DE102004017087A1

DE102004017087A1 - Aggregat mit einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004017087A1
Application number: DE200410017087
Authority: DE
Inventors: Andreas Kapoglou
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 2004-04-07
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2005-11-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Aggregat mit einer Brennkraftmaschine. DOLLAR A Dieses Aggregat mit einer Brennkraftmaschine 1 dient als Antriebsquelle, die mit einem Energieerzeuger, insbesondere einem elektrischen Generator 2, einer Hydraulikpumpe, einem Luftpresser oder dergleichen drehverbunden (Wellenstücke 3) ist, wobei die Brennkraftmaschine 1 einen Drehzahlregler 4 zur Stabilisierung einer vorgewählten Drehzahl aufweist, der ein Steuerglied der Brennkraftmaschine 1 zur Variation der der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Kraftstoffmenge bis zu einer Volllastbegrenzung (Linie 11) beherrscht, und mit einer Geräteeinheit zur Messung der Laständerung des Energieerzeugers, wobei die Geräteeinheit mittels einer Signalverbindung 7 mit dem Drehzahlregler 4 der Brennkraftmaschine 1 derart in Wirkverbindung steht, dass das Steuerglied der Brennkraftmaschine von der Geräteeinheit unabhängig vom Drehzahlregler 4 ansteuerbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aggregat mit einer Brennkraftmaschine als Antriebsquelle, die mit einem Energieerzeuger, insbesondere einem elektrischen Generator, einer Hydraulikpumpe, einem Luftpresser oder dergleichen, drehverbunden ist, wobei die Brennkraftmaschine einen Drehzahlregler zur Stabilisierung einer vorgewählten Drehzahl aufweist, der ein Steuerglied der Brennkraftmaschine zur Variation der der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge bis zu einer Volllastbegrenzung beherrscht, und mit einer Geräteeinheit zur Messung der Laständerung des Energieerzeugers.

Derartige Aggregate sind allgemein bekannt. Dabei ist die Drehzahlregelung der Brennkraftmaschine unabhängig von dem Energieerzeuger und reagiert in Abhängigkeit eines Drehzahlabfalls durch erhöhte Belastung durch den Energieerzeuger. Dies führt aber dazu, dass zunächst ein Drehzahlabfall erfolgt, aufgrund dessen dann der Regler die Kraftstoffmenge erhöht, um die eingestellte Drehzahl bei höherer Last wieder zu erreichen.

Weiterhin ist aus der DE 28 00 843 A1 eine Anordnung zur Überwachung eines Stromnetzes bekannt, bei der der Abfall der Nulldurchgangsfrequenz unter einen vorgegebenen Wert als Signal für den Netzausfall bzw. für die Betätigung von Schaltvorgängen bei einer mit einem Energiespeicher versehen Sofortbereitschaftsanlage genutzt wird. Es handelt sich dabei allerdings nur um eine Ausgestaltung der Geräteeinheit zur Feststellung des Netzausfalls, nicht aber um eine Beeinflussung einer Brennkraftmaschine eines gattungsgemäßen Aggregates.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Aggregat mit einer Brennkraftmaschine als Antriebsquelle gemäß der Gattung der vorliegenden Erfindung dahingehend zu verbessern, dass die Brennkraftmaschine schneller auf eine Laständerung des Energieerzeugers reagiert und der Drehzahlabfall minimiert wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Geräteeinheit mittels einer Signalverbindung mit dem Drehzahlregler der Brennkraftmaschine derart in Wirkverbindung steht, dass das Steuerglied der Brennkraftmaschine von der Geräteeinheit unabhängig vom Drehzahlregler ansteuerbar ist. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass nicht erst über einen vom Drehzahlregler registrierten Drehzahlabfall die Kraftstoffmenge erhöht wird, sondern dass bereits bei einer Messung der Laständerung des Energieerzeugers durch die Geräteeinheit ein Signal an das Steuerglied der Brennkraftmaschine zur Variation der Kraftstoffmenge geleitet wird. Dadurch erfolgt bereits sehr frühzeitig eine Erhöhung der Kraftstoffmenge, so dass eine verbesserte Drehzahlstabilität bei Lastaufnahme erfolgt.

Ist der Drehzahlregler der Brennkraftmaschine als mechanischer oder elektrischer Regler und das Steuerglied als Regelstange ausgebildet, so wird in vorteilhafter Weise die Regelstange von der Geräteeinheit angesteuert, wobei vorzugsweise ein Servoelement vorgesehen ist, das dann, wenn die Geräteeinheit nur Signale aussendet, diese in eine Bewegung der Regelstange umwandelt.

Ist der Drehzahlregler der Brennkraftmaschine als elektronisches Steuergerät ausgeführt, das Zumessventile für die Kraftstoffmenge beherrscht, so soll die von der Geräteeinheit kommende Signalverbindung mit dem Steuergerät in Wirkverbindung stehen, wobei die Wirkverbindung an die Steuergerätfunktionen angeschlossen ist, die der eigentlichen Drehzahlregelung nachgeschaltet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Geräteeinheit als Mess-, Regel- oder Steuergerät des Energieerzeugers ausgebildet ist. Die Geräteeinheit kann auch als Spannungsregler eines elektrischen Generators ausgeführt sein. Dabei kommt es im Wesentlichen darauf an, dass es sich um eine Geräteeinheit handelt, die sehr frühzeitig eine Laständerung des Energieerzeugers feststellt.

Ist der Spannungsregler oder ein entsprechender Regler bei einer Hydraulikpumpe oder einem Luftpresser so ausgebildet, dass er als vollständiger Regler dienen kann, so kann der Drehzahlregler der Brennkraftmaschine entfallen, wenn der Regler des Energieerzeugers das Steuerglied der Brennkraftmaschine beherrscht und die Regelung der Brennkraftmaschine übernimmt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
1 ein Aggregat mit einer Brennkraftmaschine und einem elektrischen Generator in skizzierter Ausgestaltung und
2 ein Diagramm, in dem der Ablauf einer Lastaufschaltung über der Zeit dargestellt ist.
In den 1 und 2 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die mit einem elektrischen Generator 2 drehverbunden ist, was durch die Wellenstücke 3 angedeutet ist. Die Brennkraftmaschine weist einen Drehzahlregler 4 auf, der als mechanischer oder elektrischer Regler ausgebildet ist oder als elektronisches Steuergerät. Der Drehzahlregler 4 steht mit der Brennkraftma schine 1, angedeutet durch die Verbindungslinie 5, derart in Wirkverbindung, dass er ein Steuerglied oder Zumessventile der Brennkraftmaschine zur Variation der der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Kraftstoffmenge beherrscht. Am elektrischen Generator 2 ist ein Spannungsregler 6 angebaut, der auch die Last bzw. Laständerung des Energieerzeugers misst. Weiterhin ist mit 7 eine Signalverbindung bezeichnet, durch die der Spannungsregler 6 Signale an den Drehzahlregler 4 leiten kann.
In 2 ist auf der x-Achse eine Drehzahl und auf der y-Achse eine Zeit aufgetragen. Weiterhin ist auf der rechten Seite des Diagramms in x-Achsenrichtung eine Skala aufgetragen, die den weiteren Kurven zugeordnet ist. Dabei ist mit 8 ein Drehzahlverlauf dargestellt, der einem Aggregat gemäß dem Stand der Technik entspricht. Tritt in dem Punkt A) eine höhere Belastung der Brennkraftmaschine auf, so fällt zunächst die Drehzahl ab. Der Drehzahlregler stellt einen Drehzahlabfall fest und erhöht die Einspritzmenge, so dass die Drehzahl wieder ansteigt, die vorgegebene Drehzahl von 1500 übersteigt und sich anschließend wieder auf diese Drehzahl einpendelt.
Wird im Zeitpunkt A) bei der erfindungsgemäßen Ausführung vom Spannungsregler 6 eine erhöhte Lastaufschaltung registriert und diese über die Signalverbindung 7 an das Steuergerät oder an das Steuerglied des Drehzahlreglers 4 weitergeleitet, so fällt die Drehzahl, wie in der verbesserten Drehzahlstabilitätskurve 9 dargestellt, weniger ab, steigt schneller an und ist bereits nach ca. 3 Sekunden wieder auf die Soll-Drehzahl eingeregelt. In der mit 10 bezeichneten Kurve für die Einspritzmenge ist zu erkennen, dass bereits unmittelbar nach dem Punkt A) über die Signalverbindung 7 eine frühzeitige Erhöhung der Einspritzmenge erfolgt, und zwar bis zu einer Linie 11, die die Einspritzmengenbegrenzung darstellt. Dieser Einspritzmengenkurve 10 ist auch zu entnehmen, dass die Einspritzmenge auch sehr schnell wieder reduziert wird, um die Drehzahlüberhöhung gering zu halten.

1: Brennkraftmaschine
2: elektrischer Generator
3: Wellenstücke
4: Drehzahlregler
5: Verbindungslinie
6: Spannungsregler
7: Signalverbindung
8: Drehzahlkurve
9: verbesserte Drehzahlstabilitätskurve
10: Einspritzmengenkurve
11: Linie (Einspritzmengenbegrenzung)

Claims

Aggregat mit einer Brennkraftmaschine (1) als Antriebsquelle, die mit einem Energieerzeuger, insbesondere einem elektrischen Generator (2), einer Hydraulikpumpe, einem Luftpresser oder dergleichen, drehverbunden (Wellenstücke (3)) ist, wobei die Brennkraftmaschine (1) einen Drehzahlregler (4) zur Stabilisierung einer vorgewählten Drehzahl aufweist, der ein Steuerglied der Brennkraftmaschine (1) zur Variation der der Brennkraftmaschine (1) zugeführten Kraftstoffmenge bis zu einer Volllastbegrenzung (Linie (11)) beherrscht, und mit einer Geräteeinheit zur Messung der Laständerung des Energieerzeugers, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteeinheit mittels einer Signalverbindung (7) mit dem Drehzahlregler (4) der Brennkraftmaschine (1) derart in Wirkverbindung steht, dass das Steuerglied der Brennkraftmaschine von der Geräteeinheit unabhängig vom Drehzahlregler (4) ansteuerbar ist.
Aggregat mit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei der der Drehzahlregler (4) als mechanischer oder elektrischer Regler und das Steuerglied als Regelstange ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Regelstange ein Servoelement in Wirkverbindung steht, das von der Geräteeinheit ansteuerbar ist.
Aggregat mit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei der der Regler als elektronisches Steuergerät ausgeführt ist, das Zumessventile für die Kraftstoffmenge beherrscht, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Geräteeinheit kommende Signalverbindung (7) mit dem Steuergerät (Drehzahlregler (4)) in Wirkverbindung steht.
Aggregat mit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteeinheit als Mess-, Regel- oder Steuergerät des Energieerzeugers ausgebildet ist.
Aggregat mit einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteeinheit als Spannungsregler (6) eines elektrischen Generators (2) ausgebildet ist.
Aggregat mit einer Brennkraftmaschine (1) als Antriebsquelle, die mit einem Energieerzeuger, insbesondere einem elektrischen Generator (2), einer Hydraulikpumpe, einem Luftpresser oder dergleichen, drehverbunden (Wellenstücke 3)) ist, wobei die Brennkraftmaschine (1) ein Steuerglied zur Variation der der Brennkraftmaschine (1) zugeführten Kraftstoffmenge bis zu einer Volllastbegrenzung (Linie 11)) aufweist und der Energieerzeuger mit einem Regler zum Bestimmen der Spannung, des Drucks, der Drehzahl oder dergleichen in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler mit dem Steuerglied der Brennkraftmaschine (1) derart in Wirkverbindung steht, dass der Regler die Brennkraftmaschine (1), inbesondere bezüglich Drehzahl und Kraftstoffmenge, beherrscht.