-Wandlers angeschlossen ist, wenn der Ausgang des Oszillators mit einem ersten Frequenz-Zahlen- is Wandler und der Ausgang des Spannungs-Frequenz-Wandlers mit einem zweiten Frequenz-Zahlen-Wandler verbunden ist.

Mehrere nichtlineare Kennlinienfelder der Brennkraftmaschin? lassen sich in weiterer Ausgestaltung der 2σ Erfindung dadurch überlagern, daß jedem der Frequenz-Zahlen-Wandler ein Interpolator nachgeschaltet ist.

Der im Ansaugrohr eingebaute Luftdurchsatzmesser mißt eine Luftmenge, die pro Zeiteinheit du. oh das Ansaugrohr strömt. Bei kontinuierlich arbeitenden Einsprilzventilen wird ebenfalls eine bestimmte Kraftstoffmenge pro Zeiteinheit in das Ansaugrohr eingespritzt. Es ist deshalb keine besondere Korrekturschaltung mehr erforderlich, und m .i kann die Ausgangsfrequenzen der Interpolatoren direkt den Magnetwicklungen der Einspritzventile zuführen. Dagegen ist bei der ersten Art von Kraftstoffeinspritzsystemen, die intermittierend arbeitende Einspritzventile enthalten, noch eine Korrekturschaltung erforderlich, weiche die Drehzahl der Brennkraftmaschine berücksichtigt.

Bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine sind die Öffnungszeiten der Einlaßventile kleiner, so daß die Brennkraftmaschine bei gleichem gemessenem Luftdurchsatz pro Zeiteinheit eine kleinere Luftmenge pro Hub ansaugt. Für eine genaue Berechnung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge muß deshalb auch nnoh riif* Drf*h7ahl ti(*r Rrpnnl· raftmacr»hinA hprri^kci^h.

tigt werden. Dies wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch ermöglicht, daß der zweite Interpolator und der Impuls-Drehzahlgeber an zwei Eingänge eines Dividierers angeschlossen sind, daß die Ausgänge des ersten Interpolators und des Dividierers mit zwei Eingängen eines ersten Multiplizierers verbunden sind und daß der Ausgang des ersten Multiplizierers am Eingang des Frequenz-Zeit-Wandlers liegt, dessen Ausgang zur Ansteuerung der Einspritzventile vorgesehen isL

Der Frequenz-Zeit-Wandler setzt dabei die Ausgangsfrequenz der Rechenschaltung in eine dazu 5"> proportionale Einspritzzeit um.

Die bisher beschriebenen Merkmale der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ermöglichen gleichzeitig eine gute Entgiftung der Abgase, weil die erwähnte Nachbildung der Kennlinienfelder der Brennkraftmaschine zu einer optimalen Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches führt Die Entgiftung der Abgase läßt sich noch weiter verbessern, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in einer Abgas-Sammelleittmg der Brennkraftmaschine ein Sauerstoff-Meßfühler angeordnet ist dessen Ausgang über einen Spannungs-Frequenz-Wandler mit einem weiteren Eingang der Rechenschaltung verbunden ist Der Sauerstoff-Meßfühler stellt fest, wie genau die Berechnung diis optimalen Kraftstoff-Luft-Gemisches tatsächlich vorgenommen worden ist.

Die von der Rechenschaltung in Abhängigkeit von den Betriebsparameiern der Brennkraftmaschine berechnete Einspritzzeit kann in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Sauerstoff-Meßfühlers dann noch besonders genau korrigiert werden, wenn in weilerer Ausgestaltung der Erfindung für die Luftzahl des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisches ein Regelkreis mit einem zum Sollwert-Istwert-Vergleich dienenden Subtrahierer vorgesehen ist und wenn an einen ersten Eingang des Subtrahierers der Spannungs-Frequenz-Wandler sowie an den zweiten Eingang des Subtrahierers ein Sollwertgeber angeschlossen ist.

Durch die beschriebene Schaltungsanordnung wird die Rechenschaltung zum Bestandteil des Regelkreises, der die Einspritzzeit jeweils auf die gemessene tatsächlich": Zusammensetzung des Lufi-Kraftsioff-Gemisches nachführt.

Die Ausbildung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung als Regelkreis bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß die Rechengenauigkeit nicht so weit getrieben werden muß. Ein kleiner Fehler in der berechneten Einspritzzeit wird nämlich vom Regelkreis sofort korrigiert. Der gesamte Schaltungsaufwand ist deshalb bei der Ausfiihrungsform mit Regelkreis nur unwesentlich größer als bei der Ausführungsform. die lediglich eine Steuerkette enthält.

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Sie werden nachstehend anhand von fünf in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine scnematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit verschiedenen Meßwandlern,

Fig.2a eine schematische Darstellung eines Sauerstoff-Meßfühlers,

Fig. 2b ein Diagramr." der Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers,

F i g. 3a ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei?pie!s.

Fig. 3b ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels,

F i g. 4a einen Schaltplan eines Serien-Multiplizierers,

Fig.4b irnpulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Serien-Multiplizierers nach F i g. 4a,

Fig.5a ein Blockschallbild eines Frequenz-Zahlen-Wandlers und eines Interpolators,

F i g. 5b und 5c Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 5a,

Fig.6 ein Blockschaltbild eines Dividierers und mehrerer Multiplizierer,

Fig.7 einen Schaltplan eines Frequenz-Zeit-Wandlers,

Fig.8a bis 8c Blockschaltbilder von weiteren Ausführungsbeispielen (drittes bis fünftes Ausführungsbeispiel),

Fig.9a einen Schaltplan eines Frequenz-Zahlen-Wandlers,

Fig.9b Impulsdiagramme zur Erläuterung von Fig. 9a,

Fi g. 9c einen abgeänderten Schaltplan des Frequenz-Zahlen-Wandlers nach Fi g. 9a,

Fig. 10 einen Schaltplan eines zentralen Teilerzählers,

F i g. 11 a einen Schaltplan eines Untertakterzeugers,

99 9fi Q4Q

Fig. lib Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Untertakterzeugers nach Fig. lla, Fig. 12a einen Schaltplan eines Intervalldekodierers,

F i g. 12b eine Tabelle zur Erläuterung der Schaltfunktionen des Intervalldekodierers nach F i g. 12a, Fig. 13 einen S Jialtplan eines Teilergatters, F i g. 14a einen Schaitplan eines Dividierers,

Fig. 14b Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Dividierers nach F i g. 14a-,

Fig. 15 einen Schaitplan eines Dekodierers für den Drosselklappenwinkel,

Fig. 16a einen Schaltplan eines Spannungs-Frequenz-Wandlers und

Fig. 16b Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Spannungs-Frequenz-Wandlers nach Fig. 16a.

In F i g 1 ist mit 20 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die über ein Luftfilter 21 und ein Ansaugrohr 22 Verbrennungsluft ansaugt. Im Ansaugrohr 22 ist eine Drosselklappe 23 angeordnet, die mit Hilfe eines Gaspedals 24 betätigbar ist. Dies ist mit einer gestrichelten Linie 45 angedeutet.

Das Ansaugrohr 22 weist zwischen dem Luftfi''.er 21 und der Drosselklappe 23 eine Erweiterung 24a auf. in der eine Stauscheibe 25 beweglich gelagert ist. Mit der Stauscheibe 25 ist ein Eisenkern 26 mechanisch verbunden. Dieser taucht in eine Spule 27 ein. die Bestandteil eines nicht weiter dargestellten Schwing- V -eises ist. Der Schwingkreis bildet das Resonanzglied eines LC-Oszillators28.

In die Verzweigungen des Ansaugrohres 22 kann mit Hilfe von Einspritzventilen 29, 30 unmittelbar vor den nicht dargestellten Einlaßventilen Kraftstoff eingespritzt werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Fig. 1 für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine nur zwei Einspritzventile 29, 30 dargestellt. Den beiden übrigen Zylindern sind ebenfalls Einspritzventile zugeordnet. Die Einspritzventile 29, 30 werden aus einer Kraftstoffleitung 31 mit Kraftstoff versorgt und durch Magnetwicklungen 32, 33 elektromagnetisch betätigt. Die beiden Magnetwicklungen 32, 33 sind mit einer Klemme 34 verbunden, die an den Ausgang der Rechenschaltung angeschlossen ist.

Mit den nicht dargestellten Auslaßventilen der Brennkraftmaschine 20 sind einzelne Abgasleitungen verbunden, die sich zu einer Abgas-Sammelleitung 35 vereinigen. In der Abgas-Sammelleitung 35 ist ein Sauerstoff Meßfühler 36 angebracht, dessen Aufbau weiter unten anhand von F ι g. 2«. erläutert wird. Der elektrische Ausgang des Sauerstoff-Meßfühlers 36 steht in Verbindung mit einem Spannungs- Frequenz Wandler 37

Mit dem Motorblock der Brennkraftmaschine 20 steht ein Temperaturfühler 38 in thermischem Kontakt Der Eingang eines SpannungvFrequenz-Wandlers 39 ist an den elektrischen Ausgang des Tempeuturfühlers 38 angeschlossen

Die Kurbelwelle 40 der Brennkraftmaschine 20 treibt einen Impuls-Drch/ahlgeber 41 an Dieser enthalt cm Zahnrad 42. das sich synchron /ur Kurbelwellendreh Zäh! dreht Das Zahnrad 42 weist ferromagnetische Zähne auf, die bei einer Drehung des Zahnrades 42 zwischen den Schenkeln eines ferromagneiisch.cn Joches 43 durchlaufen. Auf das Joch 43 ist eine Spule 44 gewickelt.

Die Drosselklappe 23 betätigt - wie es mit einer unterbrochenen Linie 45 angedeutet ist — zwei Schalter 46, 47. von denen der erste bei Leerlauf und der zweite bei Vollast geschlossen ist. Die Ausgänge der beiden Schalter 46,47 sind mit Eingängen eines Dekodierers 48 verbunden, dessen Ausgang mit #5 bezeichnet ist.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird die Stauscheibe 25, die als Luftdurchsatzmesser dient, um so stärker von ihrem linken Anschlag weg ausgelenkt, je größer der Luftdurchsatz, d. h. die pro Zeiteinheit geförderte Luftmasse, ist. Mit zunehmendem Luftdurchsatz wird deshalb die Induktivität der Spule 27 immer kleiner und die mit /1 bezeichnete Ausgangsfrequenz des LC-Oszillators 28 immer größen Nichtünearitäten des Frequenzganges können dabei durch die Formgebung des Eisenkerns 26 ausgeglichen werden.

Der Dekodierer 48 gibt während des Betriebes der Brennkraftmaschine 20 an seinem Ausgang eine mit g5 bezeichnete Binärzahl ab, deren Zahlenwert von der Drosselklappenstellung abhängt.

Der Impuls-Drehzahlgeber 41 gibt an seinem Ausgang Wechselspannungsimpulse ab. deren Frequenz mit A3 bezeichnet ist Bei einer Drehung des Zahnrades

42 ändert sich der magnetische Widerstand des aus Joch

43 und Zahnrad 42 gebildeten magnetischen Kreises periodisch. Dadurch werden in der Spule 44 Wechselspannungsimpulse induziert, deren Frequenz proportional zur Drehzahl der Kurbelwelle 40 ist.

Die beiden Spannungs-Frequenz-Wandler 37, 39 geben während des Betriebes der Brennkraftmaschine an ihren Ausgängen Frequenzen ab, die mit ff> bzw. f2 bezeichnet sind. Aufbau und Funktionsweise der Spannungs-Frequenz-Wandler sind weiter unten anhand der Fig. 16a und 16b erläutert.

In Fig. 2a ist der Aufbau des Sauerstoff-Meßfühlers 36 schematisch dargestellt. Der Meßfühler besteht aus einem einseitig verschlossenen Röhrchen 49, das aus einem Festelektrolyten gesintert ist. Der Festelektrolyt 49 ist beiderseits mit mikroporösen Platinschichten 50 bedampft. Die beiden Platinschichten 50 sind mit Kontakten versehen, weiche zu elektrischen Anschlußklemmen 51, 52 geführt sind. Das Festelektrolyt-Röhrchen 49 wird durch eine Fassung 53 in der Wand der Abgas-Sammelleitung 35 gehalten. Die Fassung 53 weist eine Bohrung 54 auf. durch weiche Außenluft in den Innenraum des Röhrchens 49 eindringen kann. Die Außenfläche des Röhrchens 49 wird vom Abgas umströmt.

Der Festclektrolyt ist bei höheren Temperaluren, wie sie im Abgasslrom vorherrschen, sauerstoffionenlcitend. Ah Festelektrolyt kann /. B. Zirkondioxid verwendet werden. Wenn der Sauerstoffpartialdruck

ι des Abgases vom Sauerstoffpartialdruck der Außenluft abweicht, dann tritt /wischen den beiden Anschlußklemmen 51, 52 eine Potentialdiffcrenz i/auf, deren Verlauf über der l.uft/ahl / durch eine Kurve 55 in Fig. 2 wiedergegeben wird Diese Potentialdifferenz hängt

■ logarithmisch vom Quotienten der Sauerstoff-Partial drücke /u beiden Seilen des lestelcktrolyten 49 ab. Deshalb ändert sich die Ausgangsspannung des Sauerstoff Meßfühlers in der Umgebung der Luftzahl /- 1.0 sprungartig. Die l.uft/ahl / ist dabei als das

¹ Verhältnis von l.uftmasse /u Kraflstoffmassc definiert und nimmt bei einem stöchiomelrischen Luft Kraftstoff Gemisch den Wert 1,0 an.

In Fig. 3a ist das erste Ausführungsbeispiel einer digitalen Inkrcmenlrcchcnschaltung dargestellt, das zur

> Ansteuerung von intermittierend arbeitenden Einspritzvcntilen dient. Die Ausgangsklcmme 34 dieser Rechenschaltung ist identisch mit der zur Ansteuerung der Einspritzventile 30, 29 dienenden Klemme 34 nach

Fig. 1. Einer ersten Eingangsklemme 56 wird die Ausgangsfrequenz /1 des LC-Oszillators 28 zugeführt. An die erste Eingangsklemme 56 ist eine Reihenschaltung aus einem ersten Frequenz-Zahlen-Wandler 57 und einem ersten Interpolator 58 angeschlossen. Einer zweiten Eingangsklemme 59 der Rechenschaltung nach Fig.3a wird die Ausgangsfrequenz /"2 des Spannungs-Frequenz-Wandlers 39 (Motortemperatur) zugeführt. An die zweite Eingangsklemme 59 schließen sich in Reihenschaltung ein zweiter Frequenz-Zahlen-Wandler 60 und ein zweiter Interpolator 61 an. Die Ausgangsfrequenzen der beiden Interpolatoren 58, 61 sind mit /11 bzw. /21 bezeichnet Eine dritte Eingangsklemme 62 der Rechenschaltung nach Fig. 3 sowie der Ausgang des zweiten Interpolators 61 sind mit zwei Eingängen eines Dividierers 63 verbunden. Der dritten Eingangsklemme 62 wird dabei die Ausgangsfrequenz /3 des Impuls-Drehzahlgebers 41 zugeführt. Die Frequenz /21 wird dem Dividierer 63 als Dividend und die Frequenz /3 als Divisor zugeführt Die Ausgänge des ersten Interpolators 58 und des Dividierers 63 liegen an zwei fvluitipiiziereingängen eines ersien Multipiiziererä 64. dem ein zweiter Multiplizierer 65 nachgeschaltet ist. Am zweiten Multipliziercingang des zweiten Multiplizierers 65 liegt der mit gS bezeichnete Ausgang des Dekodierers 48 (Drosselklappenwinkel).

Als weitere Korrekturgröße wird in der Rechenschaltung die Spannung des Bordnetzes berücksichtigt. Eine vierte Eingangsklemme 66 der Rechenschaltung nach F i g. 3a ist zu diesem Zweck mit dem Pluspol der nicht ds-gestellten Fahrzeugbatterie verbunden. An die vierte Eingangsklemme 66 schließt sich ein Spannungs-Frequenz-Wandler 67 an, der eine Ausgangsfrequenz /4 abgibt Der Ausgang des Spannungs-Frequenz-Wandlers 67 ist mit dem Eingang eines Frequenzumsetzers 68 verbunden; dessen Ausgangsfrequenz ist mit /41 bezeichnet.

Ein Summierer 69 ist einem Frequenz-Zeit-Wandler 70 vorgeschaltet, dessen Ausgangsklemme 34 die Einspril/ventile 29, 30 ansteuert. Mit den beiden Eingängen des Summierers 69 sind die Ausgänge des zweiten Multiplizierers 65 und des Frequenz-Umsetzers 68 verbunden.

In der folgenden Beschreibung wird der Begriff »Frequenz« in einem verallgemeinerten Sinn gebraucht. In diesem verallgemeinerten Sinn wird die mittlere Impulshäufigkeil pro Zeiteinheit als Frequenz bezeichnet. Die Ausgangsimpulse der Interpolatoren und Multiplizierer folgen nämlich nicht periodisch aufeinander, sondern sind im allgemeinen Fall ungleichförmig verteilt Man kann den Begriff Frequenz trotzdem verwenden, da bei konstanten Eingangssignal auch die mittlere Impulshäufigkeit pro Zeiteinheit konstant bleibt Im Beispiel für eine derartige allgemeine Impulsfrequenz wird weiter unten anhand der Fig. 4 erläutert

Die Reihenschaltung nach Fig. 3a erzeugt an ihrem Ausgang Ansleucrimpulsc mit einer Impulsdauer T\ zur Ansteuerung der intermittierend arbeitenden I.inspritzventilc Die Impulsdauer 7Ί ist dabei nähe rungsweise proportional zur eingespritzten Kraftstoff menge. Die eingespritz.le Kraftstoffmenge muß proportional zur angesaugten Luftmenge sein. Da der Luftdurchsatzmesser mit der Slauscheibe 25 eine Luftmenge pro Zeiteinheil mißt, muß auch die Drehzahl der Brennkraftmaschine von der Rechenschaltung berücksichtigt werden. Wenn die angesaugte Luftmenge pro Zeiteinheit konstant gehalten wird, dann saugt ein einzelner Zylinder bei höherer Drehzahl pro Hub eine kleinere Luftmenge an als bei niedriger Drehzahl, weil das Einlaßventil jeweils für einen bestimmten Kurbelwellenwinkel offengehalten wird. Deshalb muß bei konstant gehaltener Luftmenge pro Zeiteinheit die Dauer Tl des Einspritzimpulses mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine kleiner werden. Die Rechenschaltung hat die Aufgabe, den Quotienten /l//3zu ermitteln.

ίο Weiterhin ist die Temperatur des Motorblocks zu berücksichtigen, weil die Brennkraftmaschine während des Warmlaufes mit einem fetteren Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben werden muß. Beim ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3a wird die vom Temperaturfühler 38 und dem Spannungs-Frequenz-Wandler 39 abgegebene Frequenz /2 multiplikativ mit der Frequenz /1 verknüpft Da mit steigender Motortemiperatur die Dauer TX des Einspritzimpulses abnehmen srJI, muß auch die Eingangsfrequenz /2 mit steigender Temperatür kleiner werden. Dies ist leicht zu erreichen, wenn man als Temperaturfühler 38 einen NTC-Widerstand verwendet und diesen einem Spannung:;-Frequenz Wandler nach Fig. 16a vorschaltet.

Der Zusammenhang zwischen der angesaugten Luftmenge und der einzuspritzenden Krafnstoffmenge ist im allgemeinen Fall nicht linear. Die Ausgangsfrequenz /1 des Luftdurchsatzmessers 25,28 muß daher im ersten Interpolator 58 in eine Frequenz /11 umgesetzt werden, die nichtlinear von der Eingangsfrequenz /1 abhängt. Die Kennlinie des Interpolators 58 muß dabei möglichst genau an die gemessene Kennlinie der verwendeten Brennkraftmaschine angepaßt werden. Ebenso hat jede Brennkraftmaschine ihre charakteristische Kennlinie für die Abmagerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches während des Warmlaufens. Der Zusammenhang zwischen der Temperatur des Motorblocks und der einzuspritzenden Kraftsloffmenge ist im allgemeinen nichtlinear. Zur Nachbildung dieser Warmlauf-Kennlinie dient der zweite Interpolator 61.

Im Dividierer 63 wird der Quotient aus den Frequenzen /21 (nichtlinear abhängig von der Motortemperatur) und /3 (drehzahlproportional) gebildet. Dieser Quotient wird im ersten Multiplizierer 64 mit der Ausgangsfrequenz /11 des ersten Interpolators 58

Ίί (nichtlinear abhängig vom Luftdurchsatz) multipliziert. Als weitere Korrekturgröße wird dem zweiten Multiplizierer 65 eine Binärzahl zugeführt, die von der Drosselklappenstellung abhängig ist. Der Grund dafür besteht darin, daß die Brennkraftmaschine nur im

w Teillastbereich mit einem verhältnismäßig mageren Gemisch (Luftzahl /=1,0) betrieben werden kann. Im Leerlauf und im Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine muß ein fetteres Gemisch verwendet werden

Der zweite Multiplizierer 65 gibt also an seinem Ausgang eine Impulsfrequenz ab. in welcher der Luftdurchsatz, die Temperatur der Brennkraftmaschine, die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die Stellung der Drosselklappe schon berücksichtigt sind. Man könnte nun im Prinzip diese Ausgangsfrequenz direkt

hf dem Frequenz-ZeitWandler 70 zuführen. Der Frc quenz -Zeit Wandler gibt an seinem Ausgang Impulse ab, deren Dauer Ti proportional zur Lingangsfrequen;: ist. Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, auch noch die elektrische Spannung des Bordnetzes zu berücksichtigen, da die Einspritzventile bei niedriger Versorgungsspannung langsamer geöffnet v/erden. Zur Berücksichtigung der Bordspannung ist der Spannungs-Frequenz-Wandler 67 vorgesehen, dessen Ausgangsfrc-

quenz proportional zur Bordspannung ist.

Der Frequenz-Umsetzer 68 ist nach F i g. 6 als vereinfachter Dividierer aufgebaut und gibt an seinem Ausgang eine Frequenz /41 ab, die umgekehrt proportional zur Spannung des Bordnetzes ist. Die Einspritzzeit Ti wird also bei höherer Bordspannung kleiner.

Die Ausgangsfrequenz /41 des Frequenz-Umsetzers 68 wird im Summierer 69 additiv mit der Ausgangsfrequenz des zweiten Multiplizierers 65 verknüpft Eine weitere Multiplikation ist nicht erforderlich, weil der Einfluß der Spannung des Bordnetzes auf die Einspritzzeit 7Ί maximal 10% beträgt Damit werden fünf Eingangsgrößen, nämlich die Frequenzen /"1 bis /4 und eine Binärzahl gS bei der Berechnung der Einspritzzeit TX berücksichtigt

In Fig.3b ist das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt, das zur Ansteuerung von kontinuierlich arbeitenden Einspritzventilen dient Das zweite Ausführungsbeispiel enthält im wesentlichen die gleichen Baugruppen wie das erste Ausführungsbeispiel. Es fällt lediglich der Dividierer 63 weg, so daß der zweite Interpolator 61 mit seinem Ausgang direkt an einen Eingang des ersten Multiplizierers 64 angeschlosien ist. Ebenso fällt der Frequenz-Zeit-Wandler 70 weg. Im übrigen stimmt die Schaltung nach Fig. 3b mit der Schaltung des ersten Ausführungsb^ispiels nach F i g. 3a therein Es sind auch die gleichen Bezugszahlen verwendet

Der Dividierer 63 kann beim zweiten Ausführungsbeispiel entfallen, weil einerseits der Luftdurchsatzmesler 25, 28 festst:'ll, welche Luftmenge pro Zeiteinheit durch das Ansaugrohr 22 strömt, "nd weil andererseits die kontinuierlich arbeitenden Einspritzventile 29, 30 pro Zeiteinheit eine bestimmte Kra^ftstoffmenge in das Ansaugrohr einspritzen. Da sowohl die Luftmenge als auch die Kraftstoffmenge pro Zeiteinheit gemessen bzw. zugemessen werden, kann eine Drehzahlkorrektur bei den kontinuierlich arbeitenden Einspritzventilen entfallen. Die Öffnungsdauer der Einlaßventile der einzelnen Zylinder spielt keine Rolle mehr.

Derartige kontinuierlich arbeitende Einspritzventile lind bekannt. Zu ihrer Betätigung sind Magnetwicklungen 32, 33 vorgesehen, die je nach der zugeführten Stromstärke einen mehr oder weniger großen Querschnitt für das Durchströmen des Kraftstoffes freigeben. Der Steuerstrom wird den Magnetwicklungen 32, 33 in Form von Impulsen zugeführt, deren Länge z. B. gleich der Impulsdauer der Untertaktfrequenz /05 ist (siehe Fig. 11). Die Impulse weisen also eine konstante Impulsdauer auf, so daß die mittlere Stromstärke in den Magnetwicklungen 32,33 proportional zur Impulsfolgefrequenz /7 am Ausgang des Addierers 69 ist. Außerdem hängt die mittlere Stromstärke in den Magnetwicklungen 32, 33 noch von der Spannung des Bordnetzes ab, da diese die Impulshöhe beeinflußt. Deshalb ist auch beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3b eine additive Spannungskorrektur mit der Frequenz /41 vorgesehen. Auch hier muß die Frequenz /41 mit steigender Bordspannung abnehmen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3b kann die Ausgangsfrequenz /7 des Summierers 69 direkt den Magnetwicklungen 32,33 der Einspritzventile zugeführt werden. Außer dem Dividierer 63 wird deshalb auch noch der Frequenz-Zcit-Wandler 70 eingespart. Die elektronische Schaltungsanordnung ist also beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.3b wesentlich einfacher aufgebaut als beim ersten Ausführungsbeispiel. Dagegen ist der mechanische Aufwand bei den kontinuierlich arbeitenden Einspritzventilen größer als bei intermittierend arbeitenden Einspritzventilen, wie sie beim ersten Ausführungsbeispiel Verwendung

ä finden. Ein Ventil, dessen Öffnungsquerschnitt proportional zur Steuerstromstärke ist, kann nicht so einfach realisiert werden, wie ein intermittierend arbeitendes Ventil, das entweder vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist Der Gesamtaufwand ist deshalb bei beiden Ausführungsbeispielen nach Fig.3a und 3b ungefähr gleich groß.

Im folgenden Text werden anhand der Fig.4 bis Ib die einzelnen Baugruppen der Rechenschaltung nach F i g. 3 näher beschrieben. Um diese Beschreibung zu

H vereinfachen, wird jedoch zunächst noch die Funktionsweise eines einfachen digitalen Serienmultiplizierers anhand der F i g. 4a und 4b erläutert

Der Serienmultiplizierer nach Fig.4a besteht aus einem Teilerzähler 71 und einem Teilergatter /2. Der Teilerzähler 71 ist als 3-Bit-Zähler mit drei //C-Flipflops 73, 74, 75 ausgebildet Die Takteingänge der JK-FWpflops bind mit einer Klemme 76 verbunden, der eine Taktfrequenz /0 zugeführt wird. Die Eingänge /. K des ersten /K-Flipflops 73 liegen an einer Klemme 77. Die Eingänge /, K des zweiten /K-Flipflops 74 sind mit einem ersten Ausgang Q1 des ersten Flipflops 73 verbunden. Die Eingänge /, K des dritten Flipflops 75 sind an den Ausgang ernes UND-Gatters 78 angeschlossen, dessen beide Eingänge mit den Ausgängen Q 1 des ersten und des zweiten /K-Flipflops 73, 74 verbunden sind.

In den folgenden Absätzen werden die in der Digitaltechnik gebräuchlichen Begriffe L-Signal und 0-Signal benützt. Ein L-Signal liegt vor, wenn ein Punkt auf Pluspotential liegt, während ein Punkt ein 0-Signal abgibt, wenn er auf Massepotential liegt. Die Ausgänge Q 1 und Ql der JK-Flipflops sind zueinander komplementär. Das bedeutet, daß der Ausgang ζ) 2 ein 0-Signal abgibt wenn der Ausgang Q 1 ein L-Signal abgibt

■to Das Teilergatter 72 besitzt rcehrer,. Frequenzeingänge mit Eingangsleitungen 79 bis 83 sowie drei Binärzahleneingänge 84 bis 86. Dabei ist die höchste Stelle der Binärzahl mit MSB (most significant bit) und die niedrigste Stelle mit LSB (least significant bit) bezeichnet.

Das Teilergatttr 72 selbst besteht aus einem Dekodierteil 87. an den die Frequenzeingänge 79 bis 83 angeschlossen sind, und aus einem Frequenzsyntheseteil 88. mit dem die Binärzahleneingänge 84 bis 86 verbunden sind. Der Dekodierteil 87 enthält drei UND-Gatter 89, 90, 91. Die Eingänge des ersten UND-Gatters 89 sind mit dem Ausgang Ql des ersten Fl'pflops 73 und mit dem Ausgang Q 1 des zweiten Flipflops 74 verbunden. Die Eingänge des zweiten UND-Gatters 90 liegen an den beiden Ausgängen Ql der beiden Flipflops 73,74. Schließlich sind die Eingänge des dritten UND-Gatters 91 mit dem Ausgang des zweiten UND-Gatters 90 und dem Ausgang Q 1 des dritten Flipflops 75 verbunden.

Der Frequenzsyntheseteil 88 enthält eingangsseitig drei UND-Gatter 92, 93, 94. Die Eingänge des vierten UND-Gatters 92 sind mit dem Ausgang des dritten UND-Gatters 91 Und mit dem ersten Binärzahleneingang 84 verbunden. In gleicher Weise liegen die Eingänge des fünften UND-Gatters 93 am Ausgang des ersten UND-Gatters 89 und am zweiten Binärzahleneingang 85. Die Eingänge des sechsten UND-Gatters 94 sind mit dem Ausgang Q 1 des ersten Flipflops 73 und

mit dem dritten Binärzahleneingang 86 verbunden. Die Ausgänge der drei UND-Gatter 92, 93, 94 sind zu Eingängen eines ODER-Gatters 95 geführt. Den Ausgang des Frequenzsyntheseteils 88 bildet ein UND-Gatter 96, dessen beide Eingänge mit der Eingangsklemme 76 und mit dem Ausgang des ODER-Gatters 95 verbunden sind.

Die Funktionsweise des Teilerzählerb 71 ist bekannt (siehe z. B. Dokter, Steinhauer: Digitale Elektronik in der Meßtechnik vr.d Datenverarbeitung, 1969) und wird deshalb nur noch kurz anhand der F i g. 4b beschrieben. Wenn bei einem /AC-Flipflop die /- und ^!-Eingänge miteinander verbunden sind, dann kann man zwei Betriebszustände unterscheiden: Liegen die beiden Eingänge auf L-Signal — wie beim ersten JK-FWp- π flop 73 —, dann wechseln die beiden Ausgänge Q 1 und Q 2 ihr Ausgangssignal bei jeder Taktimpuls-Rückflanke. Dies ist in Fig.4b mit den beiden Impulszügen /0 und /73 dargestellt. Liegen dagegen die beiden miteinander verbundenen Eingänge /, K auf O-Signal, 2» dann können Taktimpulse den Schaltzustand des Flipflops nicht beeinflussen. Das zweite ,'/C-Füpflop 74 ändert deshalb beim Eintreffen eines Taktimp-.'ses /0 sein Ausgangssignal nur dann, wenn während der Dauer des Taktimpulses /0 am Ausgang Q1 des ersten 2s Flipflops 73 ein L-Signal liegt. Demzufolge wirken die drei Flipflops 73, 74, 75 als Frequenzuntersetzer. Die Ausgangsfrequenz halbiert sich bei jedem weiteren Flipflop, wie es in F i g. 4b dargestellt ist.

Der Dekodierteil 87 des Teilergatters 72 dient nun jo dazu, die Ausgangsimpulse der einzelnen Flipflops 73 bis 75 so umzuformen, daß zwar die Frequenz erhalten bleibt, daß aber Impulse verschiedener Frequenz einander zeitlich nicht überlappen können. Das erste UND-Gatter 89 gibt deshalb nur ein L-Signal ab, wenn a einerseits das zweite Flipflop 74 an seinem Ausgang Q 1 ein L-Signal und andererseits das erste Flipflop 73 an seinem Ausgang Q1 ein O-Signal abgibt. Mit den Impulszügen /73, /89 und /91 sind in Fig.4b die verschiedenen Frequenzen dargestellt, deren Impulse einander zeit!' :h nicht überlappen.

Der Frequenzsyntheseteil 88 des Teilergatters 72 ermöglicht es, die Eingangslaktfrequenz /0 mit einem beliebigen Zahlenfaktor zu multiplizieren, der in Form einer dreistelligen Binärzahl an die Binärzahleneingänge 84 bis 86 angelegt werden kann. Weil die einzelnen Impulse der Frequenzen /73, /89 ü id /91 einander zeitlich nicht überlappen, kann man diese Frequenzen einfach im ODER-Gatter 95 zueinander addieren. Mit den UND-Gattern 92, 93, 94 kann man auswählen, on welche Frequenzen zueinander addiert werden sollen.

In Fig.4b ist bei den Frequenzen /95 und /96 angenomme.i, daß an den Binärzahleneingängen 84. 85, 86 die ßinärzahl 101 anliegt. Demzufolge können nur das vierte UND-Gatter 92 und das sechste UND-Gatter 5·; 94 L-Signale abgeben, wenn gleichzeitig auch das dritte UND-Gatter 91 bzw. das erste Flipflop 73 ein L-Signai abgibt. Die Frequenz des Impulszuges /95 ist nun noch nicht gleich der Summe der beiden Frequenzen /73 und /91, weil sich die einzelnen Impulse der Eingangsfre quenzen des ODER-Galters 95 lückenlos aneinander reihen. Vom Zeitpunkt t 3 bis zum Zeitpunkt 14 gibt das ÖDER-Gatter 95 einen einzigen langen Ausgangsimpuls ab, obwohl an seinen Eingängen drei Eingangsimpulse nacheinander eintreffen.

Eine talsächliche Addition der Impulsfrequenzen /73, /89, /91 erreicht man durch Zeitrasterung mit Hilfe des UND-Gatters 96. Das UND-Gatter 96 reduziert die Länge der Impulse der Frequenzen /73, /89 und /91 auf die Länge der Taktimpulse /0. Am Ausgang des UND-Gatters 96 treten daher zwischen i3 und f 4 drei Ausgangsimpulse auf. Die Ausgangsfrequenz des UND-Gatters 96 ist demnach gleich der Summe der beiden Ausgangsfrequenzen /73 und /91.

Am Beispiel der Frequenz /96 sieht man, daß die einzelnen Impulse nicht äquidistant auftreten, sondern nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit zeitlich verteilt sind. Die mittlere Impulshäufigkeit pro Zeiteinheit ist aber konstant, wenn man nur die betrachtete Zeiteinheit genügend groß wählt. Gleichzeitig ist die Taktfrequenz /0 mit einem durch die Binärzahl 101 vorgegebenen konstanten Faktor multipliziert worden. Der Faktor ist im betrachteten Fall gleich '/2 + Ve = Va.

Bei dem anhand der F i g. 4a und 4b beschriebenen Serienmultiplizierer macht man einen kleinen Fehler, wenn man eine Frequenz mit einer Binärzahl multipliziert Dieser Fehler ist dadurch begründet, daß die dreistellige Binärzahl als Ergebnis einer Aufrundung entstanden ist. Der maximale Fehler i^ct also gleich der Hälfte des Wertes der letzten bi.iärstelle. Beim 3-bit-Zähler ergibt sich dieser maximale Fehler zu Vib = 6,25%.

Der 3-bit-Zähler nach Fig.4 ist nur als einfa.-hes Beispiel ausgewählt worden, um die Beschreibung zu vereinfacnen. Bei den einzelnen, weiter unten beschriebenen Ausführungsb'iispielen werden in den meisten Fällen 8-bit-ZähIer verwendet, bei denen sich ein maximaler Fehler von V512. d. h. knapp 9,2%, ergibt. Der in Fig.4a dargestellte Senenmultiplizierei läßt sich auch zum Multiplizieren zweier Frequenzen verwenden, wenn den Binärzahleneingängen 84 bis 86 ein Frequenz-Zahlen-Wandler vorgeschaltet ist, wie er weiter unten anhand der F i g. 9 noch näher beschrieben wird. Auch als Zahlen-Frequenz-Wandler läßt sich ein SerienmultiplizLTer verwenden, weil die Ausgangsfrequenz des UND-Gatters % proportional zu der an den Eingängen 84 bis 86 liegenden Binärzahl ist. Da die Informationen über den Betriebszustand der Brennkraftmaschine alle in Form von veränderlichen Impulsfrequenzen vorliegen, ist der beschriebene Serienmultiplizierer bei verschiedenen der anhand der Fig. 3 beschriebenen Baugruppen universell einsetzbar.

In Fig. 5a ist das Blockschallbild des ersten Frequenz Zahlen-Wandlers 57 und des e^rsten Interpolators 58 dargestellt. An der Eingangsklemme 56 hegt die Ausgangsfrequenz /1 des Luftdurchsatzmessers 25, 28. Diese Frequenz wird in den beiden Stufen 57, 58 in die Ausgangsfrequenz /11 umgewandelt, in der die Kennlinien der Brennkraftmaschine mitberücksichtigt sind. An die Eingangsidemme 56 schließt sich eine erste Zeitrasterstufe 97 an. Einem Subtrahierer 98 werden die Ausganpssignale der ersten Zeitrasterstufe 97 und eines Ur.terset/erzählers 99 zugeführt. An den Subtrahierer 98 schließt sich ein Schwingungsunterdrücker 100 °.n, dessen beide Ausgänge mit dem Zähleingang ζ and dem Zählrichtungseingang d eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 verbunden sind.

Der Binärzahlep'usgang g\ des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 liegt am Binärzahleneingang eines ersten Tellergatters 102. Das erste Teilergatter 102 weist zwei Frequenzausgänge /12 und /13 auf.die beide mit Eingängen eines ersten Summierers 103 verbunden sind. Die Ausgangsfrequenz /14 des ersten Summierers 103 wird über eine zweite Zeitrasterstufe 104 einem zweiten Summierer 105 zugeführt. Die Ausgangsffequenz u- /16 des zweiten Summierers 105 liegt am

II:
fs·

Eingang des Untersetzerzählers 99.

Dabei ist u der Unlerselzungsfaktor des Unterselzerzählers99.

Die Frequenzeingänge des ersten Teilergatters 102 sind mit Frequenzausgängen eines zentralen Teilerzählers 106 verbunden. Es ist dabei zu beachten, daß der zentrale Teilerzähler 106 bereits den gemeinsamen Dekodierteil der an ihn angeschlossenen Teilergatler enthält. Der Schaltplan des zentralen Teilerzählers 106 und des gemeinsamen Dekodierteils wird weiter unten anhand von Fig. 10 beschrieben. Mehrere der Frequenzausgänge des zentralen Teilerzählers 106 liegen weiterhin an Eingängen eines dritten Summierers 107. dessen Ausgangsfrequenz /15 über eine dritte Zeitrasterstufe 108 dem zweiten Summierer 105 zugeführt wird.

Ein Unterlakterzeuger 109. der unten anhand der Fig. 11 näher beschrieben wird, wird eingangsseitig mit einer Taktfrequenz /0 versorgt, die z. B. aus einem nicht dargestellten Quarzoszillator entnommen werden kann. Der Untertakterzeuger 109 gibt an seinen Ausgängen Untertaktfrequenzen /01 bis /04 ab, die ein kleines Tastverhältnis aufweisen und deren Frequenz = ¹At der Taktfrequenz /0 ist. Diese Untertaktfrequenzen /01 bis /04 werden den einzelnen Zeitrasterstufen zugeführt. Weiterhin gibt der Untertakterzeuger 109 eine Untertaktfrequenz /05 ab. Die Frequenz /05 ist gleich groß wie die der anderen Untertaktfrequenzen, aber das Tastverhältnis ist gleich 1:1. Die Untertaktfrequenz /05 liegt am Zähleingang 7 des zentralen Teilerzählers in 106.

Der erste Interpolator 58 erhält seine Eingangssignale vom zentralen Teilerzähler 106 und in Form der Binärzahlg\ vom Vorwärts-Rückwärts-Zähler 101. Die Binärzahl g\ wird einem Intervalldekodiercr 110 zugeführt,dessen Ausgangssignal beim Ausführungsbeispiel fünf Binärzahlenzustände annehmen kann, die fünf verschiedenen Intervallen der Eingangsfrequenz /1 entsprechen.

Im ersten Interpolator 58 ist weiterhin ein zweites -in Teilergatter 111 mit den Frequenzeingängen seines Frequenzsyntheseteils an die Ausgänge des zentralen Tpilpi-7ählpr<: J06 anjpsrhln«pn Am Rinärzahleneingang des zweiten Teilergatters 111 liegt der Ausgang g 12 eines Konstantenspeichers 112. dessen Eingang mit -45 dem Ausgang g 11 des Intervalldekodierers 110 verbunden ist.

Ein Zähleingang zeines Teilerzählers 113 ist über eine vierte Zeitrasterstufe 114a an den Frequenzausgang /13 des ersten Teilergatters 102 angeschlossen. Den 5<i Frequenzausgängen des Teilerzählers 113 ist ein drittes Teilergatter \l% nachgeschaltet. Am Binärzahleneingang des dritten Teilergatters 114 liegt das Ausgangsstgnal g 13 eines Steigungsspeichers 115, dessen Eingang mit dem Ausgang £ 11 des Inlervalldekodierers 110 verbunden ist Dem zweiten Teilergatter 111 ist eine fünfte, mit der Untertaktfrequenz /03 angesteuerte Zeitrasterstufe 112a nachgeschaltet während am Ausgang des dritten Teilergatters 114 eine sechste, mit der Untertaktfrequenz /01 angesteuerte Zeitrasterstufe ^M 113a liegt Die Ausgänge der beiden Zeitrasterstufen 112a. 113a sind mit zwei Eingängen eines vierten Summierers 116 verbunden. Der Ausgang des vierten Summierers 116 gibt die Frequenz /11 ab.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Schaltung f" nach F ι g. 5a anhand der F i g. 5b und 5c erläutert. Der Subtrahierer 98 ist beim Ausiührungsbeispiei ais Antivalenzgatter (EXCLUSIVF. OR) ausgebildet. Das Antivalenzgatter 98 gibt nur dann einen Ausgangsimpuls ab, wenn an seinen beiden Eingängen verschiedene Signale anliegen. Die Ausgangsimpulse der ersten Zeilrasterstufe 97 und des Unlersetzerzählers 99 liegen beide im Zeilraster /01. Treffen beim Antivalenzgatter 98 gleichzeitig [.-Impulse von den beiden Stufen 97, 99 ein, dann gibt das Antivalenzgatter 98 keinen Impuls ab. Es unterdrückt also solche gleichzeitig auftretenden Impulse. Der Schwingungsunterdiücker 100 erfüllt zwei Aufgaben: Erstens steuert er den Zählrichtungseingang c/des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 an. Der Zähler 101 soll die von der erslen Zeilrasterstufe 97 kommenden Impulse in Vorwärtsrichtung und die vom Unlersctzerzähler 99 kommenden Impulse in Rück wärtsrichlung zählen, /weilens darf der Schwingungs Unterdrücker an den Zähleingang ζ des Vorwäris-Rück wärts-Zählers 101 nur dann einen Zählimpuls abgeben, wenn das Antivalenzgatter 98 zwei aufeinanderfolgende Impulse gleicher Zählrichtung abgegeben hat. Der erste impuis nach dem Wechsel einer ZänifiCniüng wird also immer unterdrückt. Dadurch läßt sich vermeiden, daß im eingeschwungenen Zustand des Frequenz-Zahlen-Wandlers 57 der Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 dauernd um eine Binärslellc hin- und herschwankt. Regelschwingungcn werden damit wirkungsvoll unterdrückt

Die Zählerausgänge des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 werden als Binärzahl g\ dem erslen Teileffc-jtter 102 zugeführt und dort in eine zum Zählerstand g 1 proportionale Frequenz /14 umgewandelt. Die Frequenz /14 entsteht am Ausgang des Summierers 103 als Summe der beiden Teilergatler Ausgangsfrequenzen /12 und s'I3. Da die Frequenzen /12 und /13 keine koinzidenlen Impulse aufweisen, kann als Summierer 103 ein ODER-Gatter verwendet werden, dessen Funktionsweise gleich ist wie die des ODER Gatters 95 in F i g. 4a.

Zur Beschreibung der Funktionsweise des Frequenz-Zahlen-Wandlers 57 können der zweite Summierer 105 und der Untersetzerzähler 99 zunächst außer Betracht gelassen werden.

Wenn die Eingangsfrequenz /1 in einem Zeitpunkt / 5 (siehe F ι e. 5b) plötzlich einen Sprung in positiver Richtung macht, dann beginnt der Vorwärts-Rückwärts-Zähler in Vorwärtsrichtung zu zählen. Sein Zählerstand g 1 steigt damit rasch an. Der zentrale Teilerzähler 106 mit dem ersten Teilergatter 102 wird als Zahlen-Frequenz-Wandler betrieben, der den Zählerstand g 1 in die Frequenz /14 umwandelt. Diese Frequenz /14 wird jetzt ebenfalls dem Subtrahierer (Antivalenzgatter) 98 zugeführt. |e höher der Zählerstand g 1 wird, um so kleiner wird die Frequenzdifferenz f\-iH am Ausgang des Subtrahierers 98. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 101 zählt deshalb immer langsamer in positiver Richtung weiter, bis die Frequenz /14 gleich groß wie die Eingangsfrequenz /1 geworden ist. Dann bleibt der Vorwärts-Rückwärts-Zähler bei einem Zählerstand g 1 stehen, der proportional zur Eingangsfrequenz/l ist

Der Zählerstand g 1 folgt somit der Eingangsfrequenz /1 nicht unverzögert sondern er nähert sich nach einer Exponentialfunktion an seinen Endsland an. Wenn der Frequenz-Zahlen-Wandler 57 in einem Regelkreis verwendet wird, hat er das Schallverhalten eines PTl -Gliedes. Das bedeutet daß er als Proportionalregler mit einem Zeitverzögerungsglied erster Ordnung wirki. Die Verzögerungszeit T wird durch die Stufenzahl des Vorwärts-Rückwärts-Zählers. durch die

Größe der Eingangsfrequenz /Ί, durch die Stufenzahl des zentralen Teilcrzählcrs und durch die Untertaktfrequenz /05 bestimmt. Die Verzögerungszeil Γ wird um so kleiner, je weniger Stufen die beiden Zähler 101,106 aufweisen und je höher die beiden Frequenzen /1 und /05 sind. Eine Verminderung der Zahl der Zählerslufen geht allerdings auf Kosten der Meßgenauigkeit. Weithin muß die Eingahgsfrequcnz /1 wesentlich kleiner als die Untertaklfrequenz /05 sein, damit sich der Zählerstand g 1 nur langsam ändert. Der Serienmultiplizierer mit dem zentralen Teilerzähler iO6 und dem Teilergatter 102 multipliziert nämlich nur dann genau. Wenn zwischen zwei Änderungen des Zählerstandes g 1 alle Zählerstufen des zentralen Teilerzählers 106 wenigstens einmal durchgezählt worden sind. Die Binärzahl g\ kann erst nach dem Durchzählen aller Zählerstufen des zentralen Teilerzählers 106 genau in die Frequenz / 14 abgebildet werden.

Um die beiden Forderungen nach möglichst hoher Meßgenauigkeit (möglichst viele Zählerstufen) und nach möglichst kleiner Verzögerungszeit T(fO5 viel größer als /1) gleichzeitig zu erfüllen, ist der Untersetzerzählcr 99 vorgesehen. Er ist beim Ausführungsbeispiel als 6-bit-Zähler ausgebildet. Der Unterselzungsfaktor u ist also = 64. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 5a ist die Untcrlaktfrequenz /"05 = 768 kHz. Die maximale Ausgangsfrequenz /Ί4 des Tcilergatters 102 ist gleich 765 kHz und demzufolge die maximale Ausgangsfrequenz /Ί6 des Untcrsetzerzählers 99 gleich 12 kHz. Da die Eingangsfrequenz /1 ebenfalls in der Größenordnunr 1OkHz liegt, ist die oben aufgestellte Forderung erfüllt: Die Untertaktfrequenz /05 ist wesentlich größer als die Eingangsfrequenz /1. Damit kann ein Zählerstand g\ des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 praktisch verzögerungsfrei in eine proportionale Frequenz /"14 umgesetzt werden. Die Verzögerungszeit Γ wird jetzt nur noch durch die Höhe der Eingangsfrequenz /1 und durch die Kapazität (Stellenzahl) des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 beeinflußt.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 5a war weiterhin zu berücksichtigen, daß die Eingangsfrequenz /Ί, die Vom Z.C-Os2:ilIator 28 abgegeben wird, je nach dem

TTCIlC L

_ J -*c I. I I- l_

men kann. Die beim Luftdurchsatz 0 auftretende Frequenz von 13 kHz muß in der Schaltung kompensiert werden, damit nicht ein großer Teil der Zählerstufen des Vorwärts- Rückwärts-Zählers 101 dauernd durch die Zählung dieser Frequenz, die keine Information enthält, belegt ist. Zur rückgeführten Frequenz /"14 wird deshalb im zweiten Summierer 105 eine feste Frequenz /"15 addiert, die beim Ausführungsbeispiel = 13 kHz ist. Die Frequenz /"15 von 13 kHz wird aus Ausgangsfrequenzen des zentralen Teilerzählers 106 im dritten Summierer 107 gebildet. Schaltungseinzelheiten werden weiter unten anhand der Fig.9 erläutert.

Der Frequenz-Zahlen-Wandler 57 enthält also einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler 101 und im Rückführungskreis dieses Zählers 101 einen Zahlen-Frequenz-Wandler mit dem zentralen Teilerzähler 106 und dem ersten Teilergatter 102. Der Zählerausgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 bildet gleichzeitig den Ausgang g 1 des Frequenz-Zahlenwandlers.

In Fig.5c ist mit 117 eine Kurve bezeichnet welche für eine bestimmte Brennkraftmaschine die Kennlinie für die Abhängigkeit der eingespritzten Kraftstoffmenge vom Luftdurchsatz im Ansaugrohr wiedergibt Gleichzeitig gibt die Kurve 117 die Abhängigkeit der Frequenz /"11 von der Eingangsfrequenz /1 wieder. Der Interpolator 58 nach Fig. 5a nähert diesen 117, 116 durch verschiedene geradlinige Abschnitte an. Der Kurvcn/ug 116 wird zu diesem Zweck in verschiedene ■-· Intervalle /1 bis /5 Unterteilt. In jedem einzelnen Intervall wird der Kurvenverlauf angenähert durch eine Gerade mit der Gleichung /ll=A/13 + & Die Frequenz /Ί3 nimmt am Anfang jedes Intervalls den Wert Null an. Eine genauere Erläuterung folgt weiter unten

ίο bei Fig.9a.

Da bei der erfindungsgemäßen Rechenschaltung alle digitalen Zahlenwerte durch Frequenzen wiedergegeben werden, muß der Interpolator 58 zwei Festwertspeicher enthalten, in denen für die einzelnen Intervalle / 1

i^r> bis /5 die Steigungen A und die Konstanten B gespeichert werden. Weilerhin muß im Interpolator 58 ein Multiplizierer enthalten sein, der das Produkt Al'1 bildet.

Einen Eingang des Interpolators 58 bildet der Intervalldekodierer 110, der an seinem Ausgang für jedes Intervall /1 bis /5 eine bestimmte, für das betreffende Intervall charakteristische Binärzahl abgibt. Der Schaltplan des Intervalldekodierers wird weiter unten anhand von Fig. 12 erläutert. Der Ausgang des

intervalldekodierers 110 steuert zwei Speicher, nämlich den Konstantenspeicher 112 für die konstanten Achsenabschnitte B und den Steigungsspeicher 115 für die Steigungen A der geraden Abschnitte.

Der Multiplizierer für das Produkt Af 13 besteht in

to der schon oben beschriebenen Weise aus dem Teilerzähler 113 und dem dritten Teilergatter 114. Der Teilerzähler 113 verarbeitet dabei an seinem Zähleingang ζ nur die Ausgangsfrequenz /"13 des ersten Teilergatters 102, die den niedrigsten Stellen (least significant bits) des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 entspricht. Damit wird in jedem einzelnen Intervall /1 bis /5 der Nullpunkt des Eingangsfrequenzmaßstabes /1 auf den Anfangspunkt des betreffenden Intervalls verschoben. Die höheren Stellen des Vorwärts-Rück wärts-Zählers 101 bestimmen über den Intervalldekodierer 110 die Auswahl des Intervalls, haben aber keinen Einfluß auf die Frequenz/"13.

Der KcM3is^tcr;;~c:chcr 112 "ibt z" ssip.srr; A¹JS⁰Sr¹⁰' eine für das betreffende Intervall charakteristische Konstante B ab. die im zweiten Teilergatter 111 mit der Taktfrequenz /"05 des zentralen Teilerzählers 106 multipliziert wird. Die Ausgangsfrequenz /"17 des zweiten Teilergatters 111 ist damit proportional zu der konstanten Steigung B, während die Ausgangsfrequenz

5n /18 des dritten Teilergatters 114 proportional zu dem Produkt A/13 ist. Die beiden Ausgangsfrequenzen /17 und /18 werden in den beiden Zeitrasterstufen 112 und 113 in verschiedene Zeitraster gebracht, so daß der vierte Summierer 115 wieder einfach als ODER-Gatter aufgebaut sein kann. Die Ausgangsfrequehz /11 des ersten Interpolators 58 erfüllt daher die oben angegebene Besiimmungsgleichung /11 ^ Af 13 + B.

Nachdem in den vorangehenden Absätzen die Funktionsweise der Eingangsschaltung mit dem Frequenz-Zahlen-Wandler 57 und dem Interpolator 58 beschrieben worden ist. werden im folgenden Aufbau und Wirkungsweise der Multiplizierer 64, 65, des Dividierers 63 und des Frequenz-Umsetzers 68 anhand der F i g. 6 erläutert Den ersten Multipliziereingang des ersten Multipiizierers 64 bildet ein zweiter Teilerzähler 118, an dessen Zähleingang ζ die Ausgangsfrequenz /11 des ersten Interpolators 58 anliegt Die Frequenzausgänge des zweiten Teilerzählers 118 sind mit Frequenz-

eingängen eines vierten Teilergatters 119 verbunden. Der Ausgang des vierten Tcilcrgatters 119 bildet gleichzeitig den Ausgang des ersten Multiplizierers 64.

Die an der Klemme 62 anliegende Ausgangsfrequenz Γ3 des Impulsdrehzahlgebers 41 wird dem Eingang eines ersten Synchronisiergatters 120 zugeführt. An einem Taktffequenzeingang 121 des ersten Synchronisiergatters 120 liegt die Untertaktfrequenz /"03, die von dein in Fig.5ν dargestellten Unterlakterzeuger 109 abgenommen wird. Der Dividierer 63 enthält außer dem ersten Synchronisiergatter 120 noch einen ersten Vorwärts-Zählef 122 und einen ersten Endstandspeicher 123. Die Zählerausgänge des ersten Vorwärts-Zählers 122 sind mit Speichereingängen des ersten Endstandspeichers 123 verbunden. Zwei Ausgänge des ersten Synchronisiergatters 120 sind mit einem Rücksetzeingang /?des ersten Vorwärts-Zählers 122bzw. mit einem Übernahmeeingang H des ersten Endstandspeichers 123 verbunden. Ein Binärzahlenausgang #3 des ersten Endstandspeichers 123 ist an den Binärzahleneingang des vierten Teilergatters 119 im ersten Multiplizierer 64 angeschlossen.

Der zweite Multiplizierer 65 enthält einen dritten Teilerzähler 124. dessen Ausgänge mit den Frequenz eingängen eines fünften Teilergatters 125 verbunden sind. Der Zähleingang ζ des dritten Teilerzählers 124 bildet den ersten Multipliziereingang des zweiten Multiplizierers 65 und ist an den Ausgang des vierten Teilergatters 119 angeschlossen. Den zweiten Multipliziereingang des zweiten Multiplizierers 65 bildet der Binärzahleneingang des fünften Teilergatters 125. Dieser ist mit dem Ausgang gS des Dekodierers 48 verbunden, dessen Ausgangssignal - wie oben beschrieben — von der Drosselklappenstellung abhängig ist.

Die zur Eingabe der Bordspannung dienende Eingangsklemme 66 und der Spannungs-Frequenz-Wandler 67 sind schon bei F i g. 3 beschrieben. Der Frequenz-Umsetzer 68 enthält eingangsseitig ein zweites Synchronisiergatter 126, an dessen Takteingang die Untertaktfrequenz /¹Ol aus dem Untertakterzeuger 109 liegt. Weiterhin ist im Frequenz-Umsetzer 68 ein zweiter Vorwärts-Zähler 127 vorgesehen. Dem Zähleingang ζ Je» zweiten Vurwäris-Zähicr» 127 wiru die Untertaktfrequenz /Ό2 zugeführt, während der Rücksetzeingang R mit einem Ausgang des zweiten Synchronisiergatters 126 verbunden ist. Die Ausgänge des Vorwärts-Zählers 127 sind mit Speichereingängen eines zweiten Endstandspeichers 128 verbunden. Der Übernahmeeingang H des zweiten Endstandspeichers 128 liegt an einem zweiten Ausgang des zweiten Synchronisiergatters 126. Der Ausgang des zweiten Endstandspeichers 128 ist an den Binärzahleneingang eines sechsten Teilergatters 129 angeschlossen. Die Frequenzeingänge des sechsten Teilergatters 129 liegen an den Ausgängen des zentralen Teilerzählers 106, der oben schon bei F i g. 5a beschrieben ist

Der Ausgang des fünften Teilergatters 125 ist über eine siebte Zeitrasterstufe 130 an den ersten Eingang des Summierers 69 angeschlossen, während der Ausgang des sechsten Teüergatters 123 über eine achte Zeitrasterstufe 131 mit dem zweiten Eingang des Summierers 69 verbunden ist Weil die Ausgangsfrequenzen der Teilergatter 125, 129 in verschiedene Zeitraster gebracht werden, kann als Summierer 69 wieder ein ODER-Gatter verwendet werden.

Die Funktionsweise der beiden Multiplizierer 54 und 65 braucht nicht mehr näher beschrieben zu werden, weil sie schon oben anhand der Fig.4a erläutert worden ist. Die beiden Multiplizierer verarbeiten jeweils eine Frequenz und eine Binärzahl. Im Dividierer 63 zählt der erste Vorwärtszähler 122 die zur Motorblocktempäfatuf proportionale Frequenz /21. Nach dem Eintreffen eines Impulses der zur Drehzahl proportionalen Frequenz /"3 wird mit Hilfe des ersten Synchronisiergatters 120 zunächst der Zählerstand des ersten Vorwärts-Zählers 122 auf den Endsiaiidspeicher

ίο 123 übertragen, und anschließend wird — ebenfalls vom ersten Synchronisiergatter 120 — der erste Vorwärts-Zähler 122 wieder auf 0 zurückgesetzt. Beim Ausführungsbeispiel liegt die Frequenz /"21 in der Größenordnung von 1000 kHz, während die Frequenz A3 Werte

is zwischen 0.5 und 5 kHz annehmen kann. Während der Periodendauer der drehzahlproportionalen Frequenz /"3 zählt der erste Vorwärts-Zähler 122 also z. B. bis 1000. Dieser Zahlenwert wird als Binärzahl auf den Endstandspeicher übertragen und liegt bis zum Eintref fen des nächsten Drehzahlimpulses (fVf am Binärzahfeneingang des vierten Teilergattcrs 119. Da der Vorwärts-Zähler 122 die Temperaturimpulse (T21) immer nur für eine Periodendauer der Frequenz Π zählt und dann wieder auf 0 zurückgesetzt wird, ist sein auf den Endstandspeicher 123 übertragener Zählerendstand umgekehrt proportional zur Frequenz /"3, d. h. zur Drehzahl der Brennkraftmaschine. Gleichzeitig ist der Zählcrendstand proportional zur Frequenz /"21, die von der Motortemperatur abhangt. Am Endstandspeicher

jo 123 liegt deshalb stets eine Binärzahl, die proportional zum Quotienten /"21//"3 ist. Der Schaltungsaufbau des Dividierers 63 wird im einzelnen noch weiter unten anhand der Fig. 14a und 14b erläutert

Der Frequenz-Umsetzer 68 ist ebenfalls als verein-

J5 fachter Dividierer aufgebaut, weil seine Ausgangsfrequenz umgekehrt proportional zur Bordspannung sein soll. Die Einspritzzeit Π muß nämlich um so kürzer sein, je höher die Bordspannung ist, weil mit zunehmender Bordspannung die Einspritzventile

ίο schneller geöffnet werden. Die Ausgangsfrequenz /4 des Spannungs-Frequenz-Wandlers 67 liegt am Eingang des zweiten Synchronisiergatters 126. das den Rücksetzeingang R des zweiten Vorwärts-Zählers und den

OUCi flatflllCClilgaitg UCa 2.VvCIlGlI Ul IU9taiiuopvn.u\.i J «*.»> ansteuert, wie es oben beim Dividierer 63 beschrieben ist Der zweite Vorwärts-Zähler 127 wird allerdings nicht wie beim Dividierer 63 mit einer variablen Eingangsfrequenz, sondern mit der festen Untertaktfrequenz /"02 als Zählfrequenz versorgt Die Binärzahl am Ausgang des zweiten Endstandspeichers 128 hängt deshalb nur in umgekehrter Proportionalität von der Bordspannung ab. Sie wird in einem Multiplizierer, der den zentralen Teilerzähler 106 und das sechste Teilergatter 129 enthält noch mit einem zusätzlichen konstanten Faktor E multipliziert, so daß für die Ausgangs frequenz /41 des sechsten Teüergatters 129 folgende Bestimmungsgleichung gilt: /41 = £//4. Der Proportionafitätsfaktor E kann so gewählt werden, daß sich eine optimale Anpassung an die verwendeten Einspritzventile ergibt Der schon in der Schaltung nach F i g. 5a mehrfach verwendete zentrale Teilerzähler 106 kann hier für die Multiplikation mit dem konstanten Faktor ^nochmals herangezogen werden.

Von den Hauptbaugruppen des Blockschaltbildes nach Fig.3 muß jetzt nur noch der Frequenz-Zeit-Wandler 70 anhand der F i g. 7 erläutert werden. Der Frequenz-Zeit-Wand'.er 70 schließt sich mit seiner Eingangsklemme an den Ausgang des Summierers 69

(siehe F 5 g. 6) an, der die Frequenz /7 abgibt, und enthält eingangsseitig einen Frequenz-Zahlen-Wandler 132, in dem als Unterbaugruppe ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler 133 enthalten ist. Der Frequenz-Zahlen-Wandler 132 ist etwas einfacher aufgebaut als der Frequenz-Zahlen-Wandler 57 nach Fig.5a, weil keine konstante Verschiebungsfrequenz /15 erzeugt werden muß. Die Eingangsfrequenz /7 wird über eine Zeitrasterstufe 134 einem ersten Eingang eines Subtrahierers 135 zugeführt. Der Sublrahierer 135 ist mit seinem Ausgang an den Eingang eines Schwingungsunterdrückers 136 angeschlossen, dessen beide Ausgänge mit dem Zähleingang ζ und dem Zählrichtungseingang t/des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 133 verbunden sind. Die Zählerausgänge 137,138, 139 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 133 sind zum ßinär/ahlencingang eines Tcilergattcrs 140a geführt. Die Frequenzeingänge des Teilergatters 140a liegen an den Ausgängen des zentralen Teilerzählers 106. Der Ausgang des Teilergalters 140a ist über einen Unterselzerzähler 141a und eine Zeitrasterstufe 142a mit einem zweiten Eingang des Subtrahierers 135 verbunden.

Die Funktionsweise eines derartigen Frequenz-Zahlen-Wandlers ist bereits oben anhand der Fig. 5a beschrieben worden. Es bleibt nur noch zu erwähnen. daß die Ausgangsfrequenzen des zentralen Teilerzählers 106 auch hier zur Ansteuerung des Teilergatters 140a verarbeitet werden können, so daß Baugruppen gespart werden.

Die Ausgangsleitungen 137, 138, 139 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 133 sind über ein Übernahme-Galter 140 mit Setzeingängen S eines Rückwärts-Zählers 141 verbunden. Der Rückwärts-Zähler 141 ist als 3-bit-Zähler ausgebildet und enthält drei JK-Flipflops 142,143,144. Den Takteingängen der drei Flipflops 142 bis 144 wird über ein UND-Gatter 145 die Untertaktfrequenz /03 zugeführt. Die Eingänge /, K des ersten Flipflops 142 sind miteinander verbunden und liegen auf L-SignaL Der Ausgang Q2 des ersten Flipflops 142 ist mit den beiden Eingängen /. K des zweiten JK-Flipflops 143 verbunden. Die Ausgänge Q 2 der Flipflops 142,143 liegen über ein UND-Gatter 146 an den miteinander verbundenen Eingängen /, K des dritten Flipflops 144.

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zum Eingang K eines JK-Flipflops 152 geführt. De? Eingang J des Flipflops 152 ist mit dem Schalter 150 verbunden, während der Takteingang von der Unlertaktfrequenz /03 angesteuert wird, die auch am Eingang

') des UND-Gatters 145 liegt. Der Ausgang des Flipflops 152 liegt am Eingang eines Leislurigsverstärkers 153, der über die Klemme 34 die Magnetw^ktung 32 ansteuert, die als Beispiel für die Magfietwicklungen der einzelnen Einspritzventile gezeichnet ist.

ίο Im folgenden wird der zeitliche Ablauf eines einzelnen Einspritzvorgangs beschrieben. Es sei dabei angenommen, daß die vier Einspritzventile der Brennkraftmaschine 20 (siehe Fig. I) alle gleichzeitig ausgelöst werden, d. h., daß ihre Magnetwieklungen

|4 parallel zur Magnetwicklung 32 nach F i g. 7 liegen. Die gemeinsame Auslösung aller Einspritzventile ist bei einfacheren Kraftstoffeinspritzsystemen üblich. Bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel wird der Schalter 150 vom Nocken 151 geschlossen. Dadurch liegt ein

ίο L-Signal an den UND-Gattern 147, 148, 149 sowie am Eingang / des Flipflops 152. Beim nächstfolgenden Taktimpuls der Untertaktfrequenz /03 wird deshalb das Flipflop 152 in die Stellung gekippt, bei der am Ausgang Q 1 ein L-Signal liegt. Das L-Signal am Ausgang Q 1 wird über den Leistungsverstärker 153 den Magnet wicklungen 32 usw. der Einspritzventile zugeführt, so daß die Einspritzvent'le geöffnet werden.

Die einzelnen JK Flipflops 142, 143, 144 des Rückwärts-Zählers 141 weisen zusätzliche Setzeingänge Sauf, welche Vorrang gegenüber den Eingängen /, K haben. Mit dem Schließen des Schalters 150 wird deshalb der Zählerstand des Vorwärls-Rückwärts-Zählers 133 über die UND-Gatter 147 bis 149 auf die einzelnen Stufen (Flipflops 142 bis 144) des Rückwärts-

J5 Zählers 141 übertragen. Wenn z. B. die Ausgangsleitung 137 L-Signal füh't, dann wird das erste Flipflop 142 so gesetzt, daß an seinem Ausgang Q 1 ein L-Signal und am Ausgang Q 2 ein 0-Signal liegt.

Der Zähler 141 ist dadurch als Rückwärts-Zähler

■40 ausgebildet, daß — im Gegensatz zum Vorwdrts-Zähler 71 nach Fig.4a — immer die Ausgänge Q2 der vorangehenden Stufe mit den Eingängen /, K der nachfolgenden Stufe verbunden sind. Sowohl der

ler ist nur als einfaches Beispiel angegeben. Im -ts allgemeinen wird man Zähler mit mehr Stufen verwenden.

Die drei Flipflops 142 bis 144 weisen außerdem Setzeingänge 5auf, denen je ein UND-Gatter 147,148, 149 vorgeschaltet ist. Je ein Eingang der drei UND-Gatter 147, 148, 149 ist zu einem Schalter 150 geführt, der von einem Nocken 151 synchron zur Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine periodisch geöffnet und geschlossen wird. Wenn der Schalter 150 geschlossen ist, dann liegt ein L-Signal an den UND-Gattern 147 bis 149.

Die zweiten Eingänge der UND-Gatter 147,148,149 sind an die Ausgangsleitungen 137, 138, 139 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 133 angeschlossen. Das UND-Gatter 147 ist dabei der niedersten Stelle (least significant bit LSB) und das UND-Gatter 149 der höchsten Stelle (most significant bit MSB) zugeordnet.

Die Ausgänge Q 2 der drei Flipflops 142,143,144 sind zu einem UND-Gatter 150a geführt. Der Ausgang des UND-Gatters 150a ist über eine Umkehrstufe 151a mit einem zweiten Eingang des UND-Gatters 145 verbunden, das den Taktesngängen der Flipflops vorgeschaltet ist. Weiterhin ist der Ausgang des UND-Gatters 150a Rückwärts-Zähler 141 nach F i g. 7 sind als intevrierte Baugruppen bekannt.

Wenn nun nach dem Schließen des Schalters 150 der Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 133, der proportional zur Frequenz /7 ist, auf den Rückwärts-Zähler 141 übertragen ist, dann wird in der Folgezeit der Rückwärts-Zähler 141 mit der Untertaktfrequenz /03 über das UND-Gatter 145 und die Takteingänge der Flipflops 142 bis 144 angesteuert. Am Ausgang des UND-Gatters 150a liegt dabei zunächst ein 0-Signal, weil immer an wenigstens einem seiner Eingänge ebenfalls ein 0-SignaI liegt. Ober die Umkehrstufe 151a wird deshalb während des Rückwärts-Zählvorgangs ein L-Signal an den zweiten Eingang des UND-Gatters 145 abgegeben; dadurch wird der Zählvorgang erst ermöglicht

Nach einer gewissen Zeit erreicht der Rückwärts-Zähler 141 den Zählerstand Null, d.h., an seinen Ausgängen Q1 liegt die Binärzahl 000 und an seinen Ausgängen Q2 die Binärzahl 111. Jetzt ist die UN D-Bedingung des UND-Gatters 150a erfüllt und an dessen Ausgang erscheint ein L-SignaL Dieses L-Signal wird von der Umkehrstufe 151a invertiert, so daß am zweiten Eingang des UND-Gatters 145 ein 0-Signal

liegt Das UND-Gatter 145 wirkt also zusammen mit der Umkehrstufe 151 als Überlaufsperre·, der Rückwärts-Zähler 141 bleibt beim Zählerstand Null stehen.

Sobald der Zählerstand Null erreicht ist, liegt außerdem am Eingang K des Flipflops 152 ein L-Signal. Beim nächstfolgenden Taktimpuls der Untertaktfrequenz /03 wird das Flipflops 152 zurückgesetzt, und der Einspritzvorgang wird beendet. Da die Zählfrequenz (Untertaktfrequenz) /03 konstant bleibt, ist die Dauer des Einspritzimpulses, der vom Flipflop 152 abgegeben wird, proportional zum Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 133, der beim Schließen des Schalters 150 auf den Rückwärts-Zähler 141 übertragen wird. Mit der Schaltung nach F i g. 7 ist deshalb ein Frequenz-Zeit-Wandler realisiert. Es sei hier schon darauf hingewiesen, daß beim vierten Ausführungsbeispiel nach Fig.8c der Rückwärts-Zähler 141 nicht mit der konstanten Untertaktfrequenz /03, sondern mit einer variablen Frequenz angesteuert wird. Dadurch kann die Einspritzzeit zusätzlich beeinflußt werden.

Bei (lern bis jetzt anhand der Fig. I bis 7 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird die Einspritzzeit Ti in Abhängigkeit vom Luftdurchsatz, von der Temperatur des Motorblocks, von der Motordrehzahl, von der Spannung des Bordnet/es und von der Drosselklappenstellung gesteuert. Das Ausgangssignal des in F i g. I eingezeichneten Sauerstoff-Meßfühlers 36 wird beim ersten und beim zweiten Ausführungsbeispiel nicht verarbeitet. Dagegen sind bei den drei weiteren Ausführungsbeispielen — nämlich dem dritten bis fünften Ausführungsbeispiel — nach den F ι g. 8a bis 8c Schaltungsmaßnahmen vorgesehen, die es erlauben, die Einspritzzeit Ti bzw. die pro Zeiteinheit eingespritzte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt der Abgase zu regeln. Praktische Versuche haben dabei ergeben, daß der Regelkreis einen Integralregler enthalten muß. Neu ist bei den drei Ausführungsbeispielen nach F i g. 8a bis 8c gegenüber den ersten beiden Ausführungsbeispielen nach F ι g. 3a und 3b nur der Regelkreis zum Anschluß des Sauerstoff-Meßfühlers 36. Die Steuerschaltung zur Berücksichtigung der übrigen Eingangsgrößen ist gleich aufgebaut wie bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 3a und 3b und ist deshalb in die Fig. 8a bis 8c nicht nochmals aufgenommen. Die Regelschaltungen nach den Fig. 8a und 8b können mit beiden .Steuerschaltungen nach Fig. 3a und 3b kombiniert werden. Wenn die Regelschallungen für kontinu ierhch arbeitende Einspritzventil verwendet werden sollen, dann müssen die in F ι g. 8a und 8b eingezeichne ten Frequenz-Zeit-Wandler 70 wegfallen.

In Fig. 8a ist wieder wie in Fig. 3 mit 69 der Summierer bezeichnet, der die Ausgangsfrequenz /7 der Steuerschaltung nach F ι g. 3 abgibt. Der Ausgang des Summierers 69 ist mit einem Zähleingang / eines Teilerzählers 154 verbunden. Die Ausgänge des Teilerzählers 154 sind mit Frequen/eingängen eines Tcilergatters 155 verbunden. Teilerzähler 154 und Teilergatter 155 bilden zusammen einen Multiplizierer 156. An den Binärzahleneingang des Teilergatters 155 ist ein Ausgang gf> eines Vorwärls-Rückwärls-Zählers 157 angeschlossen. Dem Vorwärts-Rückwärts-Zähier 157 ist ein Schwingungsunlerdrücker 158 vorgeschaltet, der mit seinen Ausgängen den Zähleingang ζ und den Zählrichtungseingang </des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 157 steuert.

Die Ausgangsfrequenz /6 des Spannungs-Frequcnz-Wandlers 37 (siehe Fig. 1. Ausgangsspannung des Sauerstoff-Meßfühlers 36) wird über eine Zeitrasterstufe 159 einem Subtrahierer 160 zugeführt, dessen Ausgang dem Schwingungsunterdrücker 158 vorge-, schaltet ist Zur Sollwertvorgabe dient ein Multiplizierer 161. der aus dem zentralen Teilerzähler 106 und einem Ttrilergatter 162 besteht. An den Binärzahleneingang des Teilergatters 162 ist ein Teilerfaktorspeicher 163 angeschlossen. Die Ausgangsfrequenz /61 des Teilergatters 162 wird über eine Zeitrast^rstufe 164 dem

to zweiten Eingang des Subtrahierers 160 zugeführt

Die Steuerschaltung zur Verarbeitung des Luftdurchsatzes, der Temperatur des Motorblocks, der Drehzahl, der Spannung des Bordnetzes und der Drosselklappenstellung funktioniert beim dritten Ausführungsbeispiel

π nach Fig.8a gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3a. Die Frequenz /7 ist ein Maß für die von der Steuerschaltung bestimmte Einspritzzeit Ti. Diese Einspritzzeit Π wird noch korrigiert durch den Luftzahl-Regelkreis mit den Baugruppen 157 bis 164.

Bei Verwendung kontinuierlich arbeitender Einspritzveni'le wird die korrisiierts Frcuenz /7 v^is bei Ost Schaltung nach F i g. 3b direkt den Magnetwicklungen 32,33 zugeführt.

Wenn an die Abgas-Sammelleitung 3.5 (siehe Fig. 1) eine katalv tische Nachverbrennungseinrichtung angeschlossen ist. dann ist es zweckmäßig, die Luftzahl /des Luft-Kraftstoff-Gemisches auf einen Wert von etwa 0,98 einzustellen, damit der katalytische Reaktor in reduzierender Atmosphäre arbeiten kann. Dieser

χι Luftzahl-Sollwert wird in Form der Frequenz /61 vorgegeben und dem mit + bezeichneten Eingang des Subtrahierers 160 zugeführt. Die Frequenz /61 wird aus den Ausgangsfrequenzen des zentralen Teilerzählers 106 — der also auch hier nochmals ausgenützt werden

υ kann — mit Hilfe der Multiplizierschaltung 161 gebildet Der Teilerfaktorspeicher 163 gibt dabei eine konstante Binärzahl ab. die als Multiplikationsfaktor dient Diese Binärzahl muß an die verwendete Brennkraftmaschine angepaßt werden, damit die Frequenz /61 genau eine

■ίο Luftzahl /=0.98 ergibt.

Der Feilerfaktor-Speicher 163 kann auch bei verschiedenen Belriebszuständen der Brennkraftmaschine verschiedene Binärzahlen abgeben, so daß sich unterschiedliche Luftzahlen /einregeln lassen.

Der Subtrahierer 160 dient dem Sollwert-Istwert-Vergleich, da seinem mit - bezeichneten Eingang die Ausgangsfrequenz /6 des Spannungs-Frequenz-Wandlers 37 zugeführt wird, die von der gemessenen Luftzahl /abhängt Die Schaltungsanordnung des Schwingungs-

w Unterdrückers 158 und des Vorwärts-Rück wärts-Zäh lers 157 ist gleich wie bei den entsprechenden Baugruppen 100, 101 nach Fig. 5a und wird weiter unten anhand der F ι g. 9 noch erläutert.

Der Vorwärts-Rückwärts-Zähier zäh!» die einzelnen Impulse der Frequenzen /6 und /61. Sein Zählerstand ändert sich um so stärker, je länger die beiden genannten Frequenzen um einen bestimmten Betrag voneinander abweichen. Der Zählerstand des Vorwärts Rückwärts-Zählers 157 ist daher proprotional zum

ho Zeit integral der Differenz zwischen den Frequenzen /61 und ib. Mit dem Vorwärts-Rückwäfls-Zähler 157 ist also der Integralregler realisiert, der — wie oben erwähnt — für die Stabilisierung des Regelkreises wesentlich ist. Durch den Integralregler werden gleichzeitig bleibende Regelabweichungen unterdrückt Der Zählerstand g6 des Vorwärts-Rückwärts-Zäh-

lers 157 und die Ausgangsfrequenz /7 des Summierers 69 (Ausgangsfrequenz der Steuerschaltung) werden

ΔΖ. ZO

949

beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 8a multiplikativ miteinander verknüpft. Dazu dient der Multiplizierer 156, der in der schon mehrfach beschriebenen. Weise aus Teilerzähler 154 und Teilergatter 155 aufgebaut ist Die Ausgangsfrequenz /1 des Multiplizie- ί rers 156 wird im Frequenz-Zeit-Wandler 70 in die Einspritzzeit TX umgewandelt

Zur Beschreibung eines speziellen Flegelvorgangs mit der Regelschaltung nach F i g. 8a sei nun z. B. angenommen, daß die Steuerschaltung eine Ausgangsfrequenz /7 abgibt, die einer geringfügig zu großen Luftzahl / von z. B. 1,05 entspricht. Da die Ausgangsspannung U des Sauerstoff-Meßfühlers (siehe Fig.2b) eine fallende Charakteristik aufweist, ist die Frequenz /6 kleiner als die Sollwertfrequenz /61 für die Luftzahl /=058. Weil π die Frequenz /6 dem mit — bezeichneten Eingang des Subtrahierers 160 zugeführt wird, zählt nun der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 157 von seinem vorher bei korrekter Luftzah! eingenommenen 2'ählerstand aus in Vorwärtsrichtung, so daß die Ausgangsfrequenz /81 des Multiplizierers 156 ansteigt. Die Einspriizzeit T\ wird deshalb größer, und die Luftzahl / vermindert sich, bis die beiden Frequenzen /6 und /61 den gleichen Wert annehmen: dann bleibt der Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 157 konstant. 2s

Beim vierten Ausführungsbeispiel nach F i g. 8b ist dem Frequenz-Zeil-Wandler 70 ein Summierer 165 vorgeschaltet, dessen einem Eingang — gegebenenfalls über eine nicht dargestellte Zeitrasterstufe — die Ausgangsfrequenz /7 der Steuerschaltung zugeführt «1 wird. Wie beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8a ist für den Sollwert-Istwert-Vergleich der Luflzahl / der Subtrahierer 160 vorgesehen, während der Jchwingungsunierdrücker 158 und der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 157 aK Inlegralregler dienen. Der $5 Zählersland gb des Vorwärts-Rückwärls-Zählers 157 liegl am Binärzahleneingang eines Teilergatters 166. dessen Frequenzeingänge mil dem zentralen Teilerzähler 106 verbunden sind. Die Ausgangsfrequenz /9 des Teilergatiers 166 wird — gegebenenfalls wiederum über 4η cine nicht dargestellte Zeitraslerstufe — dem Summierer 165 zugeführt.

Der Zählerstand ^6 des Vorwärts-Rückwärls-Zählers 157 wird also im Teilergatter 166 h die Frequenz /9 umgewandelt. Diese Frequenz wird zur Frequenz /7 4s addierl und dient damit zur Korreklu" des Ausgangssignals der Steuerschaltung. Im Gegensatz zum dritten Ausführungsbeispiel werden also beim vierten Ausfüh rungsbeispiel die Binärzahl ^6 und die Frequenz /7 additiv und mehl multiplikativ miteinander verknüpft. v> Der Einfluß des Regelkreises für die Luftzahl / isi also kleiner als beim dritten Ausführungsbeispiel. Das dnlte Ausführungsbeispiel nach F 1 g. 8a ist also immer dann zu verwenden, wenn die Ausgangsfrequenz /7 der Sieuerschaliung möglicherweise noch mit stärkeren v> Fehlern behaftet ist. /. B. wenn die in der Steuerschal lung verwendeten Zähler nur wenige Stufen aufweisen. Dagegen ist das vierte Ausführungsbeispiel nach F i g. 8b angebracht, wenn die Frequenz /7 nur noch wenig korrigiert werden muß Mi

Beim fünften Ausführungsbeispiel nach F1 g. 8c ist der Schaltungsaufbau der Baugruppen 1150, 158, 157, 106 und 166 gleich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.8cl. Die Ausgangsfrequenz /9 des Teilergatiers 166 wird allerdings direkt als Rüdizählfrcqucnz des M Rückwärls-Zählers 141 im Frequenz-Zahlen-Wandlcr 70 verwendet. Der Schaltungsaufbau des Frequenz-Zah-Icti-Wandlcrs 70 ist im übrigen so. wie er in Fig. 7 dargestellt und erläutert ist. Eine Erhöhung der Ausgangsfrequenz /9 bewirkt, daß der Rückwärts-Zähler 141 schneller rückwärts zählt, so daß die Einspriizzeit 7*1 kleiner wird. Dieses Verhalten ist genau umgekehrt wie beim dritten Ausführungsbeispiel nach F i g. 8b, so daß die Anschlüsse des Subtrahierers 160 miteinander vertauscht werden müssen. Dem mit + bezeichneten Eingang des Subtrahierers 160 wird deshalb beim fünften Ausführungsbeispiel nach F i g. 8c die Frequenz /6 zugeführt, während die Frequenz /61 an dem mit — bezeichneten Eingang liegt. Die Verknüpfung der Binärzahl g6 mit der Frequenz /7 ist beim fünften Ausführungsbeispiel wieder wie beim zweiten Ausführungsbeispiel multiplikativ. Da beim fünften Ausführungsbeispiel die Frequenz /7 dem Frequenz-Zahlen-Wandler 70 direkt zugeführt wird, kann die Schaltung nach Fig.8c nicht zur Steuerung von kontinuierlich arbeitenden Einspritzventil^! — wie in F i g. 3b dargestellt — verwendet werden.

Nachdem nun die lünl Auslührungsbeispiele in ihrer Funktionsweise beschrieben sind, werden im folgenden Schaltungseinzelheiten zu den Ausführungsbeispielen anhand der Fig.9 bis 16 erläutert. In Fig.9a ist der Schaltplan des Frequenz-Zahlen-WEndlers 57 nach Fig. 5a dargestellt. Fig. 9b zeigt die zugehörigen Impulsdiagramme.

Die erste Zeitrasterstufe 97 enthält eingangsseitig ein erstes D-Flipflop 167, dessen Eingang D mit der Klemme 56 verbunden ist. Einer weiteren Eingangsklemme 168 wird die Untertaktfrequenz /01 zugeführt. Der Eingangsklemme 168 ist eine Umkehrstufe 169 nachgeschaltet, an deren Ausgang der Takteingang des ersten D-FIipflops 167 angeschlossen ist. Mit dem Ausgang Q 1 des ersten D-Flipflops 167 ist der Eingang D eines zweiten D-Flipflops 170 vorhanden. Der Ausgang Q 1 des ersten Flipflops 167 und der Ausgang Q2 des zweiten Flipflops 170 liegen an zwei Eingängen eines NAND-Gatters 171. das den Ausgang der ersten Zeilraslerstufe 97 bildet.

Eine weitere, in Fig. 5a nicht dargestellte Zeitrasterstufe zur Rasterung der Ausgangsimpulse des Untersetzerzählers 99 wird durch ein drittes D-Flipflop 172 gebildet. Dieses ist mit seinem Eingang D an den Ausgang des Untersetzerzählers 99 angeschlossen, während sein Takteingang mit dem Ausgang der Umkehrstufe 169 verbunden ist. Der Ausgang Q 2 des dritten Flipflops 172 sowie der Ausgang des Untersetzerzählers 99 liegen an Eingängen eines NAND-Gatiers 173

Der Subtrahierer 98 ist als Antivalenzgatter (EXCLUSIVE OR) ausgebildet. Die Eingänge des Ants.alenzgatters 98 sind mil den Ausgängen der NAND-Gatter 171,173 verbunden. Anden Ausgang des Antivalenzgatters 98 ist ein Eingang eines NAND-Gatters 174 angeschlossen, dessen zweiter Eingang an der Klemme 168 liegt. Der Ausgang des NAND-Gatlers 174 ist zum Eingang des Schwingungsunterdrückers 100 geführt.

Der Schwingungsunterdrücker 100 enthält eingangsseitig ein viertes D-Flipflop 175. das mit seinem Eingang D an den Ausgang des NAND=Gatters 173 und mit seinem Takleingang an den Ausgang des NAND'Gailers 174 angeschlossen ist. Dem Ausgang Q2 des vierten D-Flipflops 175 ist ein Eingang eines zweiten Antivalenzgatter 176 nachgeschaltet. Der zweite Eingang des zweiten Antivalenzgatter 176 liegl am Ausgang des NAND-Galtcfs 173. Ein erster Eingang eines NAND-Gatters 177 liegt am Ausgang des zweiten

Antivalenzgatters 176, während ein zweiter Eingang über eine Umkehrstufe 178 mit dem Ausgang des NAND-Gatters 174 verbunden ist

Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 101 ist als integrierter Baustein aufgebaut. Derartige integrierte Zähler sind bekannt. Der Zähleingang ζ ist mit dem Ausgang des NAND-Gatters 177 verbunden, während der Zählrichtungseingang rf am Ausgang Q 2 des vierten D-Flipflops 175 liegt Die Ausgänge des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 sind mit den Ziffern 1 bis 8 bezeichnet Die Ziffer 1 kennzeichnet dabei die niedrigste Binärstelle (least significant bit), während mit 8 die höchste Binärstelle (most significant bit) bezeichnet ist

Die Ausgänge 1 bis 8 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 sind mit ersten Eingängen von je einem UND-Gatter 179 bis 186 verbunden. Den zweiten Eingängen der UND-Gatter 179 bis 186 werden Ausgangsfrequenzen /21 bis /28 des zentralen Teilerzählers 106 zugeführt Die niedrigste Frequenz /28 liegt dabei am zweien Eingang des UND-Gatters 179, während die höchste Frequenz /21 am Eingang des UND-Gatters 186 liegt und damit der höchsten Binärstelle des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 zugeordnet ist. Die Erzeugung der Frequenzen /21 bis /28 wird unten anhand der F i g. 10 erläutert.

Die Ausgänge der UND-Gatter 179 bis 182 sind zu Eingängen eines NOR-Gatters 187 geführt. Der Ausgang des NOR-Gatters 187 ist mit einem Eingang eines UND-Gatters 188 verbunden. Die Ausgänge der UND-Gatter 185 und 186 liegen an Eingängen eines NOR-Gatters 189. Das UND-Gatter 184 ist ausgangsseitig mit einem fcingang eines UND-Gatters 190 sowie mit dem Eingang einer Umkehr <ufe 191 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gatters 190 liegt an einer Klemme 192,deren Aufgabe unten ι ihand der Fig. 12a beschrieben wird. Die Ausgänge der UND-Gatter 183 und 190 sind zu Eingängen eines NOR-Gatters 193 geführt. Der Ausgang des NOR-Gatters 193 ist an den zweiten Eingang des UND-Gatters 188 angeschlossen. Die Gatter 179 bis 193 bilden zusammen den Frequenzsyntheseteil des ersten Teilergatters 1OZ Dieser Frequenzsyntheseteil entspricht in seiner Funktionsweise dem Frequenzsyntheseteil 88, der anhand der F i g. 4a oben beschrieben worden ist. -n

Die Ausgänge des NOR-Gatters 189. der Umkehrstufe 191 sowie des UND-Gatters 188 sind an Eingänge eines NAND-Gatters 103 angeschlossen, das die Funktion des in Fig. 5 dargestellten ersten Summierers 103 übernimmt. Die Ausgangsleitung des UND-Gatters to 188 führt die Frequenz /13, während an den Ausgangsleitungen des NOR-Gatters 189 und der Umkehrstufe 191 zusammen die Frequenz i\2 anliegt. Die Frequenzen /12 und /13 sind oben bei Fig. 5a schon erwähnt. «

Über die Klemme 168 und eine weitere Eingangsklemme 194 werden einem NOR-Gatter 195 die beiden Untertaktfrequenzen /01 und /02 zugeführt. Die Ausgänge des UND-Gatters 188 und des NOR-Gatters 195 sind mit Eingängen eines UND-Gatters 114 verbunden, das die Funktion der in Fig. 5a beschriebenen vierten Zeiträsterstufe 114 übernimmt. Der Ausgang des UND-Gatters 114 liegt am Zähleingang t des Teilerzählers 113, der zum ersten Interpolator 58 gehört.

Der Ausgang des NAND-Galters 103 und die Klemme 168 (Frequenzen /14 und /01) sind mit Eingängen eines NAND-Gatters 104 verbunden, das die Funktion der in Fig.5a dargestellten zweiten Zeitrasterstufe 104 übernimmt

Als dritter Summierer 107 (dargestellt in Fig.5a) dient ein NOR-Gatter 107, dessen drei Eingängen die Ausgangsfrequenzen /24, /26, /28 des zentralen Teilerzählers 106 zugeführt werden. Das NOR-Gatter 107 besitzt einen zusätzlichen Ausblendeingang 197 (Strobe-Eingang). Derartige NOR-Gatter mit Ausblendeingang sind als integrierte Bausteine bekannt Der Ausblendeingang J97 ist an die Klemu-.e 194 angeschlossen. Der Ausblendeingang 197 ermöglicht es, beim NOR-Gatter 107 zusätzlich eine UND-Verknüp fungzu realisieren. Die Ausgänge des NOR-Gatters 107 sowie des NAND-Gatters 104 sind mit Eingängen eines NAND-Gatters 105 verbunden, das die Funktion des in Fig.5a dargestellten zweiten Summierers 105 übernimmt und mit seinem Ausgang an den Zähleingang ζ des Untersetzerzählers 99 angeschlossen ist

Als Untersetzerzähler 99 wird beim Ausfühirngsbeispiel ein integrierter 6-bit-Zahler verwendet Die höchste Binärstelle (most significant bit) des 6-bit-Zäh- !ers wird als Ausgang des Untersetzerzählers 99 verwendet Es ergibt sich damit eine Frequenzuntersetzung von 64 : 1.

in F i g. 9b sind die zeitlichen Verläufe der Eingangsfrequenzen /1 und /16 sowie der Untertaktfrequenz /01 dargestellt Die Ausgangssignale weiterer Stufen der Schaltung nach Fig.9a sind ebenfalls aufgeführt und mit /sowie der Bezugszahl der betreffenden Stufe bezeichnet. Im folgenden wird zunächst die Funktionsweise der ersten Zeitrasterstufe 97, des Antivalenzgatters 98 und des Schwingungsunterdrückers 100 anhand der Fig.9b erläutert. In einem Zeitpunkt f5 (der Zeitmaßstab ist bei Fig.9b anders als bei Fig.4b) beginnt ein Impuls der Eingangsfrequenz /1. Dieser Impuls /1 wird mit der negativen Flanke des nächsten Untertaktimpulses /01 auf den Ausgang des ersten D-Flipflops 167 übertragen. Bei der negativen Flanke des übernächsten Untertaktimpulses /01 (Zeitpunkt /7) wird der Impuls /1 auf das zweite D-Flipflop 170 übertragen. Das NAND-Gatter 171 gibt einen negativen Ausgangsimpuls /171 ab, solange der Eirigangsimpuls /1 zwar auf das erste D-Flipflop 167. aber noch nicht auf das zweite D-Flipflop 170 übertragen ist Die Impulsdauer der Ausgangsimpulse des NAND-Gatters

171 ist also gleich der Periodendauer der Untertaktfrequenz /01.

Ein D-Flipflop ist allgemein dadurch charakterisiert, daß das an seinem Eingang D liegende Signal beim nächsten Taktimpuls* auf den Ausgang Q 1 übertragen wird.

Zwischen 15 und t 7, nämlich im Zeitpunkt / 6, beginnt ein Impuls der rückgeführten Frequenz /16 (Ausgangsfrequenz des Unlersetzerzählers 99). Dieser Impuls wird mit dem Ende des nächstfolgenden Untertaklimpulses /01, also auch im Zeitpunkt 17, auf das dritte D-Flipflop

172 übertragen, an dessen Ausgang Ql deshalb in der Folgezeit ein [,-Signal ansteht. Das NAND-Gatter 173 gibt in der Zeit /wischen dem Beginn des Impulses /16 und der Übertragung auf das dritte D-Flipflop 172 einen negativen Ausgangsimpuls ab, weil während dieser Zeit an seinen beiden Eingängen L-Signale liegen. Weil die dem Untersetzerzähler 99 nachgeschaltete Zeitrastersfufe 172, 173 einfacher aufgebaut ist als die erste Zeilrasterstufe 97, ist die Dauer ihrer Ausgangsimpulse Variabel und nicht gleich der Periodendauer der Unlertaktfrequenz /01. Dadurch wird das im nächsten Absatz beschriebene NAND-Gatter 174 notwendig.

Das Antivalenzgatter 98 vergleicht die beiden Impulsfolgen /"171 und /173 miteinander. Es gibt nur dann ein L-Signal an seinem Ausgang ab, svenn die beiden Eingangssignale verschieden sind. Da die Impulsdauern der Frequenzen /"171 und /Ί73 nicht gleich sind, können am Ausgang des Antivalenzgatters 98 auch Impulse auftreten, wenn die beiden Eingangsimpulse /1 und /"16 gleichzeitig auftreten. Dies ist am Beispiel des zwischen i5 und 16 auftretenden Impulses /"98 zu sehen. Das NAND-Gatter 174 blendet die vom Antivalenzgatter 98 kommenden Impulse mit der Untertaklfrequenz /01 aus, d. h„ an seinem Ausgang kann nur während der Impulsdauer der Untertaktfrequenz /01 ein O-Signal liegen, falls gleichzeitig das Antivalenzgatter98 ein L-S'gnal abgibt.

Da die nach Fig.9b jeweils ersten Impulse der Frequenzen /1 und /16 innerhalb einer Periodendauer der Untertaktfrequenz /01 auftreten und die Flipflops 167, 170 und 172 nur mit /01 weitergeschaltet werden, sind diese beiden ersten Impulse /1 und /"16 als gleichzeitig zu betrachten. Das Antivalenzgatter 98 unterdrückt sie im Zusammenwirken rr.it dem NAND-Gatter 174, wie es aus dem Impulszug /174 in Fi g. 9b zu ersehen ist.

Gleichzeitig eintreffende Impulse der Frequenzen /1 und /16 werden also schon vor dem Eingang des Schwingungsunterdrückers 100 ausgeblendet. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 101 kann deshalb keine Fehlzählungen vornehmen. Der Schwingungsunterdrücker 100 hat die schon obenerwähnte Aufgabe, jeweils den ersten Zählimpuls einer Zählrichtung zu unterdrücken, damit ein periodisches Hin- und Herzählen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 um eine Stelle sicher vermieden wird. Ein derartiges Hin- und Herzählen könnte nämlich leicht zu Regelschwingungen führen, wenn im eingeschwungenen Zustand des Frequenz-Zahlen-Wandlers die beiden Frequenzen /1 und /"16 gleich groß sind und ihre Impulse abwechselnd auftreten. Das vierte D-Flipflop 175 im Schwingungsunterdrücker 100 übernimmt das invertierte Ausgangssignal des NAND-Gatters 173 auf seinen Ausgang Q 2 zu dem Zeitpunkt, in dem sich das Ausgangssignal des NAND-Gatters 174 in positiver Richtung ändert. Es ist hier noch nachzutragen, daß die Takteingange der D-Flipflops 167, 170, 172 und 175 von der positiven Flanke des Eingangsimpulses ausgelöst (getriggert) werden. Solche positiv-flankengestfierten Flipflops sind als integrierte Bausteine bekannt. Das Ausgangssignai des vierten D-Flipflops 175 kann sich also nur ändern, wenn sich auch das Ausgangssignal des NAND-Gatters 173 geändert hat. Dieses Nachziehen des vierten D-Flipflops 175 erfolgt aber erst bei der Rückflanke des nächsten Ausgangsimpulses /174. Wenn sich das Ausgangssignal des NAND-Gatters 173 geändert hat, dann liegen zunächst bis zum Zeitpunkt des Nachziehens des vierten Flipflops 175 an beiden Eingängen des zweiten Antivalenzgatters 176 die gleichen Signale, weil nämlich das komplementäre Ausgangssignal Q2des vierten Flipflops 175 verarbei fet wird. In dieser Zeit gibt also das zweite Antivalenzgatter 176 ein 0-Signal an das NAND-Gatter 177 ab, so daß dieses keine Zahlimpulse an den Vörwäris-Rückwärts-Zahler 101 übertragen kann. Erst wenn beim zweiten Impuls einer Zählrichtung das vierte Flipflop 175 auf das Ausgangssignal des NAND-Gallers 173 nachgezogen ist, liegen an den beiden Eingängen des zweiten Antivalenzgatter 176 verschiedene Signale, Das daraus resultierende L-Signal aiii Ausgang des zweiten Antivalenzgatters 176 gibt den Weg der Zählimpulse vom NAND-Gatter 174 über die Umkehrstufe 178 und das NAND-Gatter 177 zum Vorwärts-Rückwärts-Zähler 101 frei.

<\ Im einzelnen wir dieser Vorgang nun anhand der Fig.9b erläutert. Im Zeitpunkt t& beginnt ein zweiter Impuls der Eingangsfrequenz /1. Dieser bewirkt in der oben beschriebenen Weise einen Ausgangsimpuls /38 des ersten Antivalenzgatters 98 und nach einem

in Zeitpunkt 19 einen negativen Ausgangsimpuls /174 des NAND-Gatters 174. Mit der positiven Rückflanke des Ausgangsimpulses /174 wird das Ausgangssignal des NAND-Gatters 173 — nämlich ein L-Signal — auf das vierte D-Flipflop 175 übertragen, dessen Ausgang Q 2

deshalb auf 0-Signal springt. Vor dieser Übertragung lag an beiden Eingängen des zweiten Aniivalenzgatters 176 das gleiche (L-) Signal, so daß der Ausgang des Antivalenzgatters 176 ein 0-Signal abgab. Der erste, positiv zu bewertende Zählimpuls der Frequenz /1 kann deshalb im Zeitpunkt f 9 noch nicht auf den Zähleingang ζ des VorVrärts-Rückwärts-Zählers 101 übertragen werden.

Anders verhält es sich beim nächsten Hk gangsimpuls /1, der im Zeitpunkt ilO beginnt. Auch dieser Impuls bewirkt einen Ausgangsimpuls des ersten Antivalenzgatters 98 und nach einem Zeitpunkt ill auch einen negative:·. Ausgangsimpuls des NAND-Gatters 174. Da zwischen f 9 und /10 kein weiterer Eingangsimpuls /16 aufgetreten ist, hat sich in diesem Zeitraum auch das

ju Ausgangssignal des NAND-Gatters 173 nicht geändert. An den beiden Eingängen des zweiten Antivalenzgatters 176 liegen verschiedene Signale, und das zweite Antivalenzgatter 176 gibt ein L-Signal ab. Der nach dem Zeitpunkt ill auf'.retende Impuls /174 wird in der

i^r) Umkehrstufe 178 invertiert und bewirkt zusammen mit dem Ausgangssignal des zweiten Antivalenzgatters 176 einen negativen Zählimpuls am Ausgang des NAND-Gatters 177. Dieser im Zeitpunkt /11 auftretende Zählimpuls verändert als erster den Zählerstand des

ίο Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101, und zwar ;n positiver Richtung, weil gleichzeitig am Zählrichtungseingang d das O-Ausgangssignal des vierten D-Flipflops 175 liegt.

Das Ausgangssignal des vierten D-Flipflops 175 liefert also gleichzeitig die Information über die

Ii Zählrichlung des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101. Das vierte D-Flipflop 175 erfüllt demnach zwei Aufgaben: Einerseits stellt es fest, ob zwischen zwei Zählimpulsen am Ausgang des NAND-Gatters 174 ein Vorzeichenwechsel des NAND-Gatters 173 staltgefunden hat, also

in ob zwei Impulse entgegengesetzten Vorzeichens aufeinandergefolgt sind. Andererseits ist im vierten D-Flipflop 175 auch eingespeichert, ob gerade ein Impuls oder eine Impulspause des Untersetzerzählers 99 vorliegt.

Vi Die '»ciialtvorgänge beim Aufeinanderfolgen zweier Impulse /174 verschiedener Zählrichturig werden im folgenden anhand üjs zweiten Eingangsimpu'.ses /16 erläutert, der im Zeitpunkt 112 beginnt. In der oben schon beschriebenen Weise führt der Eingangsimpuls /16 /u einem Irrpuls /98 am Ausgang des ersten Antivalenzgatters und zu einem Impuls /174, der im Zeitpunkt t\i am Ausgang des NAND-GaUers 174 beginnt. Mit der Rückflanke des Impulses /174 wird das (geänderte) Ausgangssignal des NAND-GaUers 173 auf

M den Ausgang Q2 des vierten D-Flipflops 175 übertragen. Bis zu dieser Übertragung liegen nun aber infolge der Änderung des Signals /173 an den beiden Eingängen des Antivlanzgatters 176 O-Signale, so daß

dieses ebenfalls ein O-Signal abgibt und die Übertragung von Zählimpulsen sperrt. Nach den beiden positiven Zählimpulsen (Zeitpunkte i9 und ill) wird demnach der erste, im Zeitpunkt I13 auftretende Zeitinipuls f 174 unterdrückt.

Infolge der Unterdrückung alternierender Eingangsimpulse im Schwingungsunterdrücker 100 ändert sich der Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 weniger häufig. Dadurch werden die Grenzschwingungen des Regelkreises um 1 Bit im eingeschwungenen Zustand unterdrückt. Der Zählerstand des Zählers 102 bleibt stabil, wenn er genau auf die Eingangsirequenz f 1 nachgezogen ist.

Gleichzeitig ergibt sich allerdings auch eine Zeitvcr zögerung, da jeweils erst der zweite Zählimpuls einer Zählrichtung unterdrückt wird. Diese Zeitverzögerung läßt sich aber in der Größenordnung weniger hundert MikroSekunden halten, wenn die Eingangsfrequenz /1 jiinrpirhpnH hnrh i$t Πίρςρ lcjpjnp 7ρϊΙνΡΓ7ηίτΡΠΐησ wirkt sich dann auf den Betrieb der Brennkraftmaschine nicht mehr störend aus.

Nach der Beschreibung der Eingangsschaltung folgt nun die Funktionsbeschreibung der übrigen Bauteile des Schaltplans nach F i g. 9a. Der Frequenzsyntheseleil des ersten Teilergatters 102 ist etwas komplizierter aufgebaut als der oben bei der Fig.4a beschriebene Frequenzsyntheseteil. Dies rührt daher, daß das Teilergatter 102 zwei Ausgangsfrequenzen /12 und /Ί3 abgeben muß. von denen die zweite im ersten Interpolator 58 weiterverarbeitet wird. Das NAND-Gatter 103 erfüllt für die weilerzuführende Frequenz /14 die gleiche Aufgabe wie das ODER-Gatter 95 nach Fig.4a: Es faßt die einzelnen Ausgangsfrequenzen des Frequenzsyntheseteils 102 in einer ODER-Verknüpfung zusammen. Auch ein NAND-Gatter kann nämlich eine ODER-Verknüpfung erzeugen, weil an seinem Ausgang ein !.-Signal ansteht, sobald einem der Eingänge ein 0-Signal zugeführt wird. Alle Ausgangssignale der UND-Gatter 179 bis 186 - die in ihrer Funktionsweise den UND-Gattern 92 bis 94 nach Fig.4a entsprechen - werden über die Gatter 189, 190, 193, 187 und 188 sowie über die Umkehrstufe 191 dem NAND-Gatter luj zugeiunrt. so aau im Ausgangssignal des NAhD-Gatters 103 je nach dem Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 alle Ausgangsfrequenzen /21 bis /"28 des zentralen Teilerzählers 106 enthalten sein können.

Die höchsten, mit 8.7.6 bezeichneten Binärstellen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 sind für die Intervalldekodierung zuständig, während sich innerhalb der einzelnen Intervalle nur die untersten fünf bzw. sechs Binärsteilen ändern. Im ersten und im zweiten Intervall /1 und /2 müssen für die Ausgangsfrequenz Π 3. die im Interpolator weiterverarbeilet wird, die untersten fünf Binärstellen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 verarbeitet werden. Dies wird weiter unten bei der IntervaHdekodierung anhand der Fig. 12a noch näher erläutert. Die Umschaltung von fünf auf sechs Binärstellen übernimmt das UND-Gatter 190. Die beiden NOR-Gatter 193, 187 könnten auch zu einem einzelnen NOR-Gatter zusammengefaßt werden, wobei dann das UND-Gatter 188 nicht mehr notwendig wäre. Die Darstellung mit zwei getrennten NOR-Gattern 193, 187 wurde gewählt, weil nur Gatter mit maximal vier Eingängen als integrierte Bausteine handelsüblich sind, Die beiden NQR-Gaüer 193, !87 erfüllen also im Zusammenwirken mit dem UND-Gatter 188 für die Frequenz /13 die gleiche Aufgabe wie das ODER-Gatter95 in Fig.4a.

Bei komplizierterer Intervallaufteilung kann es sich als notwendig erweisen, zur Erzeugung *ler Frequenz /13 ein gesondertes, vom Inlervalldekodierer 110

ϊ gesteuertes Tcilcrgattcr vorzusehen. Dies wird durch die Forderung begründet, daß die Frequenz /13 am Nullpunkt jedes einzelnen Intervalls / 1 bis /5 den Wert Null annimmt. Dieses gelrennte Teilergatter ist bei dem in Fig.9a dargestellten Ausführungsbeispiel reduziert

in auf das UND-Gatter 190, das nur innerhalb des ersten und des zweiten Intervalls /1. /2 die Weiterleitung der Frequenz /"23 zum NOR-Gatter 193 nicht gestattet. Die Änderung der Binärzahlen am Ausgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 wird weiter unten anhand der

ti Fig. 12a und 12b für die einzelnen Intervalle /I bis /5 näher erläutert.

Die konstante Verschiebungsfrequen/ /15, die zur Kompensation der Nullpunktfrequenz des Luftdurch sai7mp<;<;pr': 25. 28 (siehe Fig. 1) dient, wird aus den

JU Ausgangsfrequenzeni /24, /26 und /28 des zentralen Teilerzählers 106 erzeugt. Auch das NOR-Gatter 107 entspricht in seiner Wirkungsweise dem ODER-Gatter 95 nach Fig. 4a. Ansteuernde UND-Gatter sind nicht erforderlich, weil nur eine konstante Frequenz /15

y, erzeugt werden muß. Die Frequenz /14 und die Frequenz /15 werden in zwei verschiedene Zeitraster /01 &nd /02 gebracht. Das NAND-Gatter 104 bringt die Frequenz /14 in das Zeitraster /01. Der Ausblendcingang 197 des NOR-Gatters 107 wird mit der

in Unlertaktfrcquenz /02 angesteuert, so daß das NOR-Gatter 107 nur während der Dauer der Untertaktimpulse /02 ein 0-Signal abgeben kann. Die Rolle der dritten Zeitrasterstufe 108 wird also vom Ausblendeingang 197 übernommen. Das NAND-Gatter 105 bewirkt wieder

j-i eine ODER-Verknüpfung verschiedener 0-Signalc und kann demnach als zweiter Summierer 105 (siehe F i g. 5a) verwendet werden.

Die F i g. 9c zeigt einen abgewandelten Teil des Schaltplans nach Fig.9a; damit soll gezeigt werden.

•in daß sich die Zeitrasterstufe 97, der Subtrahierer 98 und der Schwingungsunterdrücker 100 nach Fig. 5a auch noch als andere Schaltungsverknüpfungen realisieren lassen. Die ZeiirasterMufe 37 ist mti ucn bciucn D-Flipflops 167, 170 und dem NAND-Gatter 171 gleich

·>"> aufgebaut wie nach F i g. 9a. Die dem Untersetzerzähler 99 nachgeschaltete i'.eitrasterstufe ist durch ein weiteres D- Flipflop 172a so ergänzt, daß ihr Schaltungsaufbau gleich wie bei der ersten Zeitrasterstufe 97 ist.

An die beiden Zeitrasterstufen schließen sich zwei

y> UND-Gatter 291,292 an. Das UND-Gatter 291 liegt mit einem Eingang am Ausgang des NAND-Gat'°rs 173 und mit dem anderen Eingang über eine Umkehrstufe 293 am Ausgang des NAND-Gatters 171. Das UND-Gatter 292 ast mit einem Eingang an das

vi NAND-Gatter 171 und mit dem zweiten Eingang über eine Umkehrstufe 294 an das NAND-Gatter 173 angeschlossen.

Ein //C-FIipflop 295 ist mit seinem Eingang / an das UND-Gatter 291 irnd mit seinem Eingang K an das

η» UND-Gatter 292 angeschlossen. Dem Takteingang des //C-Flipflops 295 wird die Untertaktfrequenz /04 zugeführt. Der Eingang / und der Ausgang Q 1 des /K-Flipflops sind mil zwei Eingängen eines UND-Gatters 296 verbunden. Der Eingang K und der Ausgang

fs Q 2 des /K-Ffipflops 295 sind zu zwei Eingängen eines UND-Gatters 297 geführt. Die Ausgänge der beiden UND-Gatter 296, 297 liegen an Eingängen eines ODER-Gatters298.

Der Ausgang des ODER-Gallefs 298 ist mit dem Zähleingang ζ des Vorwärts-Rückwäris-Zählers 101 verbunden, während der Ausgang des t IM D-Gatters 297 am Zählrichtungscingang c/liegt.

Die Schaltung nach F i g. 9c ist etwas aufwendiger als die entsprechende Schaltung nach F i g. 9.3, ist dafür aber in ihrer Wirkungsweise leichter zu verstehen. Die Funktionsweise der beiden cingangssehigen Zeitrasterslufen mit den Flipflops 167, 170 bzw. 172.7, 172 ist oben schon DOi der Fig.9a erläutert worden. Die beiden NAND-Gatter 171, 173 geben Impulse ab, die im Zeitrasier AOl liegen; die Impulsdauer ist dabei gleich einer Periodendauer der Frequenz /01. Die O-Nutzimpulse an den Ausgängen der NAND-Gatter 171, 173 werden durch die Umkehrstufen 293, 294 in L-Impulse umgewandelt.

Gleichzeitig an den Ausgängen der Umkehrslufen 293, 294 auftretende L-Impulse werden durch die UND-Gatter 291 unterdrückt. Wenn z. El. die Umkehrstufe 293 ein [.-Signal abgibt. darm kann das UND-Gatter 291 dieses L-Stgnal nur dann weitergeben, wenn gleichzeitig auch das NAND-Gatter 173 ein L-Signal abgibt. Dies ist aber während der Impulspause des NAND-Gatters 173 der Fall.

Die Funktion des Schwingungsunterdrückers 100 übernimmt das //(-Flipflop 295 im Zusammenwirken mit den UND-Gattern 296,297. Die an den Eingängen /. K des JK-Flipflops 295 liegenden Signale werden nämlich erst beim nächsten Taktimpuls auf die Ausgänge Ql. Q2 übertragen. Der erste, positiv zu zählende Impuls am Ausgang des UND-Gatters 291 ruft deshalb noch kein L-Signal am Ausgang des UND-Gatters 2*6 hervor. Erst beim zweiten in gleicher Richtung zu zählenden Impuls liegen an beiden Eingängen des UND-Gatters 296 L-Signale. Gleichzeitig liegt am Ausgang des UND-Gatters 297 ein 0-Signal, das über den Zählrichiungseingang d die positive Zählrichtung festlegt.

Die Funktion des Antivalenzgatters 93 nach Fig.9a wird durch die Baugruppen 291 bis 294 und 298 nach Fig. 9c übernommen. Der Subtrahierer 98 enthält deshalb bei der Ausführungsform nach Fig.9b kein Antivalenzgatter, das als getrennte Baugruppe vorgese hnn Ut

Der zentrale Teilerzähler 106 nach Fig. 10 besteht aus einem 8-bit-Vorwärts-Zähler 198 und einem Dekodierteil 199. der eigentlich zu den einzelnen Teilergattern 102,111 usw. gehört. Der Dekodierteil 199 ist aber für alle angesteuerten Teilergatier gemeinsam und wird deshalb dem zentralen Teilerzähler zugerechnet. Der Vorwärts-Zähler 198 weist einen Zähleingang ζ auf. dem die Untertaktfrequenz /"05 zugeführt wird. Seine acht Binärstellenausgänge sind mit den Ziffern 1 bis 8 bezeichnet.

Es werden dabei die inversen Ausgänge des Zählers 198 verwendet:diese geben O-Nutzsignalc ab.

An den ersten Ausgang 1 ist eine Umkehrstufe 200 angeschlossen, die an ihrem Ausgang die Frequenz /21 abgibL Die Umkehrstufe 200 und der zweite Ausgang des Vorwärts-Zählers 198 sind mit Eingängen eines NOR-Gatters 201 verbunden, das an seinem Ausgang die Frequenz /22 abgibL Der erste Ausgang 1 und der zweite Ausgang 2 sind weiterhin an ein NAND-Gatter 202 angeschlossen; der Ausgang dieses MAN D-Gatters 202 sowie der dritte Ausgang 3 des Vorwärts-Zählers 198 sind mit einem NOR-Gatter 203 verbunden, das an seinem Ausgang die Frequenz /23 abgibL Die Schaltungsverknüpfung wiederholt sich bei den folgen

den Ausgängen des Vorwärts-Zählers 198 periodisch. Zur Abgabe der Frequenzen /24 bis /28 ist jeweils ein NOR Gatter 204 bis 208 vorgesehen. Der erste Eingang jedes NOR-Gatlers 204 bis 208 ist mit einem Ausgang 4 bis 8 des Vorwärts-Zählers 198 verbunden. Der zweite Eingang jedes NOR-Gatters 204 bis 208 liegt am Ausgang eines NAND-Gattefs 209 bis 213. jedes NAND-Gatter 209 bis 213 ist mit einem Eingang an den Ausgang des Zahlers 198 angeschlossen, der dein mit dem zugehörigen NOR-Gatter 204 bis 208 verbundenen Ausgang vorangeht. Der zweite Eingang jedes NAND-Gatters 209 bis 213 ist über eine Umkehrstufe 214 bis

218 mit dem Ausgang des vorangehenden NAND-Gatters 209 bis 213 verbunden.

Die Ausgangsfrequenzen /21 bis /28 des zentralen Teilcrzählcrs 106 sind zeitlich so gegeneinander versetzt, wie es bei dem einfacheren Teilerzähler nach Fig. 4a anhand der Frequenzen /73. /89 und /91 dargestellt ist. Die einzelnen Impulse der Frequenzen /21 bis /28 schließen sich also unmittelbar aneinander an. so dall im rrequenzsyntheseieii des zugehörigen Teilergatters noch eine Zeitrasterung mit einer der Untertaklfrequenzen vorgenommen werden muß.

Die erste Ausgangsfrequenz /21 hat wie die Frequenz /73 nach F i g. 4b die halbe Frequenz der Untertaklimpulse /05. Die Nutzimpulse an den Ausgängen I bis 8 des Zählers 198 sind O-Signal-Impulse. so daß die Frequenz /21 nach Invertierung in der Umkehrstufe 200 L-Nutzimpulse enthält.

Am Ausgang des NOR-Gatters 201 kann nurdann ein L-Signal stehen, wenn gleichzeitig der zweite Ausgang 2 ein 0-Signal und der erste Ausgang 1 ein L-Signal abgibt. In gleicher Weise kann das NOR-Gatter 203 nur einen L-Impuls abgeben, wenn der dritte Ausgang 3 des Zählers 198 ein 0-Signal und die beiden Ausgänge 1. 2 je ein L-Signal abgeben; in diesem Fall liegt nämlich am Ausgang des NAND-Gatters 202 ein zweites 0-Signal. welches das L-Signal am Ausgang des NOR-Galters 203 bewirkt. Da sich der Schaltungsaufbau bei den weiteren Stellen periodisch wiederholt, gelten jeweils die gleichen Bedingungen für die Verknüpfung der Ausgangsfrequenzen des Zählers 198 zu den Ausgangsfrequenzen /21 bis /28 des Dekodierteils 199.

In Ρίσ lla icl Hpr ^rhaltnlan dps in F i ff. 5a

beschriebenen Untertakterzeugers 109 dargestellt. Der Untertakterzeuger enthält eingangsseitig einen 2-bit-Vorwärts-Zähler. der aus zwei /K-Flipflops 219, 220 besteht. Die beiden Eingänge /. K des ersten Flipflops

219 liegen auf L-Signal. während der erste Ausgang Q 1 mit den beiden Eingängen /. K des zweiten Flipflops 220 verbunden ist. Die Takteingänge der beiden Flipflops 219, 220 sind mit einer Klemme 221 verbunden, der die Taktfrequenz /0 zugeführt wird. Beim Ausführungsbeispiel wird die Taktfrequenz /0 = 3.072 MHz in einem nicht dargestellten Quarzoszillator erzeugL

Die Klemme 221 ist weiterhin mit je einem Eingang zweier NAND-Gatter 222, 223 verbunden. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 222 liegt am ersten Ausgang Q 1 des zweiten Flipflops 220, während der zweite Eingang des NAND-Gatters 223 mit dem zweiten Ausgang ζ) 2 des Flipflops 220 verbunden ist.

An den Ausgang des NAND-Gatters 222 sind zwei NOR-Gatter 224,225 mit je einem Eingang angeschlossen. Die zweiten Eingänge der beiden NOR-Gatter 224, 225 sind mit den Ausgängen Q2 bzw. Qi des ersten //C-Flipflops 219 verbunden. In gleichartiger Schaltungsverknüpfung sind zwei weitere NOR-Gatter 226, 227 mit dem Ausgang des NAND-Gatters 222 und mit

den beiden Ausgängen Q 1, Q2 des ersten /A!-Ftipfiops 219 verbunden.

Die Unlertaktfrequenz /05 zur Steuerung des zentralen Teilerzählers 106 wird direkt am zweiten Flipflop 220 abgenommen. Ihre Frequenz beträgt beim Ausführungsbeupiel 768 kHz und das Tastverhältnis ist = 1:1. Die Untertaklfrequenzen /OI bis /04 haben die gleiche Frequenz, aber das Taktverhällnis I : 7, wobei das Verhältnis von Impulsdauer zu Pausendauer als Taktverhältnis bezeichnet ist. Die Untertaktfrequenzen /01 bis /04 (siehe Fig. lib) können ah den Ausgängen der NOR-Gatter 227 bis 224 abgenommen werden. Das Zustandekommen der Untertaktimpulse wird nur kur/ am Beispiel der vierten Untertaktfrequenz /04 erläu tert: Das Ausgangssignal des NOR-Gatters 224 kann nur dann ein L-Signal sein, wenn sowohl das NAND-Gatter 222 als auch der zweite Ausgang Q 2 des ersten /K-Flipflops 219 je ein 0-SignaI abgeben. Das NAND-Gatter 222 karüi aber nur dar!« ein QSiT!::! abgeben, wenn sowohl an der Klemme 221 als auch am ersten Ausgang Ql des zweiten JK- Flipflops 220 L-Signale liegen. Deshalb hat jede Uiitertaktfrequenz genau die gleiche Impulsdauer wie die Taktfrequenz /0.

In Fig. 12a ist der Schaltplan des in Fig. 5a dargestellten Intervalldekodierers 110 näher ausgelührt. Drei mit den höchsten Stellen des Vorwärts-Rückwärls-Zählers 101 verbundene Ausgangsleitungen 228, 229, 230 führen zu Eingängen des Intervalldekodierers 110. Die beiden Ausgangsleitungen 229, 230 (7. und 8. Stelle des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101) führen zu zwei Eingängen eines NAND-Gatters 231. dessen Ausgang mit /5 bezeichnet ist. Die dritte Ausgangsleitung 230 ist direkt und die zweite Ausgangsleitung 229 über eine Umkehrstufe 232 mit je einem Eingang eines NAND-Gatlers 233 verbunden, dessen Ausgang mit /4 bezeichnet ist. Ein weiteres NAND-Gatter 234 ist mit einem Eingang direkt an die Leitung 229 und mit dem anderen Eingang über eine Umkehrstufe 235 an die Leitung 230 angeschlossen. Der Ausgang des NAND-Gatters 234 ist mit /3 bezeichnet.

Die Ausgänge der beiden Umkehrstufen 232,235 sind zu Eingängen eines NAND-Gatters 236 geführt; dessen Ausgang ist mit der Klemme 192 verbunden, die schon bei F i g. 9a erwähnt worden ist. Ein NAND-Gatter 237 ist mit einem Eingang über eine Umkehrstufe 238 an die Klemme 192 und mit dem anderen Eingang an die erste Ausgangsleitung 228 (6. Stelle des Vcrwärts-Rückwärts-Zählers 101) angeschlossen. Ein NAND-Gatter 239 liegt mit einem Eingang am Ausgang der Umkehrstufe 238 und mit dem anderen Eingang über eine Umkehrstufe 240 an der ersten Ausgangsleitung 228.

Zur Beschreibung der Funktionsweise der Schaltung nach F i g. 12a muß nun nochmals die F i g. 5c herangezogen werden. Die um die konstante Verschiebungsfrequenz /15 verminderte Eingangsfrequenz /1 wird im Vorwärts-Rückwärts-Zähler 101 in eine Binärzahl umgesetzt. Die Eingangsfrequenz /1 bzw. die zugehörige Binärzahl am Ausgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 muß nun für die lineare Interpolation in einzelne Bereiche bzw. Intervalle /1 bis /5 aufgeteilt werden. Beim Ausführungsbeispiel wurde die Aufteilung so gewählt, daß sich Folgende Zuordnung der Binärzahlen am Ausgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 zu den Intervallen /1 bis /5 ergibt:

Tabelle 1

/1: 00000000 bis 000LLLLL
12: OOLOOOOO bis OOLLLLLL

13: ÖLOÖOOOO bis GLLLLLLL
/4: LOOOOuOO bis LOLLLLLL
/5: LLOOOOOO bis LLLLLLLL

Man sieht aus Tabelle 1, daß nur die drei höchsten Stellen (most significant bits) des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 für die Intervalldekodierung herangezogen werden müssen. In Fig. 12b sind die logischen Verknüpfungen angegeben, die zwischen den Ausgangs-

in Signalen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 und den einzelnen Intervallen bestehen. Aus diesen logischen Verknüpfungen ergibt sich ohne weiteres die Gatterbeschaltung des Intervalldekodierers nach Fig. 12a. Die an den Ausgängen 6, 7,8 des Vorwärls-Rückwärts-Zählcrs 101 liegenden Signale sind in Fig. 12b mit C'6, C7 und C8 bezeichnet. Ein Querstrich über ein"ii einzelnen Signal oder über einer Verknüpfung von Signalen bedeutet eine Invertierung. Ein Punkt zwi

schen -WS!

In der ersten Spalte der Fig. 12b stehen die einzelnen Intervalle, in der zweiten Spalte sind die zugehörigen Binärzahlen nach Tabelle 1 aufgeführt und in der dritten Spalte sind die den einzelnen Binärzahlen entsprechenden Signalverknüpfungen aufgezeichnet. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die Nutzsignale an den mit /1 bis /5 bezeichneten Gatterausgängen 0-Signale sein müssen. Zum Beispiel muß das Signal /5 dann ein Ö-Signal sein, wenn an den beiden Ausgängen 7, 8 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 zwei L-Signale liegen.

jo Die Verknüpfung nach Fig. 12b wird in diesem Fall durch das NAND-Gatter 231 erzeugt, das zunächst eine UND-Verknüpfung zwischen BS und Bi schafft und diese Verknüpfung dann invertiert. Als schwierigeres Beispiel sei das Intervall /2 genannt. Dabei muß die in Fig. 12b angegebene logische Verknüpfung realisiert werden. Zunächst wird durch das NAND-Gatter 236 mit nachgeschalteter Umkehrstufe 238 eine UND-Verknüpfung zwischen den vorher in den Unikehrstufen 232,235 invertierten Signalen Bl und Ö8 erzeugt. Das Ausgangssignal der Umkehrstufe 238 wird dann zusammen mit dem nichtinvertierten Signal Ö6 dem NAND-Gatter 237 zugeleitet, das eine UND-Verknüpfung mit nachfolgender Invertierung bewirkt. Die übrigen Intervallsignale /1 bis /5 werden in entsprechender Weise erzeugt.

Die Klemme 192 muß ein 0-SignaI abgeben, wenn eines der Intervalle /1 oder /2 vorliegt, weil dann zur Synthese der Frequenz /13 (siehe F i g. 9a) nur die fünf niedrigsten Stellen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 101 berücksichtigt werden dürfen. Das Ausgangssignal der 6. Stelle darf nicht über das UND-Gatter 190 weitergeleitet werden. Bei diesen beiden Intervallen /1 und /2 liegen an den beiden Ausgangsleitungen 229,230 0-Signale, die in den Umkehrstufen 232, 235 invertiert werden. Gerade dann, wenn an den beiden Eingängen des NAND-Gatters 236 L-Signale liegen, gibt dieses das erforderliche 0-SignaI ab, das anzeigt, daß entweder das erste oder das zweite Intervall vorliegt.

(n F i g. 13 ist der Schaltplan des zweiten Teilergatters 111 und des Konstantenspeichers 112 (siehe Fig.5a) dargestellt Vom zweiten Teilergatter 111 ist wiederum nur der Frequenzsyntheseteil gezeigt, da in diesem die Ausgangsfrequenzen /21 bis /28 des zentralen Teilerzählers 106 verarbeitet werden. Der Frequenzsyntheseteil 111 enthält eingangsseitig acht UND-Gatter 241 bis 248, deren Ausgänge zu Eingängen eines ODER-Gatters 249 geführt sind. Dem ersten Eingang jedes UND-Gatters 241 bis 248 wird eine der Frequenzen /21

bis /"28 zugeführt. Der Ausgang des ODER-Gatters 249 ist mit einem Eingang eines NAND-Galters 112,1 verbundcK das die Funktion der 5. Zeitrasterstufe 112a (siehe Fig. 5a) übernimmt. Am Ausgang des NAND-Gatlers 112a kann daher die Frequenz fl7 abgenom-_ -, men werden, die im Zeilraster /"03 liegt.

Der zweite Eingang des ersten UND-Gatters 241 ist über eine Umkehrstufe 250 mit dem Ausgang /5 des inlervalldekodierers UO verbunden. Der zweite Eingang des zweiten UND-Gatters 242 liegt über eine w Umkehrstufe 251 am Ausgang /4. Weiterhin ist der zweite Eingang des dritten UND-Gatters 243 mit dem Ausgang eines NANDGatters 252 verbunden, dessen Eingänge mit den Ausgängen / 5 und /3 verbunden sind. Beim vierten UND-Gatter 244 ist der zweite Eingang H über eine Umkehrstufe 253 mit der Ausgangsklemme / 2 verbunden. Das fünfte UND-Gatter 245 ist über ein UND-Gatter 254 an die Klemmen /4 und /I angeschlossen. Das sechste UND-Gatter 246 liegt mit seinem zwei'en Eingang am Ausgang der Umkehrstufe χι 251. Der z< tile Eingang des siebenten UND-Gatters 247 ist direkt zur Klemme /5 geführt, während der zweite Eingang des achten UND-Gatters 248 am Ausgang eines UND-Gatters 255 liegt, dessen Eingänge mit den Klemmen /1 und /3 verbunden sind. Die Baugruppen 250 bis 255 bilden zusammen den Konstantenspeicher 112.

Der Frequen/syntheseieil des zweiten Teilergatters 111 unterscheidet sich in seinem Schaltungsaufbau und in seiner Funktionsweise nicht vom Frequenzsynthese-(eil 88 nach Fig.4a. Das ODER-Gatter 249 entspricht dem ODER-Gatter 95. während die UND-Gatter 241 bis 248 die Funktion der UND-Gatter 92 bis 94 übernehmen. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Vorwärts-Zähler 71 nach F i g. 4a als 3-bit-Zähler aufgebaut ist, während der zentrale Teilzähler 106 ein 8-bit-Zähler ist.

Der Konstantenspeicher 112 hat die Aufgabe, für jedes einzelne Intervall /1 bis /5 eine bestimmte Binärzahl B I bis B 5 (siehe F i g. 5b) zu speichern, die im betreffenden Intervall den betreffenden Wert der Frequenz /"11 am Intervallanfang angibt. Es gibt verscniedene kealisierungsmoglichkeiten tür derartige Festwertspeicher, die mehrere Eingangsleitungen /1 bis / 5 aufweisen und immer dann eine bestimmte Binärzahl « abgeben, wenn an einer der Eingangsleitungen ein O-Signal liegt. Genannt seien hier nur magnetische Speicher oder Speicher mit einer Diodenmatrix. Für den Spezialfall des Kraftstoffeinspritzsystems hat es sich als das einfachste Verfahren erwiesen, den Konstantenspeieher 112 als sogenannte Verdrahtungsspeicher auszubilden. Dabei werden die verschiedenen Eingangsleitungen einfach durch Drähte mit den entsprechenden Ausgängen verbunden, wie dies z. B. mit dem Draht zwischen der Klemme /5 und dem UND-Gatter 247 dargestellt ist Eine Vereinfachung der Verdrahtung ergibt sich im allgemeinen, wenn man zwischen den Eingängen und den Ausgängen auch noch Umkehrstufen und Gatter vorsieht, wie es in Fig. 13 mit den Stufen 250 bis 255 gezeigt ist.

Als Beispiel sei hier das Intervall /2 herausgegriffen, in dem an der Klemme 12 ein 0-Signal und an allen anderen Eingangsklemmen L-Signale liegen. In diesem Fall steht am Ausgang des Konstantenspeichers 112 — von oben nach unten gelesen — die in Fig. 13 eingezeichnete Binärzah! 000LLLL. Die Ausgangsfrequenz /17 wird im zweiten Intervall /2, also aus den Frequenzen /"24 bis f28, zusammengesetzt, die zu den übrigen Intervallen gehörenden Binärzahlen lassen sich in gleicher Weise aus dem Schaltplan nach Fig. 13 herauslesen. Es ist dabei allerdings zu beachten, daß die Ausbildung des Verdrahtungsspeichers 112 genau an die beim Ausführungsbeispiel verwendete Brennkraftmaschine angepaßt ist. Für andere Brennkraftmaschinen und andere Kraflstoffeinspfilzsysteme müssen die erforderlichen Binärzahlen am Ausgang des Konstanlenspeichcrs 112 experimentell ermittelt werden.

Damit sind die einzelnen Stufen des Blockschaltbildes nach Fig. 5a in ihren Schaltungseinzelheiten erläutert. Nicht näher beschrieben sind lediglich der Teilerzähler 113 mit dem Teilcrgatter 114 und der Steigungsspeicher 115. Der Steigungsspeicher 115 wird genau gleich wie der Konstantenspeicher 112 als Verdrahiungsspeicher aufgebaut. Dabei muß lediglich die Verdrahtung so abgeändert werden, daß an den Ausgangsleitungen g 13 des Steigungsspeichers 115 Binärzahlen anstehen, die den einzelnen Steigungen 4 1 bis Λ 5 (siehe Fig. 5c) entsprechen. Der Schaltplan eines Teilerzählers mit Teilergatter ist schon in F i g. 4a beschrieben, so daß sich eine erneute Beschreibung der Schaltungseinzelheiten des Teilerzählers 113 mit dem Teilergatter 114 erübrigt. Als Zeitrasterstufe 113a läßt sich wieder ein UND-Gatter verwenden, dessen einer Eingang an den Ausgang des Teilergatters 114 angeschlossen ist. während der andere Eingang mit dem Untertakterzeuger 109 verbunden ist.

Auch die Multiplizierer 64 und 65 nach F i g. 6 stellen Kombinationen aus Baugruppen dar. deren Schaltungseinzelheiten schon beschrieben sind. Zu beschreiben bleibt lediglich noch der Dividierer 63 nach F i g. 6 dessen genauer Schaltplan in Fig. 14a dargestellt ist. Wie schon oben anhand von Fig.6 erläutert, besteht der Dividierer 63 aus dem Synchronisiergatter 120, dem Vorwärts-Zähler 122 und dem Endsland-Speicher 123. Der Vorwärts-Zähler 122 ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie der Vorwärts-Zähler 71 nach F i g. 4a und wird daher nur noch kurz beschrieben. Drei /K-Flipflops 256, 257, 258 bilden die wesentlichen Baugruppen des Vorwärts-Zählers 122. Die drei Flipflops 256 bis 258 weisen zusätzliche Rücksetzeingänge R auf. die miteinander verbunden sind und den KucKsetzeingang R des Vorwärts-Zählers 122 bilden. Der Zähle.tjgang ζ wird von den miteinander verbundenen Takteingängen der Flipflops 256 bis 258 gebildet. Die miteinander verbundenen Eingänge /, K des ersten Flipflops 256 liegen auf L-Signal, während die Eingänge /, K des zweiten Flipflops 257 mit dem Ausgang Q1 des ersten Flipflops 256 verbunden sind. Die Eingänge /, K des dritten Flipflops 258 liegen schließlich am Ausgang eines UND-Gatters 259, dessen Eingänge mit den Ausgängen Q1 der beiden Flipflops 256, 257 in Verbindung stehen.

Der Endstand-Speicher 123 enthält drei D-Flipflops 260, 261, 262, deren Ausgänge Q 1 den Binärzahlenausgang g3 des Dividierers bilden. Die Eingänge D der D-Flipflops 260 bis 262 sind mit den Ausgängen Q 1 der //f-FIipfiops 256 bis 258 verbunden. Die Takteingänge der D-Flipflops 260 bis 262 sind miteinander verbunden und bilden den Obernahmeeingang H des Endstand-Speichers 123.

Das Synchronisiergatter 120 enthält eingangsseitig ein erstes //C-Flipfiop 263, das als ZJ-Flipflop beschaltet ist, indem zwischen seinen Eingängen /, K eine Umkehrstufe 264 angeordnet ist. Dem Eingang / des ersten Flipflops 263 wird die Ausgangsfrequenz /"3 des Impuls-Drehzahlgebers 41 (siehe Fi g. 1) zugeführt An

den Ausgang Q\ des ersten /K-Flipflops 263 ist ein Eingang /eines zweiten /K-Flipflops 265 -ngeschlossen. Die Takteingänge der beiden Flipflops 263, 265 sind miteinander verbunden und liegen an einer Eingangsklemme 121, der die Untertaktfrequenz /Ό3 zugeführt wird. Ein erster UND-Gatter 266 ist mit seinen Eingängen an die Klemme 121. an den Ausgang Q 1 dos ersten Flipflops 263 und an den Ausgang Q 2 des zweiten Flipfiops 265 angeschlossen. Ein zweites UND-Gatter 267 liegt mit seinen Eingängen am Ausgang Q1 des zweiten Flipflops 265 und an der Klemme 121. Der Ausgang des ersten UND-Gatters 266 ist zum Übernahmeeingang H des Endstand-Speichers 123 geführt, während der Ausgang des zweiten UND-Gatters 267 an den Rücksetzeingang R des Vorwärts-Zählers 122 angeschlossen ist.

Zur Erläuterung der Funktionsweise des Synchronisiergatters 120 dient die Fig. 14b, in der die einzelnen Impulszüge mit /"und der Bezugszahl der zugehörigen Stufe bezeichnet sind. Es ist beispielshalber angenommen, daß in einem Zeitpunkt 114 ein Impuls der Frequenz fi beginnt Dieser impuls wird mit der Ruckflanke des nächstfolgenden Untertaktimpulses /03 auf das erste Flipflop 263 übertragen. Dieses gibt deshalb in der Folgezeit an seinem Ausgang Q 1 ein L-Signal ab. das auch am Eingang / des /weiten Flipflops 265 liegt. Mit der Ruckflanke des nächsten Untertaktimpulses /Ό3 (des zweiten nach Beginn des Impulses /3) wird dann auch das zweite Flipflop 265 so gekippt, daß an seinem Ausgang Q 1 ein L-Signal liegt.

Die beiden UND-Gatter 266 und 267 werden von je einem Fhpflopausgang und von der Klemme 121 gesteuert Wenn im Zeitpunkt /15 de; /weite Untertaktimpuls /Ό3 nach Beginn des Impulses Ci einsetzt, dann liegen an allen drei Eingängen des ersten UND-Gatters 266 L-Signale. so daß diese für die Dauer de* Untertaktimpulses /Ό3 ein L-Signal an den Übernahmeeingang H des Endstand-Speichers 123 abgibt. Mit der positiven Flanke des Impulses /266 übernehmen die drei D-Flipflops 260 bis 262 die an den Ausgängen der /K-Flipflops 256 bis 258 liegenden Signale; der Endstand des Vorwärts-Zählers 122 wird also in den Endstand-Speicher 123 übernommen. Beim nächstfolgenden Taktimpuls ist das zweite Flipflop 265 gesetzt und gibt an seinem Ausgang Q 2 ein O-Signal ab. Deshalb kann das UND-Gatter 266 keine weiteren I 'bcrnahmeimpulse mehr abgeben.

Beim nächsten Untertaktimpuls /Ό3. der im Zeitpunkt /16 beginnt, hegen an beiden Eingängen des /weiten UND-Gatters 267 L-Signale. Das UND-Gatter 267 gibt deshalb einen Impuls /267 ab. der den Rücksel/eingän gen R der Flipflops 256 bis 258 zugeführt wird. Die Ruckset/eingänge R haben Vorrang vor den Eingängen /. K. so daß jetzt nach /16 alle Flipflops 256 bis 258 in ihre Ruhelage zurückgekippt sind und an ihren Ausgängen Ql O-Signale abgeben. Zwischen 116 und 117 gibt das zweite UND-Gatter 267 weitere Rückset/ impulse ab. weil es im Gegensatz /um ersten UND-Gatter 266 nur zwei Eingänge aufweist. Diese zusätzlichen Rückset/.impulse haben keinen Einfluß auf die Wirkungsweise des Dividierers. In der Zeit nach 117 zählt der Vorwärts-Zähler 122 wieder bei Null anfangend die Impulse der Frequenz /21.

Wie es schon oben anhand der F i g. 6 erläutert wurde, ist der Endstand g3 des Vorwärts-Zählers 122 proportional zum Quotienten /21//3, weil der VorwärtS'Zähler 122 bis zum Rücksetzen um so weniger Impulse/"21 zählen kann, je größer die Frequenz /3 ist.

Nach dem Ende eines Impulses /"3 (im Zeitpunkt 117) werden die beiden Flipflops 263, 265 im Synchronisiergatter von der Ruckflanke des nächstfolgenden Untertaktimpulses /"03 wieder zurückgesetzt, so daß das

■> Synchronisiergatier 120 wieder in seinem Ausgangszustand ist. Der Schaltplan nach Fig. 14a für das Synchronisiergatter 120 ist nur als Beispiel angegeben. Eine etwas geringere Zeitverzögerung zwischen Übernahme in den Endstand-Speichcr 123 und Rücksetzen

in des Vorwärts-Zählers 122 ergibt sich, wenn der Takteingang des zweiten Flipflops 265 mit der Untertaktfrequenz/04(siehe Fig. Hb)steuert.

Eine Erweiterung der in Fig. 14a dargestellten Schaltung auf 8-bit-Zähler ist einfach möglich, indem

ι. man die Stufenzahl des Zählers 122 und des Speichers 123 erhöht.

In F i g. 15 ist ein Teil des Schaltplans des Dekodierers 48 dargestellt, der in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung verschiedene Binärzahlen abgibt. Die

.τι beiden Schalter 46, 47 sind als Umschalter ausgebildet, von denen je einer der feststehenden Kontakte über einen Widerstand 26S bzw. 269 mit einer Klemme 270 verbunden ist, die L-Signal führt. Die beiden anderen feststehenden Kontakte sind mit Masse — d. h. 0-Signal

.··. — verbunden. Die beweglichen Kontakte der Umschalter 46, 47 liegen an je einem Eingang eines UND-Gatters 271, 272. Ein weiteres UND-Gatter 273 ist mit seinem ersten Eingang an die Klemme 270 angeschlossen. Die Ausgänge der drei UND-Gatter 271

i" bis 273 sind zu Eingängen eines ODER-Gatters 274 geführt, dessen Ausgang eine Stelle der Binärzahl ^5 abgibt.

Die freien Eingänge der UND-Gatter 271 bis 273 •werden auf 0-SignaI oder L-Signal gelegt, je nachdem.

ι. welchen Wert die Binärstelle am Ausgang des ODER-Gatters 274 annehmen soll. Beim Ausführungsbeispiel weist die Binärzahl g5 drei Stellen auf. so daß auch die Schaltungsanordnung nach Fig. 15 dreimal parallel vorgesehen werden muß.

«» Bei der praktischen Ausführung der Schaltung nach Fig. 15 können allerdings die UND-Gatter 271 bis 273 alle eingespart werden. Ein UND-Gatter kann ganz weggelassen werden, wenn an seinem freien Eingang ein 0-Signal liegen müßte. Umgekehrt kann ein

'· UND-Gatter durch eine Drahtverbindung ersetzt werden, wenn an seinem freien Eingang ein L-Signal liegt. Aus diesem Beispiel ist einfach zu ersehen, wie man von einer gewünschten Schaltungsverknüpfung /u einem Verdrahlungsspcicher gelangt, in dem Binärzah-

i" len durch Schaltungsverbindungen erzeugt werden. Der Verdrahtungsspeicher, der nach Fig. 15 konstruiert werden kann, läßt sich auch durch einen Speicher mit einer Diodenmatrix ersetzen.

In Fig. Iba ist der Schaltplan eines Spannungs-Frc-

>'· quenz Wandlers dargestellt, wie er für die Baugruppen 39, 37 und 67 nach den Fig. 1 und 3 verwendet werden kann. Man kann einen solchen Spannungs-Frequenz-Wandler auch als vereinfachten Analog-Digital-Wandler bezeichnen, weil er eine Analog-Eingangsspannung

«ι in eine digitale Information, nämlich eine Impulsfolgefrequenz, umsetzt. Die Schaltung nach Fig. 16a enthält eingangsseitig einen ersten Operationsverstärker 275, dessen inverlierender Eingang über¹ einen Widerstand 276 mit einer Eingangsklenime 277 verbunden ist, Der

μ nichtinvertierendc Eingang des ersten Operationsvef^ stärkers 275 liegt über einen Widersland 278 aiii Abgriff eines aus zwei Widerständen 279, 280 bestehenden Spannungsteilers. Im Gcgenkopplungspfad des Opera-

tionsverstärkers 275 liegt zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang ein Integrierkondensator 281. Parallel zum Integrierkondensator 281 ist die Emitter-Kollektor-Strecke eines npn-Transistors 282 geschaltet

Ein zweiter Operationsverstärker 283 ist mit seinem invertierenden Eingang über eine Widerstand 284 an den Ausgang des ersten Operationsverstärkers 275 angeschlossen. Der nichtinvertierende Eingang des zweiten Operationsverstärkers 283 ist über einen Widerstand 285 mit dem Abgriff eines Spannungsteilers verbunden, der aus zwei Widerständen 286,287 besteht. Der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers 283 bildet gleichzeitig den Ausgang des Spannungs-Frequenz-Wandlers. Dieser Ausgang ist weiterhin über einen Widerstand 288 mit der Basis des Transistors 282 verbunden.

Die beiden Spannungsteiler 279, 280 bzw. 286, 287 liegen jeweils zwischen einer Plusleitung 289 und einer Minusleitung 290. Die Basis des Transistors 282 steht über einen Kondensator 291 in Verbindung mit der Minusleitung 290.

Der erste Operationsverstärker 275 bildet zusammen mit dem Integrierkondensator 281 einen Integrierer. Wenn die Eingangsspannung, die in eine proprotionale Frequenz umgesetzt werden soll, an der Klemme 277 höher ist als die Abgriffsspannung des Spannungsteilers 279, 280, dann integriert der Operationsverstärker 275 in negativer Richtung mit einer Steigung, die proportional zur Differenz der Spannungen an den beiden Eingängen des Operationsverstärkers 275 ist. In einem Zeitpunkt fl8 wird die Spannung am Ausgang des ersten Operationsverstärkers 275 niedriger als die Abgi iffsspannung des Spannungsteilers 286,287. Da der zweite Operationsverstärker 283 eine hohe innere Verstärkung aufweist und nicht gegengekoppelt ist. arbeitet er als Komparator. Seine Ausgangsspannung springt daher im Zeitpunkt /18 schlagartig in positiver Richtung.

Dadurch wird der Transis'or 282 leitend und entlädt den aufgeladenen Integrierkondensator 281 wieder. Der Kondensator 291 bildet im Zusammenwirken mit dem Widerstand 288 ein Zeitverzögerungsglied, das dafür sorgt, daß der Transistor 282 hinreichend lange leitend bleibt, um den Kondensator 281 vollständig zu entladen. Nach der Entladung des Integrierkondensators 281 liegt die Ausgangsspannung des ersten Operationsverstärkers 275 wieder höher als die Abgriffsspannung des Spannungsteilers 286, 287. so daß der /weite Opera tionsverstärker 283 wieder ein O-Signal abgibt Der gan/e Vorgang wiederholt sich in der Folgezeit periodisch. Die Wiederholfrequen? ist dabei abhängig von der Steigung, mit welcher der Integrierer 275, 281 in negativer Richtung integriert.

Da diese Steigung, wie schon erwähn:, von der Eingangsspannung an der Klemme 277 abhängt, ist die Ausgangsfrequen/ ^283 proportional Air Abweichung der an der Klemme 277 liegenden Spannung von der Abgriffsspannung des Spannungsteilers 279, 280. Durch die Schaltung nach F ι g. I fm ist also ein Spannungs Fre quenz-Wandler mit einfachen Mitteln realisiert.

Es sind jetzt alle Baugruppen der Schaltungen nach den Fig.5 und 6 beschrieben. Der Frequenz-Umsetzer 68 ist, wie schon erläutert, eine vereinfachte Version eines Dividicrers und kann deshalb ebenfalls nach Fig. 14a aufgebaut werden. Der Ffequeriz-Zählefi-Wandler 132 nach Fig.7 kann nach Fig.9a aufgebaut werden, wobei allerdings das NOR-Gatter 107, das zur Erzeugung der konstanten Verschiebungsfrequenz /Ί5 dient, nicht vogesehen zu werden braucht. Die Ausführungsbeispiele nach den Fi g. 8a bis 8c enthalten zusätzlich zu den Baugruppen des ersten Ausführungsbeispiels nur noch weitere Multiplizierer, Subtrahierer,-Summierer und Zeitrasterstufen. Die Schaltpläne derartiger Baugruppen sind beim ersten Ausführungsbeispiel eingehend erläutert

Durch die oben beschriebene Erfindung werden die eingangs gestellten Aufgaben gelöst. Die Eingangsgrößen werden der Rechenschaltung als digitale Information zugeführt Als Darstellungsform für die digitale Information ist im allgemeinen nicht die Binärzahl, sondern die Frequenz gewählt Dadurch vermindert sich einerseits die Zahl der erforderlichen Eingangsleitungen, die von den verschiedenen Meßstelien zur Rechenschaltung führen. Andererseits verändern einzelne Störimpulse die Meßfrequenzen nur ganz geringfügig, während bei der Übertragung von Binärzahlen die Gefahr bestünde, daß der gleiche Störimpuls alle libertragungs'eitungen gleichzeitig stört und dadurch die Binärzahl erheblich verfälscht Das in der Kraftfahrzeug-Elektronik besonders wichtige Problem der Störsicherheit ist deshalb in optimaler Weise gelöst.

Y, Weiterhin enthalten die einzelnen Baugruppen der Rechenschaltung nur logische Gatter, Kippstufen, Zähler und Speicherschaltungen. Es ist deshalb überflüssig, bei der Fertigung der Rechenschaltung irgendwelche Abgleicharbeiten vorzunehmen. Dadurch wird der Fertigungsvorgang gegenüber Analog-Rechenschaltungen wesentlich vereinfacht und verbilligt

Die einzelnen Schaltpläne mögen bei oberflächlicher Betrachtung wesentlich komplizierter aussehen als entsprechende Schaltpläne von Analog-Rechenschaltungen. Das bedeutet allerdings noch längst nicht, daß die gesamte digitale Inkrementrechenschaltung mehr Platz beansprucht und in der Fertigung teurer ist als eine gleichwertige Analog-Rechenschaltung. Es können nämlich weitestgehend Baugruppen verwendet werden, η die einen hohen Integrationsgrad aufweisen. So wird z. B. bei der Schaltung nach F i g. 5a für den Teilerzähler 113 und das Teilergatter 114 ein einziger integrierter Baustein verwendet, der einen 6-bit-Teilerzähler samt dem zugehörigen Teilergatter enthält. Bei einer

4» Fertigung in größeren Stückzahlen ist es auch ohne weiteres möglich, z. B. einen kompletten Frequenz-Zahlen-Wandler in einem einzigen integrierten Baustein unterzubringen.

Auch die Mehrfachausnülzung des zentralen Teiler-

w Zählers 106 wirkt sich als wesentliche Vereinfachung auf den Schaltungsaufbau aus. Es soll hier ausdrücklich erwähnt werden, daß die Schaltpläne nach den Fig. 9 bis 16 lediglich als Beispiele aufzufassen sind. Es ist ohne weiteres möglich, andere Multiplizierschaltungen zu verwenden, welche die Multiplikation zweier Digitalwerte erlauben. Auch für die Zeitrasterstufen sind in der obigen Beschreibung verschiedene Ausfiihrungsbeispic Ic angegeben, die je nach den Erfordernissen gegenein ander ausgetauscht werden können. Ks kann sich auch

Wi als /weckmäßig erweisen, mehr als vier verschiedene Unlertaktfrequenzen zur Ansteuerung der Zeitfasterstufen zu verwenden.

Die Verwendete digitale inkrementrechenschallung arbeitet im größen wie eine Analogrechenschaltung und

(" im kleinen wie eine Digitalrechenschallung. Bei anderen digitalen Rechenschaltungen ist es üblich, in diskreten Zeitpunkten das Ergebnis, d. h. die Einspritzzeit, jeweils von Null an aus defl einzelnen Eingabegrößen zu

OO

26

berechnen. Dieses Verfahren ist sehr genau und erlaubt es, auch schnelle Änderungen der Eingabegrößen sicher 2U erfassen. Dafür muß aber ein erheblicher Schaltungsaufwand in Kauf genommen werden, der um so größer wird, je schneller die Schaltung arbeiten soll. Eine Analogrechenschalxung ändert dagegen kontinuierlich ihren Ausgangswert, wenn sich die Eingangsgrößen ändern. Genau dieses Verfahren benützt auch die digitale Inkrementrechenschaltung, wenigstens soweit es die höchsten Stellen der Binärzahlen (most significant ίο bits) betrifft Mar. sieht dies besonders deutlich am Frequenz-Zahlen-Wandler 57 nach Fig.5a. Solange sich die Eingangsgröße, d.h. die Frequenz /1, nicht ändert, behält der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 101 seinen Zählerstand bei. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler zählt also nicht — wie dies bei anderen digitalen Rechenschaltungen üblich ist — immer wieder von Null an aufwärts, bis er seinen Zählerstand erreicht Dadurch wird entweder Zählzeit eingespart oder es kann die Zählfrequenz heiabgesetzt werden. Die digitale Inkremenirechenschaitung arbeitet allerdings wesentlich genauer als eine entsprechende Analogrechenschaltung, weil das Zählergebnis des Vorwärts-Rückwärts-Zählers tOl auf 8 Bits genau berechnet wird. Das entspricht einer Genauigkeit von 0,4 Prozent, die sich mit Analogrechenschaltungen im Kraftfahrzeug kaum erreichen läßt Die digitale Inkrementrechenschaltungstechnik erlaubt es dagegen, den Vorwärts-Rückwärts-Zähler mit noch mehr Zählstufen auszustatten und damit die Genauigkei t noch weiter zu erhöhen.

Die Abhängigkeit des Rechenergebnisses, d.h. der Einspritzzeit Tl, oder der pro Zeiteinheit eingespritzten Kraftstoffmenge von den einzelnen Eingangsgrößen, wie Luftdurchsatz und toolorblocktemperatur usw. ist im allgemeinen nicht linear. L*e entsprechenden Zusammenhänge müssen für jede einzelne Brennkraftmaschine experimentell ermittelt und als Kennlinienfelder aufgezeichnet werden. Die einzelnen nichtlinearen Kennlinienfelder werden in den Interpolatoren nachgebildet Bei der Berücksichtigung der Spannung des Bordnelzes hat es sich als unnötig erwiesen, einen eigenen Interpolator vorzusehen, da der Gesamteinfluß der Bordnetzspannung auf die Einspritzzeit bzw. Einspritzmenge kleiner als 10 Prozent ist Der Frequenz-Umsetzer 68 bildet deshalb eine lineare Kennlinie nach, ohne daß ein größerer Fehler in der Einspritzzeit auftreten könnte.

Die Form der Kennlinie wird in den einzelnen Interpolatoren durch den Konstantenspeicher und den Steigungsspeicher sowie durch den Intervalldekodierer gespeichert Durch die Intervallaufteilung und durch die Zuordnung von Konstantenwerten und Steigungswerten zu den einzelnen Intervallen wird die jeweilige Kennlinie durch aneinandergereihte Geradenstücke angenähert Die Genauigkeit ist dabei besser als 0,5 FYozent

Die ersten beiden Ausführungsbeispiele nach F i g. 3a und 3b ermöglichen nur eine Steuerung der Einspritzzeit bzw. der Einspritzmenge. Deshalb ist es notwendig, die Steuerschaltungen nach Fig.3a und 3b für eine möglichsi große Genauigkeit auszulegen, wenn man gleichzeitig mit der Einspritzsteuening eine gute Abgasentgiftung erreichen will. Die Anforderungen an die Genauigkeit der Steuerschaltung sind bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 8a bis 8c nicht so groß, weil ein in der Steuerschaltung ungenau berechneter Wert der Frequenz Π noch durch den Luftzahl-Regelkreis korrigiert wird. Der Schaltungsaufwand ist deshalb bsi den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 8a bis 8c nur unwesentlich größer als beim ersten Ausführungsbeispiel. Die Entgiftung der Abgase kann auf jeden Fall bei den drei letzten Ausführungsbeispielen weiter getrieben werden als beim ersten Ausführungsbeispiel.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung läßt sich bei geeigneter Umdimensionierung auch zur Steuerung bzw. Regelung des Zündzeitpunktes und des öffnungssowie Schließzeitpunktes der Einlaß- und Auslaßventile der Brennkraftmaschine einsetzen. Auch eine Anwendung bei der elektronischen Getriebesteuerung ist möglich.

Hierzu 17 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für eine Betriebskenngröße einer Brennkraftmaschine mit einem im Ansaugrohr angeordneten Luftdurchsatzmesser, einem Oszillator, dessen Ausgangsfrequenz vom gemessenen Luftdurchsatz abhängt, sowie einer digitalen Rechenschaltung zum Bestimmen der Kenngröße, insbesondere eines Kraftstoffzumeßsignals, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenz-Zahlen-Wandler (57, 60) der digitalen Rechenschaltung vorgeschaltet ist und diese Rechenschaltung wenigstens einen Speicher für ein Kennlinienfeld der Brennkraftmaschine sowie wenigstens einen mit ΐϊ einem der Speicher gekoppelten Interpolator (58, 61) zur Darstellung von Zwischenwerten umfaßt

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kraftstoffzumessung intermittierend arbeitende Einspritzventile (29, 30) vorgesehet. sind und daß zur Steuerung der Einspritzventile (29, 30) mittelbar oder unmittelbar der Wert aus wenigstens einem Kennfeld dient

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zur Kraftstoffzumessung kontinuierlich arbeitende Einspritzventile (29, 30) vorgesehen sind und daß den elektrischen Eingängen der Einspritzventil (29, 30) die Ausgangsfrequenz (TIl, f21) wenigstens eines Interpolators (58, 61) zuführbar ist.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, da.'urch gekennzeichnet, daß mit dem Motorblock der Brennkraftmaschine (20) ein Temperaturfühler (38) in Uiermiscnem Kontakt steht, daß eier elektrische Ausgang des Temperaturfühlers (38) an den Eingang eines Spannii.igs-Frequenz-Wandlers (39) angeschlossen ist, daß der Ausgang des Oszillators (28) mit einem ersten Frequenz-Zahlen-Wandler (57) und der Ausgang des Spannungs-Frequenz-Wandlers (39) mit einem zweiten Frequenz-Zahlen-Wandler (60) verbunden ist.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Frequenz-Zahlen-Wandler (57, 60) ein Interpolator (58, 61) nachgeichaltet ist.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der /weite Interpolator (61) und ein von der Kurbelwelle (40) der Brennkraftmalchine (20) angetriebener Impuls-Drehzahlgeber (41) an zwei Eingänge eines Dividierers (63) angeschlossen sind, daß die Ausgänge des ersten Interpolators (58) und des Dividierers (63) mit zwei Eingängen eines ersten Multiph/ierers (64) verbunden sind und daß der Ausgang des ersten Multiplizieren (64) am Eingang des Frequenz-Zeit-Wandlers (70) liegt, dessen Ausgang zur Ansteuerung der Einspritzventile (30,29) vorgesehen ist.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der beiden Interpolatoren (58, 61) mit zwei Eingängen des μ ersten Multiplizierers (64) verbunden sind und daß die Ausgangsfrequenz des ersten Multiplizierers (64) den kontinuierlich arbeitenden Einspritzventilen (29, 30) zuführbar ist.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 6 öder 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Multiplizierer (64) ein zweiter Multiplizierer (65) nachgcschaltet ist, an dessert zweiten Eingang ein von der Stellung einer Drosselklappe (23) beeinflußbarer Dekodierer (48) angeschlossen ist

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Magnetwicklungen (33, 32) der Einspritzventile (29, 30) ein Summierer (69) vorgeschaltet ist, daß an den ersten Eingang des Summierers (69) der erste Multiplizierer (64) angeschlossen ist, daß an den zweiten Eingang des Summierers (69) ein Frequenz-Umsetzer (68) angeschlossen ist und daß dem Frequenz-Umsetzer (68) ein von der Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs beeinflußbarer Spannungs-Frequenz-Wandler (67) vorgeschaltet ist

10. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß in einer Abgas-Sammelleitung (35) der Brennkraftmaschine (20) ein Sauerstoff-Meßfühler (36) angeordnet ist, dessen Ausgang über einen Spannungs-Frequenz-Wandler (37) mit einem weiteren Eingang (76) der Rechenschaltung verbunden ist

11. Steuereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Luftzahl (!) des der Brennkraftmaschine (20) zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisches ein Regelkreis mit einem zum Sollwert-Istwert-Vergleich dienenden Subtrahierer (160) vorgesehen ist und daß an einen ersten Eingang des Subtrahierers (160) der Spannungs-Frequenz-Wandler (37) sowie an den zweiten Eingang des Subtrahierers (160) ein Sollwertgeber angeschlossen ist (F i g. 8a).

12. Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß der Sollwertgeber als Multiplizierer (161) ausgebildet ist (F i g. 8a).

13. Steuereinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Subtrahierer (160) ein Integralregler(157) nachgeschaltet ist.

14. Steuereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß der Integralregler als Vorwärts-Rückwärts-Zähler (157) ausgebildet ist.

15. Steuereinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Subtrahierer (160) und dem Imegralregler (157) ein Schwingungsunterdrücker (158) angeordnet ist.

16. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15. dadurch gekennzeichnet daß dem Frequenz-Zot-Wandler (70) ein Multiplizierer (156) vorgeschaltet ist, daß der Ausgang des Integralreglers (157) an einen Eingang des Multiplizierers (156) angeschlossen ist und daß dem zweiten Eingang des Multiplizierers (156) das Ausgangi.signal des Multiplizierers (64) zuführbar ist.

17. Steuereinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß an den zwe ten Eingang des Multiplizierers (156) der Ausgang des Summierers (69) angeschlossen ist (F i g. 8a).

18. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15. dadurch gekennzeichnet, daß dem Frequenz-Zeit-Wandler (70) ein Summierer (165) vorgeschaltet ist und daß dem Summierer (165) die Ausgangssignale des Integralreglers (157) sowie des ersten Multiplizierers (64) zuführbar sind (F i g. 8b).

19. Steuereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem als Vorwärts^ RückwärtS'Zähler (157) ausgebildeten Integralregler und dem Summierer (165) ein Zahlen-Frequenz-Wandler angeordnet ist, der aus eiriem Teiler-Zähler (106) und einemTeilergatter (166) besteht.

20. Steuereinrichtung nach Anspruch 18 oder 19,

dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Summierers (69) an den zweiten Eingang des Summierers (165) angeschlossen ist.

21. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche

13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz-Zeit-Wandler (70) zwei Eingänge (Π, /9) aufweist, daß an den ersten Eingang (77) der Ausgang des Summierers (69) und an den zweiten Eingang (79) der Ausgang des Zahlen-Frequenz-Wandlers (136, 166) angeschlossen ist (F i g. Sc). in

22. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierer (64, 65, 156 usw.) als Serienmultiplizierer ausgebildet sind und aus einem Teilerzähler (71) und einem Teilergatter (72) bestehen (F i g. 4a). ii

23. Steuereinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Teiiergatter (72) aus einem Dekodierteil (87) und einem Frequenzsyntheseteil (88) besteht.

24. Steuereinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzsyntheseteil als Ausgangsgatter ein QDER-Gatter (95) enthält und daß an die Eingänge des ODER-Gatters (f:5) eine der Stufenzahl des Teilerzählers (71) gleiche Anzahl von UND-Gattern angeschlossen ist. i'·

25. Steuereinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähleingang (76) des Teilerzählers (71) den ersten Eingang des Multiplizierers bildet und daß der zweite Eingang des Multiplizierers als Binärzahleneingang (84, 85, 86) ausgebildet ist, dessen einzelne Binärstelleneingänge (84 bis 86) mit je einem Eingang eines UND-Gatters (92 bis 94) verbunden sind.

26. Steuereinrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekodierteil (87) mehrere logische Gatter (89, 90, 91) enthält, die mit ihren Eingängen an die Ausgänge der einzelnen Stufen des Teilerzählers (71) und mit ihren Ausgängen an Eingänge der UND-Gatter (92 bis 94) angeschlossen sind.

27. Sl. uereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz-Zahlen-Wandler (57, 60) je einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler (101) enthalten, in dessen Rückführungskreis zwischen dem Binärzahlenausgang (g\) und dem Zähleingang (z) ein Zahlen-Frequenzwandler (102, /06) angeordnet is. (F i g. 5a).

28. Steuereinrichtung nach Anspruch 27. dadurch gekennzeichnet, daß der Zahlen-Frequenz-Wandler als Serienmultiplizierer ausgebildet ist und einen zentralen Teilerzählcr (106) sowie ein Teilergatter (102) enthält.

29. Γ/teuereinrichturig nach Anspruch 27 oder 28. dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähleingang (z) des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (101) ein Subtrahierer (98) vorgeschaltet ist und daß dem Subtrahierer (98) das Eingangssignal (I'I) des Frequenz-Zahlen-Wandlers (57) sowie die Ausgangsfrequenz (714) des Teilergatters (102) zuführbar sind

30. Steuereinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß den Eingängen des Subtrahierers (98) Zeitrasterstufen (97, 172) vorgeschaltet sind.

31. Steuereinrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Teilergalters (102) und dem Sublrahierer (98) ein Untersetzerzähler (99) angeordnet ist.

32. Steuereinrich'rng nach einem der Ansprüche

29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Subtrahierer (98) und dem Zähleingang (z) des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (101) ein Schwingungsunterdrücker (100) liegt, der gleichzeitig zur Steuerung des Zählrichtungseinganges (d) des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (101) vorgesehen ist.

33. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche

28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teilergatter (102) zwei Frequenzausgänge (/12, /13) aufweist, die zu Eingängen eines Summierers (103) geführt sind, und daß der Ausgang des Summierers (103) mit dem Eingang des Subtrahierers (98) verbunden ist

34. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche

29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer konstanten Verschiebungsfrequenz (715) ein Summierer (107) vorgesehen ist, dessen Eingänge an Ausgänge des zentralen Teilerzählers (106) angeschlossen sind, und daß die konstante Verschiebungsfrequenz (715) einem Eingang des Subtrahierers (98) zuführbar ist

35. Steuereinrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß dem Untersetzerzähler (99) ein Summierer (105) vorgeschaltet ist, an dessen Eingänge die Ausgänge der Summierer (1C3, 107) vorzugsweise über Zeitrasterstufen (104, 108) angeschlossen sind.

36. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 35, dadirch gekennzeichnet, daß jeder Interpolator (58, 61) eingangsseiti» einen Intervalldekodierer (110) enthält, dessen Eingang mit dem Ausgang (g 1 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (101) verbunden ist, and daß der Ausgang ^g-11) des Intervaildekodierers (110) mit Eingängen eines Konstantenspeichers (112) und eines Steigungsspeichers (115) verbunden ist.

37. Steuereinrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der in den einzelnen Intervallen (I \ bis /5) konstanten Anteile (BX bis Ö5) der zu interpolierenden Funktion ein Serienmultiplizierer vorgesehen ist, der aus dem zentralen Teilerzähler (106) und einem zweiten Teilergatter (111) besteht, und daß der Binärzahlenausgang (g 12) des Konstantenspeichers (112) an den Binärzahleneingang des zweiten Teilergatters (111) angeschlossen ist.

38. Steuereinrichtung nach Anspruch 36 oder 37. dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von in den einzelnen Intervallen (I1 bis /5) linear von der Eingangsfrequenz (71) abhängigen Anteilen (718) ein Serienmultiplizierer vorgesehen ist, der aus einem Teilerzähler (113) und einem dritten Teilergatter (114) besteht, daß der Zähleingang (z) dis Teilerzählers (113) mit dem Frequenzausgang (713) des ersten Teilergatters (102) verbunden ist und daß an den Binärzahleneirgang des dritten Teilergr.tters

(114) der Ausgang (gl3) des Steigungsspeichers

(115) angeschlossen ist.

39. Steuereinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichr°t, daß die Ausgangsfrequenzen (717, 718) des zweiten und des dritten Teilergatters (111, 114) vorzugsweise über Zeiträsterstufen (112, 113a,) einem Summierer (116) zuführbar sirtd, dessen Ausgang (/11) den Ausgang des Interpolators (58) bildet.

40. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche

30 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Untertakterzeuger (109) zur Versor-

gung der Zeitrasterstufen (97, fö4, 108, 114, 112, 113a; mit Unlerlaktfrequenzeri (TOl bis /04) vorgesehen ist und daß der Unterlakterzeuger (109) mit einer vorzugsweise von einem Quarzoszillator erzeugten Taktfrequenz (70) ansteiuerbar ist. ι

41. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche

30 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die efs'e Zeitrasterstufe (97) eine Reihenschaltung zweier D-Flipflops (167,170) enthält, daß die Takteingänge der beiden D-Flipflops (167, 170) mit der in einer Umkehrstufe (169) invertierten Untertaktfrequenz (701) ansleuerbar sind, daß dem Eingang (D) des ersten D-Flipflops (167) die Eingangsfrequenz (VI) zuführbar ist und daß der Ausgang der ersten Zeitrasterstufe (97) von einem NAND-Gatter (171) gebildet wird, dessen beide Eingänge mit dem Ausgang (Q 1) des ersten D-Flipflops (167) und mit dem Ausgang (Q2) des zweiten D-Flipflops (170) verbunden sind 'F i °. 9s\

42. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche

31 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß dem Unterselzerzähler (99) eine Zeitrasterstufe nachgeschaltet ist, deren Eingang vom Eingang (D) eines dritten D-Flipflops (172) gebildet wird, daß der Takteingang des dritten D-Flipflops (172) mit dem Ausgang der Umkehrstufe (169) verbunden ist und daß der Ausgang der dem Untersetzerzähler (99) nachgeschalleten Zeilrasterstufe durch ein NAND-Gatter (173) gebildet wird, dessen beide Eingänge an den Eingang (D) und den Ausgang (Q 2) des dritten jo D-Flipflops (172) angeschlossen sind.

43. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 42. dadurch gekennzeichnet, daß als Subtrahierer (98) ein Antivalenzgatter (98) vorgesehen ist. dessen beide Eingänge mit den Ausgängen der Zeitrasterstufen (97 bzw. 172, 173) verbunden sind.

44. Steuereinrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß ein NAND-Gatter (174) mit seinem ersten Eingai g an den Ausgang des -to Antivalenzgatters (98) und mit seinem zweiten Eingang an den Eingang der Umkehrstufe (169) angeschlossen ist.

45. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche

15 bis 44. dadurch gekennzeichnet, daß der 4-» Schwingungsunterdrücker (158, 100) eingangsseitig ein viertes D-Flipflop (175) enthält, dessen Eingang (D) mit dem Eingang des Subtrahierers (98) verbunden ist. der negativ zu zählende Impulse aufnimmt daß der Takteingang des vierten D-Flip- w flops (175) mit dem Ausgang des Subtrahierers (98) verbunden ist. daß ein zweites Antivalenzgatter

(176) mit seinen beiden Eingängen an den Eingang (D) und den Ausgang (Q2) des vierten D-Flipflops (175) angeschlossen ist. daß ein NAND-Gatter(177) W vorgesehen ist, dessen erster Eingang über eine Umkehrstufe (178) mit dem Takteingang des vierten D-Flipflops (175) und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des zweiten Antivalenzgatters (176) verbunden ist. daß der Ausgang des NAND-Gatlers «*

(177) mit dem Zähleingang (z)und der Ausgang (Q 2) des vierten D-Ripffops (175) mit dem Zählrichtungseingang (d) des Vorwäm-Rückwärts-Zählers (101) verbunden ist.

46. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche *· 31 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß den Eingängen des Subiraruerers (98) gleich aufgebaute Zeitrasterstufen (167. 170, 171 bzw 172a. 172, 173) vorgeschaltet sind.

47. Steuereinrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Subtrahieren (98) äUsgangsseitig ein ODER-Gatter (298) enthält, dessen Eingänge an zwei UND-Gatter (291, 292) angeschlossen sind, und daß beide UND-Gatter (291_f 292) jeweils mit den Ausgängen (171, 173) beider Zeitrasterstufen verbunden sind, wobei jeweils einem Eingang jedes UND-Gatters (291, 292) eine Umkehrstufe (293,294) vorgeschaltet ist.

48. Steuereinrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterdrücker (100) ein /K-Flipflop (295) enthält, dessen Eingänge (J, K)m\l den Ausgängen der UND-Gatter (291,292) verbunden sind, daß die Eingänge eines UND-Gatlers (296) mit dem Eingang (J) und dem Ausgang (QX) des /K-Flipflops (295) verbunden sind, daß Eingänge eines UND-Gatters (297) an den Eingang (K) und den Ausgang (Q2) des /K-FÜDflops (295) angeschlossen sind und daß die Ausgänge der UND-Gatter (296, 297) zu den Eingängen des ODER-Gatters (298) geführt sind.

49. Steuereinrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ODER-Gatlers (298) mit dem Zähleingang (z)und der Ausgang eines der UND-Gatter (296 oder 297) mit dem Zählrichlungseingang (d) des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (101) verbunden ist.

50. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche

33 bis 49. dadurch gekennzeichnet, daß der erste Summierer(103)als NAND-Gatter ausgebildet ist.

51. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche

34 bis 50. dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Summierer (107) als NOR-Gatter ausgebildet ist, das einen zusätzlichen Ausblendeingang (197) aufweist und im Zusammenwirken mit einem ODER-Gatter (108) gleichzeitig als dritte Zeitrasterstufe (108) vorgesehen ist.

52. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 51. dadurch gekennzeichnet, daß als vierte Zeitraslerstufe (114) ein UND-Gatter (114) vorgesehen ist. dessen erstem Eingang die Ausgangsfre-

C(UcIt/

IJJUC3 tnicn

ist. während dem /weiten Eingang ein NOR-Gatter (195) vorgeschaltet ist. dessen Eingängen die Untertaktfrequenzen (fO\.fO2) zuführbar sind.

53. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 52. dadurch gekennzeichnet, daß der Intervalldekodierer (110) ausgangsseitig NAND-Gatter (231 bis 239) enthält, die mit ihren Eingängen gegebenenfalls über Umkehrstufen (232,235- 240) an Ausgangsleitungen (228, 229, 230) angeschlossen sind, die den höchsten Binärstellen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (101) zugeordnet sind.

54. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 53. dadurch gekennzeichnet, daß der Konstantenspeicher (112) und der Steigungsspeicher (115) als Verdrahtungsspeicher ausgebildet sind (Fig. 13).

55. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 54. dadurch gekennzeichnet, daß der Dividierer (63) einen Vorwärts-Zähler (122) enthält, dessen Binärzahlenausgang an Eingänge eines Endstand-Speichers (123) angeschlossen ist. daß dem Zähleingang (z) des Vorwärts-Zählers (122) die Ausgangsfrequenz (f2X) des zweiten Interpolators (61) zuführbar ist, daß einem Synchronisier-Gatter (120) die Ausgangsfrequenz (f3) des Impuls-Drehzahlge-

bcrs (41) zuführbar ist, daß ein erster Ausgang des Synchronisier-Galters (120) mit einem Rücksetzeingang (R) des Vorwärts^Zählers (122) verbunden ist und daß ein zweiter Ausgang des Synchronisier-Gatters (120) an einen Übernahmeeingang (H) des ι Endstand-Speichers (123) angeschlossen ist (Fig. 14a).

56. Steuereinrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß einem Synchronisier-Eingang (121) des Synchfonisief-Gälters (120) die Untertaktfrequenz (T03) zuführbar ist.

57. Steuereinrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisier-Gatter (120) zwei /K-Flipflops (263, 265) enthält, daß dem Eingang (J) des ersten Flipflops (263) die Frequenz (f3) direkt und dem Eingang (K) über eine Umkehrstufe (264) zuführbar ist, daß der Eingang (I) des zweiten Flipflops (265) an den Ausgang (Q X) des ersten Flipflops (263) angeschlossen ist und daß die beiden Eingänge (K) der Fiipiiops (253, 265) miteinander verbunden sind.

58. Steuereinrichtung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß die Takteingänge der Flipflops (263, 265) mit dem Synchronisier-Eingang (121) verbunden sind, daß ein erstes UND-Gatter mit seinen Eingängen an den Synchronisier-Eingang (121) und den Ausgang (Q 1) des ersten Flipflops (263) angeschlossen ist und daß ein zweites UND-Gatter (267) mit seinen Eingängen am Ausgang (Q 1) des zweiten Flipflops (265) und am in Synchronisier-Eingang (121) liegt.

59. Steuereinrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ersten UND-Gatters (266) mit dem Übernahme-Eingang (H) des Endstand-Speichers (123) und der Ausgang J> des zweiten UND-Gatters (267) mit dem Rücksetzeingang (R) des Vorwärts-Zählers (122) verbunden ist.

60. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 59, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dekodierer 4n (48) die Ausgangssignale zweier Schalter (45, 46) zuführbar sind, von denen der erste (46) in der l_.pf>rlaiif<:lpl!iina rfpr DrnsQpllclannp (2Vl und Hpr

zweite (46) in der Vollaststellung der Drosselklappe betätigbar ist, und daß der Dekodierer (48) einen -4·; Verdrahtungsspeicher mit logischen Gattern (271 bis 274) enthält (F ig. 15).

61. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 60. dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (28) als LC-Oszillator mit einer Spule (27) ausgebildet ist, daß ein Eisenkern (26) beweglich in der Spule (27) angeordnet ist und daß der Eisenkern (26) mechanisch mit einer Stauscheibe (25) verbunden ist. die im Ansaugluftstrom angeordnet ist (F i g. 1).

62. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 61. dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz-Umsetzer (68) als Dividierer ausgebildet ist, dem als Dividend die Untertaklfrequenz (702) und als Divisor die Ausgangsfrequenz (74) des Spannungs-Frequenz-Wandlers (67) zuführbar sind. &o

63. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 62, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz-Zeit-Wandler (70) eingangsseitig einen Frequenz-Zahlen-Wandler (132) enthält, und daß der Ausgang des Frequenz-Zahlen-Wandlers (132) über ein Ubernahme-Gatter (140) an einen Rückwärts-Zähier(141) anschiießfaar ist (F i g. T).

64. Steuereinrichtung nach Anspruch 63, dadurch

gekennzeichnet, daß der Rückwärts-Zähler(141)aus der Reihenschaltung mehrerer /K-Fiipflops (142 bis 144) besteht und daß den miteinander verbundenen Takleingängen der /K-Flipflops (142 bis 144) die Ünteriaktfrequenz f/O3) zuführbar ist.

65. Steuereinrichtung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge (Q 2) der y/f-Flipflops (142 bis 144) an Eingänge eines UND-Gatters (150) angeschlossen sind, daß der Ausgang des UND-Gatters (150) über eine Umkehrstufe (151) an einen Eingang eines UND-Gatters (145) angeschlossen ist, dessen anderem Eingang die Untertaktfrequenz (703) zuführbar ist und daß der Ausgang des UND-Gatters (145) mit den Takleingängen der /K-Flipflops (142 bis 144) verbunden ist.

66. Steuereinrichtung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß im Übernahme-Gatter (140) eine der Slufenzahl des Rückwärts-Zählers (141) gleiche Anzahl von UND-Gattern (i47 bis i49) vorgesehen ist und daß die ersten Eingänge der UND-Gatter (147 bis 149) mit einem Schalter (150) verbunden sind, der von einem Nocken (151) synchron zur Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine auslösbar ist.

67. Steuereinrichtung nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten F.ingänge der UND-Gatter (147 bis 149) mit dem Binärzahlenausgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (133) im Frequenz-Zahlen-Wandler (132) verbunden sind.

68. Steuereinrichtung nach Anspruch 66 oder 67. dadurch gekennzeichnet, daß den zur Betätigung der Einspritzventile (29, 30) dienenden Magnetwicklungen (32, 33) ein Leistungsverstärker (153) vorgeschaltet ist und daß der Leistungsverstärker (153) eingangsseitig an den Ausgang eines //(-Flipflops (152) angeschlossen ist.

69. Steuereinrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß das /K-Flipflop (152) mit seinem Eingang (J) an den Schalter (150) und mit seinem Eingang (K)an den Ausgang des UND-Gatters (150) angeschlossen ist und daß dem Takteinganp dp«; /^-Flinflnn«; (152) die 1 Jntertaktfrequenz (703) zuführbar ist.