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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung einer
Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine
als Generatorantrieb vorgesehene Brennkraftmaschine wird üblicherweise
in einem Drehzahl-Regelkreis betrieben. Als Regelgröße wird hierbei
die Ist-Drehzahl an der Kurbelwelle erfasst. Diese wird mit einer
Führungsgröße, einer
Soll-Drehzahl, verglichen.
Die sich hieraus ergebende Regelabweichung wird mittels eines Drehzahl-Reglers
in die Stellgröße, z. B.
eine Soll-Einspritzmenge, umgesetzt. Über die Stellgröße wird
die eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt. Zur Stabilisierung des
Drehzahl-Regelkreises ist im Rückkopplungszweig
ein Ein- oder Zwei-Umdrehungsfilter vorgesehen.
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Eine
derartige Brennkraftmaschine wird in einem stationären Betriebszustand
betrieben, d. h. bei einer konstanten Nenn-Drehzahl. Beispielsweise entspricht
eine Nenn-Drehzahl von 1500 Umdrehungen/Minute bei einer Generatoranwendung
einer Netzfrequenz von 50 Hz. Aufgrund äußerer Einflüsse kann ein dynamischer Betriebszustand
auftreten, beispielsweise bei einer Lastabschaltung. Entsprechende
Industrie-Normen (DIN, VDE) definieren eine zulässige Drehzahl-Überhöhung bei Auftreten
des dynamischen Betriebszustands, beispielsweise 10 Prozent der
Nenn-Drehzahl.
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Aus
der
DE 199 37 139
C1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
bekannt bei dem mit Erkennen einer signifikanten Lastverringerung
am Abtrieb der Einspritzbeginn nach spät verstellt wird. Als zusätzliche
Maßnahme
ist im Einspritzbeginn-Kennfeld eine Drehzahlbegrenzungs-Kurve zur
Begrenzung der Soll-Einspritzmenge vorgesehen. Die Drehzahlbegrenzungs-Kurve
schränkt
jedoch den Verstellbereich im stationären Betriebszustand ein.
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Aus
der
DE 103 02 263
B3 ist ein Verfahren bekannt, bei dem im stationären Betriebszustand
die Soll-Einspritzmenge über
eine erste Drehzahlbegrenzungs-Kurve begrenzt wird. Diese beginnt
erst bei wesentlich höheren
Ist-Drehzahlen als
die Nenn-Drehzahl zu wirken. Für
den Betreiber ergibt sich folglich ein großer Verstellbereich der Soll-Drehzahl im stationären Zustand.
Mit Erkennen eines dynamischen Betriebszustands wird auf eine zweite Drehzahlbegrenzungs-Kurve
umgeschaltet. Über diese
wird die Soll-Einspritzmenge und damit die Ist-Drehzahl begrenzt.
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Eine
Generator-Anlage umfasst häufig
mehrere Brennkraftmaschinen-Generator-Einheiten, welche parallel
betrieben werden. Über
einen Lastabgleich-Regelkreis wird gewährleistet, dass unterschiedliche
Brennkraftmaschinen eine identische Leistung abgeben. Eine höhere Leistung
wird vom Betreiber über
die Erhöhung
einer Soll-Drehzahlvorgabe eingestellt. Die Lastabgleich-Regelung
besteht darin, dass zunächst
eine erhöhte
Soll-Einspritzmenge auf Grund der höheren Soll-Drehzahlvorgabe
und der höheren
Regelabweichung zugelassen wird. Ein Drehzahl-Regler mit einer erhöhten Soll- Einspritzmenge als
Stellgröße besitzt
auch einen höheren
Integralanteil. Der Integralanteil wird in eine Korrektur-Drehzahl umgerechnet.
Maßgeblich
ist bei dieser Umrechnung ein vom Betreiber vorgebbarer P-Grad. Aus
der Korrektur-Drehzahl
und der Soll-Drehzahlvorgabe wird danach eine effektive Soll-Drehzahl
berechnet, welche mit der Ist-Drehzahl
maßgeblich
für die
Drehzahl-Regelung ist. Da die Korrektur-Drehzahl bei einem ansteigenden
Integralanteil verringert wird, reduziert sich die effektive Soll-Drehzahl
wieder auf die Nenn-Drehzahl, während
die Soll-Einspritzmenge auf dem höheren Niveau verbleibt. Eine
höhere
Soll-Einspritzmenge
bewirkt eine höhere
Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine.
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Bei
Anwendung der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren tritt
in Verbindung mit einer Lastabgleich-Regelung folgendes Problem
in der Praxis auf:
Bei einer Lastabschaltung steigt die Ist-Drehzahl sehr
schnell an. Als Folge davon wird die Soll-Einspritzmenge über den
Drehzahl-Regler reduziert. Eine besonders starke Reduktion der Soll-Einspritzmenge
und des integrierenden Anteils tritt dann ein, wenn diese über die
Drehzahlbegrenzungs-Kurve limitiert werden. Über die Lastabgleich-Regelung
wird aufgrund des fallenden integrierenden Anteils eine zunehmende
Korrektur-Drehzahl berechnet. Eine höhere Korrektur-Drehzahl bedeutet
bei einer konstanten Soll-Drehzahlvorgabe eine höhere effektive Soll-Drehzahl. Eine höhere effektive
Soll-Drehzahl verursacht eine geringere Drehzahl-Regelabweichung.
Dies bewirkt, dass die Begrenzung der Soll-Einspritzmenge über die
Drehzahlbegrenzungs-Kurve wieder deaktiviert wird. Bei einer Lastabschaltung
kann deshalb ein unzulässig
starkes Überschwingen
der Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine auftreten. Die aus dem Stand
der Technik bekannten Verfahren sind daher bei einer Generator-Anlage
mit Lastabgleich-Regelung
nur bedingt einsetzbar.
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Aufgabe
der Erfindung ist es für
eine Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit
die bekannten Steuerungs- und Regelverfahren im Hinblick auf eine Lastabgleich-Regelung
zu verbessern.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die
Ausgestaltungen hierzu sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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Die
Erfindung sieht vor, dass die Drehzahlbegrenzungs-Kurve in Abhängigkeit
der Soll-Drehzahlvorgabe veränderbar
ist. Eine Erhöhung
der Soll-Drehzahlvorgabe bewirkt eine Verschiebung der Drehzahlbegrenzungs-Kurve
zu höheren
Ist-Drehzahlen.
Die Drehzahlbegrenzungs-Kurve wandert mit der Soll-Drehzahlvorgabe.
In einer Ausgestaltung hierzu wird vorgeschlagen, dass eine Abregelkurve der
Drehzahlbegrenzungs-Kurve über
den P-Grad veränderbar
ist.
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Die
Vorteile der Erfindung sind, dass die in den Industrienormen (DIN,
VDE) festgelegten Kriterien für
die Lastabschaltung sicher erfüllt
werden. Der Drehzahlverstellbereich im stationären Betriebszustand erfüllt ebenfalls
die Anforderungen der Industrienorm (DIN). Da die Parameter des
Drehzahl-Reglers nunmehr unabhängig
vom Lastabschaltverhalten festgelegt werden können, ist dieser einfacher
abzustimmen. Dies ermöglicht
einen robusten Entwurf des Drehzahl-Reglers.
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In
den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt.
Es zeigen:
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1 ein
Systemschaubild;
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2 ein
Blockschaltbild;
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3 eine
Drehzahlbegrenzungs-Kurve (Stand der Technik);
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4 eine
Drehzahlbegrenzungs-Kurve;
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5 einen
Programmablaufplan.
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Die 1 zeigt
ein Systemschaubild des Gesamtsystems einer Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit 1,
bestehend aus einer Brennkraftmaschine 2 mit einem Generator 4.
Die Brennkraftmaschine 2 treibt über eine Welle und Kupplung 3 den
Generator 4 an. Die dargestellte Brennkraftmaschine 2 verfügt über ein
Common-Rail-Einspritzsystem. Dieses umfasst folgende Komponenten:
Pumpen 7 mit Saugdrossel zur Förderung des Kraftstoffs aus
einem Kraftstofftank 6, ein Rail 8 zum Speichern
des Kraftstoffs und Injektoren 10 zum Einspritzen des Kraftstoffs
aus dem Rail 8 in die Brennräume der Brennkraftmaschine 2.
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Die
Brennkraftmaschine 2 wird durch ein elektronisches Steuergerät (ADEC) 5 gesteuert
und geregelt. Das elektronische Steuergerät 5 beinhaltet die üblichen
Bestandteile eines Mikrocomputersystems, beispielsweise einen Mikroprozessor,
I/O-Bausteine, Puffer und Speicherbausteine (EEPROM, RAM). In den
Speicherbausteinen sind die für
den Betrieb der Brennkraftmaschine 2 relevanten Betriebsdaten
in Kennfeldern/Kennlinien appliziert. Über diese berechnet das elektronische
Steuergerät 5 aus
den Eingangsgrößen die
Ausgangsgrößen. In 1 sind
exemplarisch folgende Eingangsgrößen dargestellt:
ein Raildruck pCR, der mittels eines Rail-Drucksensors 9 gemessen
wird, ein Drehzahl-Signal nM der Brennkraftmaschine 2,
ein Signal START zur Aktivierung der Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit 1,
eine Soll-Drehzahlvorgabe
nM(SL) zur Sollwert-Vorgabe durch den Betreiber und eine Eingangsgröße E. Unter
der Eingangsgröße E sind beispielsweise
der Ladeluftdruck eines Turboladers und die Temperaturen der Kühl-/Schmiermittel
und des Kraftstoffs subsumiert.
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In 1 sind
als Ausgangsgrößen des
elektronischen Steuergeräts 5 ein
Signal ADV zur Steuerung der Pumpen 7 mit Saugdrossel und
eine Ausgangsgröße A dargestellt.
Die Ausgangsgröße A steht
stellvertretend für
die weiteren Stellsignale zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 2, beispielsweise
den Spritzbeginn SB und eine zweite Soll-Einspritzmenge qV2(SL).
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In 2 ist
ein Blockschaltbild dargestellt. Dies beinhaltet einen Drehzahl-Regelkreis
und eine Lastabgleich-Regelung.
Der Drehzahl-Regelkreis besteht aus einem Drehzahl-Regler 11,
einer Minimalwert-Auswahl 12, der Regelstrecke, hier die
Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit 1, und einem Filter 13. Über den
Drehzahl-Regler 11 wird in Abhängigkeit der Regelabweichung
dR eine erste Soll-Einspritzmenge qV1(SL) als Stellgröße berechnet.
Diese wird über
die Minimalwert-Auswahl 12 begrenzt. Hierzu
wird der Minimalwert-Auswahl eine Begrenzungs-Einspritzmenge qDBR
zugeführt.
Die Begrenzungs-Einspritzmenge
qDBR wird über
eine Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR festgelegt. Die Begrenzungs-Einspritzmenge
qDBR wird zusätzlich
auf den Drehzahl-Regler 11 geführt. Die Ausgangsgröße der Minimalwert-Auswahl 12,
hier eine zweite Soll-Einspritzmenge qV2(SL), wird dann auf die
Regelstrecke geführt.
Der Wert der zweiten Soll-Einspritzmenge qV2(SL) entspricht entweder
dem Wert der ersten Soll-Einspritzmenge qV1(SL) oder dem Wert der
Begrenzungs-Einspritzmenge qDBR. Als Ausgangsgröße der Regelstrecke werden
die Rohwerte der Drehzahl nM erfasst. Diese Rohwerte werden über das Filter 13 in
eine Ist-Drehzahl nM(IST) gewandelt.
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Der
Drehzahl-Regelkreis wird durch eine Lastabgleich-Regelung 15 ergänzt. Hierzu
wird der integrierende Anteil qV1(I) der ersten Soll-Einspritzmenge
qV1(SL) auf einen Funktionsblock 14 geführt. Über den Funktionsblock 14 wird
in Abhängigkeit
von Eingangsgrößen eine
Korrektur-Drehzahl dn(P) bestimmt. Die Eingangsgrößen des
Funktionsblocks 14 sind eine maximale Einspritzmenge qV(MAX),
eine minimale Einspritzmenge qV(MIN), der P-Grad PGR und eine Nenn-Drehzahl
nNENN, typischerweise 1500 Umdrehungen/Minute bei einer 50 Hz Generatoranwendung.
Ergänzend
kann als weitere Eingangsgröße eine
gefilterte erste Soll-Einspritzmenge qV1F(SL) vorgesehen sein. Diese
Ergänzung
ist gestrichelt dargestellt. Die Korrektur-Drehzahl dn(P) wird an
einer Stelle A mit der Soll-Drehzahlvorgabe nM(SL) addiert. Die
Soll-Drehzahlvorgabe nM(SL) wird vom Betreiber der Generator-Anlage
vorgegeben. Hieraus resultiert eine effektive Soll-Drehzahl nEFF.
An einem Punkt B wird von der effektiven Soll-Drehzahl nEFF die
Ist-Drehzahl nM(IST) subtrahiert. Die Differenz entspricht der Regelabweichung dR.
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Durch
das Blockschaltbild wird folgende Funktionalität abgebildet:
Zum Lastabgleich
der Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit wird die Soll-Drehzahlvorgabe
nM(SL) z. B. von 1440 Umdrehungen/Minute auf 1450 Umdrehungen/Minute
erhöht.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Korrektur-Drehzahl dn(P) 60 Umdrehungen/Minute. Die
effektive Soll-Drehzahl nEFF entspricht somit der Nenn-Drehzahl
nNENN. Aus der höheren
Soll-Drehzahlvorgabe nM(SL) resultiert bei einer konstanten Ist-Drehzahl
nM(IST) eine erhöhte
Regelabweichung dR. Diese wird über
den Drehzahl-Regler 11 in eine höhere erste Soll-Einspritzmenge qV1(SL)
umgesetzt. Eine höhere
erste Soll-Einspritzmenge qV1(SL)
bewirkt, dass eine größere Kraftstoffmenge in
die Brennräume
der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Der vom Drehzahl-Regler 11 berechnete integrierende
Anteil qV1(I) wird über
den Funktionsblock 14 in die Korrektur-Drehzahl dn(P) umgesetzt. Ein
sich erhöhender
integrierender Anteil qV1(I) bewirkt eine sich verringernde Korrektur-Drehzahl dn(P).
Die Soll-Drehzahlvorgabe
nM(SL) wird daher mit einer abnehmenden Korrektur-Drehzahl dn(P) addiert. Über den
Funktionsblock 14 wird die Korrektur-Drehzahl dn(P) so
lange reduziert bis die effektive Drehzahl nEFF auf das ursprüngliche
Nenn-Drehzahlniveau
von 1500 Umdrehungen/Minute zurückgeführt ist.
Auf Grund der Rückkopplung
erfolgt die Rückführung mit
einem Zeitversatz. Als Konsequenz stellt sich schließlich eine
Regelabweichung von Null ein, so dass die Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit
wieder auf den ursprünglichen Nenn-Drehzahlwert
geregelt wird. Da der integrierende Anteil qV1(I) auf dem höheren Wert
verbleibt, wird trotz der gleichen Nenn-Drehzahl mehr Kraftstoff
eingespritzt. Die abgegebene Leistung der Brennkraftmaschine wird
hierdurch erhöht.
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In 3 ist
eine Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Über die
Drehzahlbegrenzungs-Kurve
DBR wird die erste Soll-Einspritzmenge qV1(SL) limitiert. Auf der Abszisse
ist die Ist-Drehzahl nM(IST) und auf der Ordinate die Einspritzmenge
qV bzw. die Begrenzungs-Einspritzmenge
qDBR aufgetragen. Als gestrichelte Linie ist in diesem Diagramm
die Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR eingezeichnet. Ein Betriebspunkt
A ist durch das Wertepaar qV(MAX) und nA bzw. nNENN definiert. Der
Betriebspunkt A entspricht dem Betrieb der Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit bei Volllast
und einer Nenn-Drehzahl nNENN von z. B. 1500 Umdrehungen/Minute.
Ein Betriebspunkt C ist durch das Wertepaar nC und qC definiert.
Aufgrund einer Lastabschaltung vergrößert sich die Ist-Drehzahl
nM(IST) von Betriebspunkt C in Richtung des Punkts D. Der Punkt
D liegt auf der Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR. Mit Überschreiten
des Drehzahl-Werts nD wird die Einspritzmenge qV ausgehend vom Wert
qC bzw. qD entlang der Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR reduziert. Über die
Minimalwert-Auswahl 12 (siehe 2) wird
die vom Drehzahl-Regler 11 berechnete erste Soll-Einspritzmenge qV1(SL)
anhand der Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR auf die Begrenzungs-Einspritzmenge
qDBR limitiert.
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Für die Lastabschaltung
sehen Industrienormen (DIN, VDE) vor, dass die Ist-Drehzahl nM(IST) höchstens
um 10 bis 15 Prozent der Nenn-Drehzahl überschwingen darf. Der P-Grad
liegt bei diesen Anwendungsgruppen (G1 bis G3) im Bereich von 3
Prozent bis 8 Prozent. Gleichzeitig wird von den Industrienormen
vorgegeben, dass der Drehzahl-Verstellbereich der Soll-Drehzahlvorgabe im
stationären
Zustand größer oder
gleich 2,5 Prozent der Nenn-Drehzahl sein soll. Für den Hersteller
der Brennkraftmaschine bedeutet dies, dass eine Abregelkurve 16 der Drehzahlbegrenzungs-Kurve
DBR so gewählt
werden muss, dass die Lastabschalt-Kriterien sicher eingehalten
werden. Die Abregelkurve 16 der Drehzahlbegrenzungs-Kurve
DBR entspricht dem fallenden Geradenabschnitt zwischen den Punkten
E und F. Beispielsweise bei einer Nenn-Drehzahl von 1500 Umdrehungen/Minute
besitzt der Punkt E den Wert 1575 Umdrehungen/Minute und der Punkt
F einen Wert von 1630 Umdrehungen/Minute. Im stationären Betriebszustand
wird der Drehzahl-Verstellbereich durch diese starre Drehzahlbegrenzungs-Kurve
DBR bei großen
P-Graden stark eingeschränkt,
d. h. der geforderte Verstellbereich von mindestens 2,5 Prozent
der Nenn-Drehzahl kann nicht eingehalten werden.
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In 3 charakterisiert
die durchgezogene Linie durch die Punkte A und B die stationären Betriebspunkte
einer Generator-Anlage mit Lastabgleich-Regelung, wenn diese einzeln
betrieben wird. Die Abweichung der Drehzahl-Werte auf der Linie
AB zur Nenn-Drehzahl nNENN ist identisch mit der Korrektur-Drehzahl
dn(P). Im Volllastpunkt A ist die Korrektur-Drehzahl dn(P) gleich
Null und im Leerlauf-Betrieb (Punkt B) ist diese maximal. Die Korrektur-Drehzahl
dn1(P) des Leerlauf-Betriebs wird vom Betreiber vorgegeben und ist,
angegeben in Prozent der Nenn-Drehzahl nNENN, mit dem P-Grad PGR
identisch.
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Bei
Anwendung der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren tritt
in Verbindung mit einer Lastabgleich-Regelung folgendes Problem
in der Praxis auf:
Bei einer Lastabschaltung steigt die Ist-Drehzahl nM(IST)
sehr schnell an und als Folge davon wird die erste Soll-Einspritzmenge über den
Drehzahl-Regler reduziert. Eine besonders starke Reduktion der ersten
Soll-Einspritzmenge und des integrierenden Anteils des Drehzahl-Reglers
tritt dann ein, wenn die erste Soll-Einspritzmenge über die
Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR limitiert wird. Über die Lastabgleich-Regelung
wird aufgrund des fallenden integrierenden Anteils eine zunehmende
Korrektur-Drehzahl berechnet. Eine höhere Korrektur-Drehzahl bedeutet
bei einer konstanten Soll-Drehzahlvorgabe eine höhere effektive Soll-Drehzahl. Eine höhere effektive
Soll-Drehzahl verursacht bei sich erhöhender Ist-Drehzahl eine geringere
Regelabweichung. Dies bewirkt, dass die erste Soll-Einspritzmenge
qV1(SL) kleiner als die Begrenzungs-Einspritzmenge qDBR wird, d.
h. die Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR ist nicht mehr wirksam.
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In 4 ist
eine Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR gemäß der Erfindung dargestellt.
Mit dem Bezugszeichen DBR1 ist eine erste Drehzahlbegrenzungs-Kurve
dargestellt, welche um eine Offset-Drehzahl nOFF von der Soll-Drehzahlvorgabe nM(SL)
auf der Abszisse verschoben ist. Die Offset-Drehzahl nOFF kann vom
Betreiber der Anlage eingestellt werden. Mit Bezugszeichen 16 ist
die Abregelkurve dargestellt, diese entspricht dem fallenden Geraden-Abschnitt
der Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR1. Die Erfindung besteht nun darin, dass
in Abhängigkeit
der Soll-Drehzahlvorgabe nM(SL), welche durch den Betreiber vorgegeben wird,
die erste Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR1 in Richtung zu höheren Ist-Drehzahlen nM(IST)
verschoben wird. Die Drehzahlbegrenzungs-Kurve wandert folglich mit der Soll-Drehzahlvorgabe.
In 4 ist strichpunktiert eine entsprechend angepasste zweite
Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR2 dargestellt. Die Steigung der Abregelkurve 16,
Punkte AB, der Drehzahlbegrenzungs-Kurve entspricht dem P-Grad PGR.
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Ergänzend kann
die Abregelkurve 16 mit den Punkten AB im Drehzahlbereich
oberhalb des Punktes B bis auf die Abszisse, d. h. bis zur Begrenzungs-Einspritzmenge
qDBR von Null, verlängert werden.
Dies ist in 4 durch die Linie zwischen den
Punkten B und E dargestellt. Die zum Punkt E gehörige Drehzahl nE ist hierbei
größer als
die Summe aus der Soll-Drehzahlvorgabe nM(SL) und der Offset-Drehzahl
nOFF und dem Produkt aus P-Grad PGR und der Nenn-Drehzahl nNENN.
Die Begrenzungs-Einspritzmenge qDBR der Abregelkurve 16 kann
nach folgender Beziehung qDBR = qV(MAX) – [((qV(MAX) – qV(MIN))·(nM(IST) – nM(SL) – nOFF))/(PGR·nNENN)] im
Bereich (nM(SL) + nOFF) ≤ nM(IST) ≤ (nM(SL) + nOFF + (PGR· nNENN))berechnet
werden.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Steigung der Abregelkurve 16 vom
Betreiber vorgegeben werden. Dies ist in 4 mit einer
gestrichelt dargestellten Abregelkurve zwischen den beiden Punkten
A und C dargestellt. Diese Abregelkurve kann im Drehzahlbereich
oberhalb des Punktes C wiederum bis auf die Abszisse, d. h. bis
zur Begrenzungs-Einspritzmenge
qDBR von Null, verlängert werden.
Dies ist in 4 durch die Linie zwischen den
Punkten C und F dargestellt. Die zum Punkt F gehörige Drehzahl nF ist hierbei
größer als
die Summe aus der Soll-Drehzahlvorgabe nM(SL), der Offset-Drehzahl
nOFF und einem Drehzahlvorhalt dn. Die Begrenzungs-Einspritzmenge
qDBR der Abregelkurve 16 kann in diesem Fall nach folgender
Beziehung qDBR = qV(MAX) – [((qV(MAX) – qV(MIN))·(nM(IST) – nM(SL) – nOFF))/dn] im
Bereich (nM(SL) + nOFF) ≤ nM(IST) ≤ (nM(SL) + nOFF + dn)berechnet
werden. Für
den Drehzahlvorhalt dn gilt die Relation, dass dieser größer Null
und kleiner dem Produkt aus P-Grad PGR und der Nenn-Drehzahl nNENN
ist. Der Drehzahlvorhalt dn definiert die Steilheit der Abregelkurve
und kann vom Betreiber vorgegeben werden.
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In 5 ist
ein Programmablaufplan dargestellt. Bei S1 werden folgende Größen eingelesen: der
P-Grad PGR, die Nenn-Drehzahl
nNENN, die maximale Soll-Einspritzmenge qV(MAX), die minimale Soll-Einspritzmenge
qV(MIN) und der I-Anteil qV1(I) des Drehzahl-Reglers. Anschließend wird
bei S2 die Korrektur-Drehzahl
dn(P) berechnet. Nach Einlesen der Soll- Drehzahlvorgabe nM(SL) bei S3 wird die
effektive Soll-Drehzahl
nEFF berechnet, S4. Bei S5 wird die Drehzahl-Regelabweichung dR berechnet. Bei S6
wird der aktuelle Wert der Begrenzungs-Einspritzmenge qDBR der Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR berechnet.
Bei S7 wird aus der Drehzahl-Regelabweichung
dR die erste Soll-Einspritzmenge qV1(SL) berechnet. Anschließend wird bei
S8 überprüft, ob die
erste Soll-Einspritzmenge qV1(SL) größer als die Begrenzungs-Einspritzmenge qDBR
der Drehzahlbegrenzungs-Kurve DBR ist. Ist dies der Fall, so wird
die zweite Soll-Einspritzmenge qV2(SL) auf den Wert der Begrenzungs-Einspritzmenge
qDBR gesetzt, 510. Ist dies nicht der Fall, so wird die zweite Soll-Einspritzmenge
qV2(SL) auf den Wert der ersten Soll-Einspritzmenge qV1(SL) gesetzt. Danach
ist der Programmablauf beendet.
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- 1
- Brennkraftmaschinen-Generator-Einheit
- 2
- Brennkraftmaschine
- 3
- Welle
und Kupplung
- 4
- Generator
- 5
- Elektronisches
Steuergerät
(ADEC)
- 6
- Kraftstofftank
- 7
- Pumpen
- 8
- Rail
- 9
- Rail-Drucksensor
- 10
- Injektoren
- 11
- Drehzahl-Regler
- 12
- Minimalwert-Auswahl
- 13
- Filter
- 14
- Funktionsblock
- 15
- Leistungsregelung
- 16
- Abregelkurve