DE1077003B

DE1077003B - Control device for jet engines

Info

Publication number: DE1077003B
Application number: DET9616A
Authority: DE
Inventors: T Cyril Noon; Walter R Chapman
Original assignee: Thompson Products Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1954-06-18
Filing date: 1954-06-18
Publication date: 1960-03-03

Description

Regeleinrichtung bei Strahltriebwerken Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung bei Strahltriebwerken mit der Brennstoffmenge als Stellgröße und bereichsweise der Drehzahl oder derTriebwerkstemperatur als Regelgrößen. Es ist bekannt, die Signale von Drehzahlfühler und Temperaturfühler über ein elektronisches Steuergerät auf ein Drosselventil in der von der Brennstoffpumpe zum Strahltriebwerk führenden Brennstoffleitung einwirken zu lassen, indem das Drosselventil von einem hydraulischen Stellmotor betätigt wird, der aus einem von der durch einen Steuerschieber gesteuerten Druckflüssigkeit beeinflußten Stellkolben in einem Stellmotorzylinder besteht, wobei der Steuerkolben des Steuerschiebers durch die Kraftwirkung eines durch die Signale des elektronischen°Steuergerätes erregten Elektromagneten axialverschiebbar ist und wobei ferner der Einlaß in die Drosselventilkammer mit der Brennstoffpumpe verbunden und der Auslaß durch den Drosselventilkörper gesteuert wird.Control device in jet engines The invention relates to a Control device for jet engines with the fuel quantity as the manipulated variable and in some areas the speed or the engine temperature as control variables. It is known, the signals from the speed sensor and temperature sensor via an electronic Control unit on a throttle valve in the from the fuel pump to the jet engine leading fuel line to act by the throttle valve of a hydraulic servomotor is operated from one of the by a control slide controlled hydraulic fluid influenced adjusting piston in a servomotor cylinder consists, wherein the control piston of the control slide by the force of a Axially displaceable electromagnets excited by the signals from the electronic control unit and wherein further the inlet to the throttle valve chamber with the fuel pump connected and the outlet is controlled by the throttle valve body.

Eine solche Regeleinrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper des Drosselventils als hydraulisch ausgeglichener Kolbenschieber ausgebildet ist, an dessen beiden Enden je eine Steuerdruckkammer abschließende Kolbengleitteile als je eine Hälfte des Stellkolbens für den Stellmotor angeordnet sind und dessen Hub nach beiden Seiten die Anker der erregten Elektromagneten für Start und Leerlauf begrenzen, welche beide am Drosselventil angeordnet sind.Such a control device is characterized according to the invention, that the valve body of the throttle valve as a hydraulically balanced piston valve is formed, at each of the two ends of a final control pressure chamber Piston sliding parts arranged as one half of the actuating piston for the servomotor are and its stroke on both sides the armature of the energized electromagnet for Limit start and idle, both of which are located on the throttle valve.

Der Vorteil dieser Ausbildung liegt darin, daß das Drosselventil einen hydraulisch ausgeglichenen Kolben darstellt, was durch die Steuerdruckkammern auf beiden Seiten desselben erreicht wird. Das vom Kolben gesteuerte Druckmittel geht in Querrichtung durch eine den Kolben umgebende, mit Öffnungen versehene Buchse hindurch. Damit wird eine besonders genaue Regelung erreicht, weil kein Überziehen des Drosselventils eintreten kann, vielmehr spricht dieses auf das empfindliche elektronische Steuergerät an.The advantage of this training is that the throttle valve is a hydraulically balanced piston represents what is caused by the control pressure chambers both sides of the same is achieved. The pressure medium controlled by the piston goes in the transverse direction through an orifice sleeve surrounding the piston through. A particularly precise regulation is thus achieved because there is no over-tightening of the throttle valve can occur, rather this speaks to the sensitive electronic control unit.

Ferner liegt nicht nur eine Begrenzung beim Start, sondern auch beim Leerlauf vor.Furthermore, there is not only a limit to the start, but also to the Idle forward.

Die Anordnung je einer Hälfte des zugehörigen Stellmotors zu beiden Seiten eines als Kolbenschieber ausgebildeten Ventilkörpers eines Drosselventils ist an sich bekannt und daher für sich allein nicht Gegenstand der Erfindung.The arrangement of one half of the associated servomotor for both Sides of a valve body of a throttle valve designed as a piston slide is known per se and therefore not in itself the subject of the invention.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal weist der Steuerschieber in an sich bekannter Weise eine den Kolben umgebende, rotierend angetriebene Buchse auf.According to a further feature of the invention, the control slide in in a manner known per se, a rotatingly driven bushing surrounding the piston on.

Ferner sind die in den Patentansprüchen 2, 3 und 8 erwähnten Teile, nämlich ein Höchstdrehzahlregler, ein elektrisch betätigtes Schnellschlußventil, ein handbetätigtes Absperrventil in der Brennstoffleitung und ein mit Fliehkraft arbeitender Drehzahlfühler bekannt und werden nicht für sich beansprucht.Furthermore, the parts mentioned in claims 2, 3 and 8, namely a maximum speed controller, an electrically operated quick-closing valve, a manually operated shut-off valve in the fuel line and one with centrifugal force working speed sensor known and are not claimed for themselves.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 ein Schaltschema der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 ein eine Einheit bildendes Brennstoffmengenstellgerät der in Fig.1 wiedergegebenen Regeleinrichtung im Aufriß, zum Teil im Schnitt, Fig.3 dasselbe Stellgerät im Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 das gleiche Stellgerät im Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3, Fig.5 dasselbe Stellgerät im Schnitt nach Linie V-V, und zwar in einer vergrößerten Darstellung, Fig. 6 eine Abwandlung des Brennstoffmengenstellgerätes in einem Vertikalschnitt, zum Teil in Ansicht, welche den Einbau eines in Fig. 1 als eine getrennte Einheit gezeigten Schnellschlußschalters veranschaulicht, und Fig.7 den Aufbau eines in Fig.l angegebenen Höchstdrehzahlbegrenzungsventils im Vertikalschnitt. In Fig. 1 ist die Regeleinrichtung mit Brennstoffmengenstellgerät bei einem Strahltriebwerk 10 gezeigt, das mitBrennern 11 ausgerüstet ist, welche, über einen geeigneten verzweigten Rohranschluß 12, mit einem Zuflußteiler 13 verbunden sind. Der Brennstoff wird von einem Tank 14, durch eine Hilfspumpe 15, einer Brennstoffleitung 16 zugeführt, von wo er über eine Zahnradpumpe 18 und ein eine Einheit bildendes, summarisch mit 17 bezeichnetes Brennstoffmengenstellgerät, schließlich dem Zuflußteiler 13 zugeleitet wird. Eine Umleitung 22 der Zahnradpumpe 18 ist an ein Auslaßrückschlagventil 20 angeschlossen, welchem, wie nachstehend beschrieben wird, der Brennstoffeinspritzdruck über eine hydraulische Hilfsleitung 23 zugeführt wird.In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown, namely Fig. 1 shows a circuit diagram of the control device according to the invention, Fig. 2 shows a unit-forming fuel quantity adjusting device of the control device shown in Fig. 1 in elevation, partly in section, Fig. 3 the same Actuating device in section along line III-III of FIG. 2, FIG. 4 the same actuating device in section along line IV-IV of FIG. 3, FIG. 5 the same actuating device in section along line VV, namely in an enlarged view, FIG FIG. 6 shows a modification of the fuel quantity control device in a vertical section, partly in view, which illustrates the installation of a trip switch shown in FIG. 1 as a separate unit, and FIG. 7 shows the structure of a maximum speed limiting valve indicated in FIG. 1 in vertical section. In Fig. 1 the control device with fuel quantity adjusting device is shown in a jet engine 10 which is equipped with burners 11 which are connected to an inflow divider 13 via a suitable branched pipe connection 12. The fuel is fed from a tank 14, through an auxiliary pump 15, to a fuel line 16, from where it is finally fed to the inflow divider 13 via a gear pump 18 and a unit-forming fuel quantity control device, collectively designated 17. A bypass 22 of the gear pump 18 is connected to an outlet check valve 20 to which, as will be described below, the fuel injection pressure is fed via an auxiliary hydraulic line 23.

Ein Drosselventil 19 in der Einheit 17 bemißt die Brennstoffmenge gemäß den ermittelten Regelgrößen und führt den Brennstoff, über eine Verbindung 24, einem Höchstdrehzahlbegrenzungsventi125 zu, welches durch ein Höchstdrehzahlschnellschlußschütz 26 gesteuert wird, welches durch die nicht dargestellte Turbine des Strahltriebwerkes angetrieben wird. Der Brennstoff gelangt dann über eine Brennstoffleitung 27 zu einem Hand-Absperrventil 28 und von dort über eine Brennstoffleitung 29 zum Zuflußteiler 13, wo der Brennstoff auf die Brenner 11, über die Rohrverzweigung 12, verteilt wird.A throttle valve 19 in unit 17 measures the amount of fuel according to the determined control variables and leads the fuel via a connection 24, a maximum speed limiting valve 125, which is controlled by a maximum speed high-speed circuit contactor 26 is controlled, which is controlled by the turbine, not shown, of the jet engine is driven. The fuel then arrives via a fuel line 27 a hand shut-off valve 28 and from there via a fuel line 29 to the inflow divider 13, where the fuel is distributed to the burners 11 via the manifold 12 will.

DasBrennstoffmengenstellgerät17 enthältaußerdem einen Drehzahlfühler 30 und einen Steuerschieber 31, dessen rotierende Buchse 36 über Getriebe 32 und 33 von einem Stirnrädergetriebe 34 angetrieben wird, das mit einer Keilwelle 35 verbunden ist, welche mit dem nicht dargestellten Hilfsmaschinenabtrieb des Strahltriebwerkes wirksam verbunden ist.The fuel quantity control device 17 also contains a speed sensor 30 and a control slide 31, the rotating bushing 36 via gear 32 and 33 is driven by a spur gear 34 which is connected to a splined shaft 35 is connected, which is connected to the auxiliary machine output, not shown, of the jet engine is effectively connected.

Die zur Herabsetzung der Reibung erfolgende Rotation der Buchse 36 des Steuerschiebers 31 ist nicht abschaltbar. In der Buchse 36 ist ein Kolben 37 unter dem Einfluß einer Proportional-Magnetspule 38 verschiebbar angeordnet.The rotation of the bushing 36 to reduce friction of the control slide 31 cannot be switched off. A piston 37 is located in the socket 36 arranged displaceably under the influence of a proportional solenoid 38.

Die Buchse 36 weist einen Kanal 39 auf, welcher, über eine hydraulischeHilfsleitung40, mit dem oberen Stellenoberteil des Drosselventils 19 verbunden ist. Ein zweiter Kanal 41 in der Buchse 36 ist durch eine hydraulische Hilfsleitung 42, über eine Drosselblende 42' mit der Hochdruckseite der Pumpe 18 verbunden. Ein dritter Kanal 43 in der Buchse 36 ist über eine Rohrleitung 44 mit dem unteren Stellenoberteil des Drosselventils 19 und ein vierter Kanal 45 in der Buchse 36 ist über eine Niederdruckrohrleitung 46 mit der an die Niederdruckseite der Pumpe 18 angeschlossenen Umleitung 22 verbunden. Außerdem ist der vierte Kanal 45 über einen Durchlaßkanal P mit einem Raum über den ersten Kanal 39 verbunden. Ein Druckregler 47 ist an die Hochdruckleitung 42 über eine Rohrleitung 48 und an die Niederdruckleitung 46 über eine Rohrleitung 49 angeschlossen.The socket 36 has a channel 39 which, via a hydraulic auxiliary line 40, is connected to the upper part of the upper part of the throttle valve 19. A second Channel 41 in the socket 36 is through a hydraulic auxiliary line 42, via a Throttle orifice 42 'is connected to the high pressure side of the pump 18. A third channel 43 in the socket 36 is via a pipe 44 to the lower part of the upper body of the throttle valve 19 and a fourth channel 45 in the socket 36 is via a low pressure pipeline 46 is connected to the bypass 22 connected to the low-pressure side of the pump 18. In addition, the fourth channel 45 is via a passage channel P with a space above the first channel 39 connected. A pressure regulator 47 is connected to the high pressure line 42 via a pipeline 48 and to the low pressure line 46 via a pipeline 49 connected.

Das Drosselventil 19 ist mit einer Start-Magnetspule 50 und mit einer Leerlauf-Drehzahlmagnetspule 51 verbunden. Die Magnetspulen 50 und 51 dienen dazu, die Ventilbewegung bei der Inbetriebsetzung und bei einer schnellen Zurückschaltung auf Leerlauf zu begrenzen und sind mit den elektrischen Stromkreisen 52 und 53 verbunden.The throttle valve 19 is connected to a starting solenoid 50 and to an idling speed solenoid 51. The solenoid coils 50 and 51 are used to limit the valve movement during start-up and when switching back quickly to idle and are connected to the electrical circuits 52 and 53.

Das Höchstdrehzahlbegrenzungsventi125 wird von einer Magnetspule 54 betätigt, die über einen Stromkreis 55 eines Höchstdrehzahlsteuerrelais 56 gespeist wird. Das Höchstdrehzahlsteuerrelais 56 enthält Kontakte57 und 58 des Stromkreises 55 bzw. eines Stromkreises 59, welcher in Reihe mit dem Stromkreis des Höchstdrehzahlschnellschlußschalters 26 liegt und eine Rückstell- bzw. Auslöse-Handtaste 59' aufweist sowie am einen Ende, bei 60, an die Batterie angeschlossen und am anderen Ende, bei 61, geerdet ist. Die Wirkung des Höchstdrehzahlschnellschlußschützes und des Höchstdrehzahlsteuerrelais wird nachstehend erläutert.The maximum speed limiting valve 125 is controlled by a solenoid 54 operated, which is fed via a circuit 55 of a maximum speed control relay 56 will. The maximum speed control relay 56 contains contacts 57 and 58 of the circuit 55 or a circuit 59, which in series with the circuit of the high-speed trip switch 26 is and has a reset or release manual button 59 'and on one End, at 60, connected to the battery and the other end, at 61, grounded is. The effect of the high speed short circuit contactor and the high speed control relay is explained below.

Die Regeleinrichtung mit Brennstoffmengenstellgerät enthält ein elektronisches Gerät, das an einem günstigen Platz im Flugzeug angeordnet werden kann und imstande ist, die Signale vom Drehzahlfühler 30 zu empfangen, der in Form eines kleinen Gleichstromgenerators ausgebildet ist, der durch das Strahltriebwerk über die Zahnräder 32, 34 und 35 angetrieben wird. Außerdem werden vom Temperaturfühlgerät62, das im Schubrohr 63 des Strahltriebwerkes 10 untergebracht ist, Signale dem elektronischen Gerät zugeführt. Das Vorzeichen der Regelabweichung der Drehzahl wird durch den Vergleich der Klemmenspannung des Gleichstromgenerators 30 mit einer festen Bezugsgleichspannung erhalten; der Generator 30 ist mit dem elektronischen Gerät über Leitung 64 verbunden. Das Temperaturfühlgerät62 ist mit einer Temperaturbrücke 65 des elektronischen Steuergerätes über eine Leitung 66 verbunden, und eine unveränderliche Gleichspannung wird an den elektronischen Apparat von einer Batterie 67 über einen Hauptschalter 68 und eine Leitung 69 herangeführt. Um die Wirkung der Veränderung in der Speisespannung zu beseitigen, wird eine kompensierte Brückenschaltung 70 verwendet, die, zusammen mit einem Drehzahlwähler 71, eine die Drehzahl bestimmende Schaltung 73 bildet, welche durch einen Drehzahlsteuerschalter 72 gesteuert wird. Ein aus einer Kreuzbrückenschaltung 75 und einem Regelkreiswähler 76 bestehender elektronischer Wähler 74 ist mit der die Drehzahl bestimmenden Schaltung über die Verbindungsleitungen 77 und 78 und mit dem Drehzahlfühlkreis 64 über den Leiter 79 verbunden.The control device with fuel quantity adjusting device contains an electronic one Device that can and is capable of being placed in a convenient place on the aircraft is to receive the signals from the speed sensor 30, which is in the form of a small DC generator is formed by the jet engine via the gears 32, 34 and 35 is driven. In addition, the temperature sensor 62, which is in the push tube 63 of the jet engine 10 is housed, signals fed to the electronic device. The sign of the control deviation of the speed is determined by comparing the terminal voltage the DC generator 30 with a fixed DC reference voltage; the Generator 30 is connected to the electronic device via line 64. The temperature sensor 62 is connected to a temperature bridge 65 of the electronic control unit via a line 66 connected, and a constant DC voltage is applied to the electronic Apparatus brought in from a battery 67 via a main switch 68 and a line 69. In order to eliminate the effect of the change in the supply voltage, a compensated one is used Bridge circuit 70 used which, together with a speed selector 71, a die Speed determining circuit 73 forms which by a speed control switch 72 is controlled. One of a cross bridge circuit 75 and a control loop selector 76 existing electronic selector 74 is with the circuit that determines the speed Via the connecting lines 77 and 78 and with the speed sensing circuit 64 via the Conductor 79 connected.

Die Regeleinrichtung enthält außerdem eine die Beschleunigung bestimmende Schaltung 80, welche aus einem Not- bzw. Hilfsbeschleunigungsbrückenstromkreis 80, einem selbsttätigen Umschalterelais 82, einer Temperaturbrücke 65 und einem Gleichspannungsverstärker 84 besteht. Der Notbeschleunigungsbrückenkreis 81 ist über eine Leitung 85 an den Geschwindigkeitsfühlkreis 64 angeschlossen. Der Regelkreiswähler 76 und das selbsttätige Umschalterelais 82 sind über eine Leitung 86 sowie das selbsttätige Umschalterelais 82 und der Gleichspannungsverstärker 84 über eine Leitung 87 miteinander verbunden. Somit ist das Umschalterelais 82 mit dem Regelkreiswähler 76 auch noch über eine Leitung 88 verbunden.The control device also contains an acceleration-determining device Circuit 80, which consists of an emergency or auxiliary acceleration bridge circuit 80, an automatic changeover relay 82, a temperature bridge 65 and a DC voltage amplifier 84 exists. The emergency acceleration bridge circuit 81 is via a line 85 to the Speed sensing circuit 64 connected. The control loop selector 76 and the automatic Changeover relays 82 are via a line 86 and the automatic changeover relay 82 and the DC voltage amplifier 84 are connected to one another via a line 87. Thus, the changeover relay 82 with the control circuit selector 76 also has a Line 88 connected.

An den elektronischen Wähler 74 ist über die Leitungen 90 und 91 ein Gleichspannungsverstärker 89 der Trägerstromtype angeschlossen; das Ausgangssignal der Kreuzbrückenschaltung 75 wird verstärkt und mit dem verstärkten Signal die Proportionalmagnetspule 38 über eine Leitung 89' gespeist.The electronic selector 74 is connected via lines 90 and 91 Carrier current type DC voltage amplifier 89 connected; the output signal the cross-bridge circuit 75 is amplified and with the amplified signal the proportional solenoid 38 fed via a line 89 '.

Bei dem vorstehend erläuterten elektronischen Steuerapparat wird die Drehzahl durch den ein Signal erzeugenden Drehzahlfühler oder Generator 30 abgetastet, und das von diesem Generator od. dgl. erhaltene Signal wird mit dem Drehzahlsollwertsignal verglichen. In ähnlicherWeise wird derTemperaturfühler 62, der aus mehreren parallelen Thermoelementen bestehen kann, benutzt, um ein Temperatursignal hervorzurufen; dieses Temperatursignal wird mit dem Temperatursollwertsignal verglichen. Die den Drehzahl- und Temperaturabweichungen entsprechenden Signale werden dann in dem elektronischen Wähler 74 kombiniert, welcher das während der Arbeitsperiode erforderliche Signal wählt; das resultierende Zeichen wird durch den Gleichstromverstärker 89 verstärkt und an die Proportionalmagnetspule 38 herangeführt, welche den Steuerkolben 37 des Steuerschiebers 31 betätigt, um die Stellung des Ventilkolbens 105 des Drosselventils 19, wie nachstehend erläutert wird, zu steuern.In the electronic control apparatus explained above, the Speed sensed by the speed sensor or generator 30 generating a signal, and the signal obtained from this generator or the like is associated with the speed setpoint signal compared. Similarly, the temperature sensor 62 is made up of several parallel Thermocouples, used to produce a temperature signal; this The temperature signal is compared with the temperature setpoint signal. The speed and signals corresponding to temperature deviations are then stored in the electronic Selector 74, which provides the signal required during the working period chooses; the resulting character is amplified by the DC amplifier 89 and brought up to the proportional solenoid 38, which controls the control piston 37 of the Control slide 31 actuated to adjust the position of the valve piston 105 of the throttle valve 19 as explained below.

Der oben erläuterte elektronische Steuerapparat vereinfacht die Verkettung von Brückenschaltungen, so daß Probleme der Regelung mit mehreren Regelgrößen leicht gelöst werden; außerdem erlaubt es- die Verwendung des Gleichstromverstärkers 89, schon sehr geringe Änderungen in der Motordrehzahl oder -temperatur zu fühlen, so daß deshalb eine sehr empfindliche Regelung möglich sein wird. Das elektronische Steuergerät kann ferner ziemlich leicht unempfindlich gemacht werden gegen große Änderungen von Umgebungstemperatur oder Druck. Durch Hysteresis- sowie Reibungs- und Zähigkeitsänderungen bedingte Probleme entfallen weitgehend.The electronic control apparatus explained above simplifies the interlinking of bridge circuits, so that problems of regulation with several controlled variables are easy be solved; it also allows the use of the DC amplifier 89, even very small changes in the engine speed or -temperature to feel, so that therefore a very sensitive regulation will be possible. That electronic control device can also be made insensitive quite easily against large changes in ambient temperature or pressure. By hysteresis as well as Problems caused by changes in friction and toughness are largely eliminated.

Die Schaltungsglieder des Steuergerätes sprechen beinahe augenblicklich an, und an mechanischen Teilen weist die ganze Regeleinrichtung lediglich das Drosselventil 19 und das Steuerventil 31 auf, so daß eine schnell wirkende Regelung geschaffen wird.The circuit elements of the control device respond almost instantly, and the entire control device has only the throttle valve 19 and the control valve 31 on mechanical parts, so that a fast-acting control is created.

Die Verwendung elektronischer und hydraulischer Glieder im Regelkreis weist den Einbauvorteil auf, daß das elektronische Gerät sowie das Brennstoffventil und sein hydraulischer Stellmotor jedes an der dafür geeignetsten Stelle angeordnet und die Verbindungen durch elektrische Stromkreise und Leitungen vorgenommen werden können.The use of electronic and hydraulic elements in the control loop has the installation advantage that the electronic device and the fuel valve and its hydraulic servomotor each arranged in the most suitable place and the connections are made by electrical circuits and wires can.

Wie aus Fig. 2 bis einschließlich Fig. 5 hervorgeht, weist das als Einheit ausgebildete Brennstoffmengenstellgerät 17 ein Basis- bzw. Grundgehäuse 93 auf, welches die Montage an einem Gehäuse des Turbo-Strahltriebwerkes in im wesentlichen horizontaler Lage ermöglicht, falls das Triebwerk in ein Flugzeug eingebaut wird.As can be seen from Fig. 2 up to and including Fig. 5, the Unit designed fuel quantity adjusting device 17 a basic or basic housing 93, which the assembly on a housing of the turbo-jet engine in essentially allows horizontal position if the engine is installed in an aircraft.

An der Basis ist eine Abdeckplatte 94 (Fig. 2) zum Ein- und Ausbau einer in den Lagern 96 im Basisgehäuse 93 gelagerten Antriebswelle 95 vorgesehen. Die Welle 95 ist über die Keilwelle 97 mit der hohlen Keilwelle 35 verbunden, welche durch eine im Eingriff mit einer Stützscheibe 99 stehende Feder 98 nach außen gedrückt (bzw. vorgespannt) wird. Am anderen Ende der Welle 95 ist ein Ritzel 100 vorgesehen, welches die Stirnrädergetriebe 101 und 102 antreibt; das Ritzel 100 und die Stirnrädergetriebe 101 und 102 entsprechen den Getrieben 34, 32 bzw, 34 nach Fig. 1.At the base is a cover plate 94 (Fig. 2) for installation and removal a drive shaft 95 supported in the bearings 96 in the base housing 93 is provided. The shaft 95 is connected to the hollow spline shaft 35 via the spline shaft 97, which pressed outwardly by a spring 98 which is in engagement with a support disk 99 (or preloaded). At the other end of the shaft 95, a pinion 100 is provided, which drives the spur gears 101 and 102; the pinion 100 and the spur gears 101 and 102 correspond to the gears 34, 32 and 34, respectively, according to FIG. 1.

Das Basisgehäuse 93 vereinigt den Drehzahlfühler 30, den Steuerschieber 31, das Drosselventil 19, den Druckregler 47 und das Rückschlagventil 20, damit das Brennstoffmengenstellgerät als eine bauliche Einheit entsteht; in welcher der selbst als eine Einheit ausgebildete Drehzahlfühler und die rotierende Buchse 36 des Steuerschiebers 31 von einer einfachen Antriebsverbindung angetrieben werden, welche mit der Triebwerkswelle wirksam verbunden ist. Wie nachstehend, in bezug auf Fig. 6, erläutert wird, kann der genannte Antrieb außerdem mit dem Höchstdrehzahlschnellschlußschütz 26 durch den Einbau dieses Zentrifugallastschalters in das Brennstoffmengenstellgerät verbunden werden.The base housing 93 combines the speed sensor 30, the control slide 31, the throttle valve 19, the pressure regulator 47 and the check valve 20, with it the fuel quantity control device is created as a structural unit; in which the speed sensor, which is itself designed as a unit, and the rotating bush 36 of the control slide 31 are driven by a simple drive connection, which is effectively connected to the engine shaft. As below, in relation to is explained on Fig. 6, said drive can also with the maximum speed high-speed contactor 26 by installing this centrifugal load switch in the fuel quantity control device get connected.

Die Aufgabe des Drosselventils 19 besteht im Zumessen der Brennstoffmenge zu den Einspritzdüsen 11; dieses Drosselventil enthält einen frei schwebenden, hydraulisch ausbalancierten Kolben 105 (s. Fig. 3 und 4), welcher sich, über zwei gleich große Durchbrechungen 106 und 107, in einer Drosselventilbuchse 108 bewegt. Der Brennstoff fließt in einen Einlaß 109 (Fig. 4) von der Pumpe 18 (s. Fig. 1) über einen Kanal 111 (Fig. 4) in einen ringförmigen Kanal 110 in dem Drosselventilkörper und über die Meßdurchbrechungen 106 und 107 zu einem Auslaß 112, an welchem die Rohrleitung 24 (Fig. 1) angeschlossen ist, die zum Höchstdrehzahlbegrenzungsventil 25 führt.The task of the throttle valve 19 is to meter the amount of fuel to the injection nozzles 11; this throttle valve contains a free floating, hydraulic balanced piston 105 (see. Fig. 3 and 4), which, over two equally large Openings 106 and 107, moved in a throttle valve bushing 108. The fuel flows into an inlet 109 (Fig. 4) from the pump 18 (see Fig. 1) via a channel 111 (Fig. 4) into an annular channel 110 in the throttle valve body and across the measuring openings 106 and 107 to an outlet 112 at which the pipeline 24 (Fig. 1) is connected, which leads to the maximum speed limiting valve 25.

Der obere Kolbengleitteil 113 (Fig. 3, 4) des Kolbens 105 weist eine Nut 114 auf, und durch die Bohrungen 115 wird ein Leckweg gebildet, um den Druch in der Mittelzone zwischen dem oberen Kolbengleitteil 113 und dem unteren Kolbengleitteil 116 auszugleichen. An dem Kolben 105 sind der obere und der untere Einstellanschlag bzw. -bolzen 118 und 119 zum Begrenzen der Bewegung des Kolbens bis zu einem vorbestimmten Bereich vorgesehen. Die Anlaßmagnetspule 50 (Fig. 3) besteht aus einer gebräuchlichen Solenoidbauart, die jedoch abgewandelt ist, um beim Erregen den Anker außer Eingriff zu ziehen; der Anker bildet nämlich ein Sperrglied, das bei der Inbetriebnahme des Triebwerkes einen zu weiten Aufwärtshub des Ventilkolbens 105 verhindert. Die Leerlaufmagnetspule51 ist einSolenoid der gebräuchlichen Zugtype; die Funktion dieser Magnetspule besteht in der Einstellung der Leerlaufbrennstoffmenge durch Begrenzung des Abwärtshubes des Ventilkolbens. Der Anker ist normalerweise gegenüber dem Hubbereich des Drosselventilkolbens 105 nach außen zurückgezogen. Die Durchlässe 120 und 121 im Drosselventilkörper sind mit den Kammern verbunden, welche über dem oberen Kolbengleittei1113 bzw. unter dem unteren Kolbengleittei1116 gebildet werden; die Durchlässe 120,121 entsprechen dabei den hydraulischen Hilfsleitungen 40 und 44 nach Fig. 1, und der ringförmige Durchlaß 110 des Drosselventils ist mit einer Kammer 123 des Kolbens 37 des Steuerschiebers 31 durch einen (nicht dargestellten) Durchlaß verbunden, welcher der Hochdruckleitung 42 nach Fig. 1 entspricht.The upper piston sliding part 113 (Fig. 3, 4) of the piston 105 has a Groove 114, and through the bores 115 a leakage path is formed to the Druch in the middle zone between the upper piston sliding part 113 and the lower piston sliding part 116 balance. The upper and lower adjustment stops are on the piston 105 and bolts 118 and 119 for limiting the movement of the piston up to a predetermined one Area provided. The starting solenoid 50 (Fig. 3) consists of a conventional one Solenoid type but modified to disengage the armature when energized to pull; namely, the anchor forms a locking member that is activated when the Engine prevents the valve piston 105 from having too far an upward stroke. The idle solenoid 51 is a common pull type solenoid; the function of this solenoid exists in adjusting the amount of idle fuel by limiting the downstroke of the valve piston. The armature is usually opposite the stroke range of the throttle valve piston 105 withdrawn to the outside. The passages 120 and 121 in the throttle valve body are connected to the chambers, which are above the upper piston slide 1113 and below the piston lower slide 1116; the passages correspond to 120,121 thereby the hydraulic auxiliary lines 40 and 44 of FIG. 1, and the annular Passage 110 of the throttle valve is connected to a chamber 123 of the piston 37 of the control slide 31 connected by a passage (not shown) which is the high pressure line 42 of FIG. 1 corresponds.

Um einen Saugzug an dem Kolben 105 infolge des bei Vergrößerung der Brennstoff- bzw, der Zuflußgeschwindigkeit durch den Kanal 106 hervorgerufenen, örtlich niedrigen statischen Druckes zu verhindern, ist der Kolben etwa an der mit 115 d (Fig. 4) bezeichneten Stelle ausgespart.In order to prevent an induced draft on the piston 105 as a result of the locally low static pressure caused by the increase in the fuel or the inflow speed through the channel 106 , the piston is recessed approximately at the point indicated by 115 d (FIG. 4).

Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, besteht das Rückschlagventil 20 aus einem Differentialkolben 125 und einem Meßkolben 126, die in je eine Hülse 127 bzw. 128 verschiebbar eingesetzt sind, wobei die zuletzt genannte Hülse 128 die in Fig. 5 dargestellten Durchbrechungen 129 aufweist, welche eine ringförmige Kammer 130 mit einem Niederdruckrückflußauslaß 22, über einen Kanal 130a verbindet. Ein durch eine Feder 132 elastisch vorgespannter Hilfsdruckentlastungskolben 131 (Fig. 4) ist- über den Durchlaß 111 mit der Vorlauf- oder Hochdruckseite der Pumpe 18 verbunden; wie ferner Fig. 5 zeigt, verbindet ein Kanal 138 eine Kammer 139 über dem Kolben 126 mit dem Niederdruckrückflußauslaß 22. Eine vorgespannte Feder 140 wirkt auf den Kolben 125 ein und wird durch eine Stellmutter 141 und eine Gegenmutter 142 eingestellt, wodurch für die Kammer 135 des Entlastungsventils ein Verschluß gebildet wird.As can also be seen from FIG. 4, there is the check valve 20 from a differential piston 125 and a measuring piston 126, each in a sleeve 127 and 128 are inserted displaceably, the latter sleeve 128 has the openings 129 shown in Fig. 5, which is an annular Chamber 130 with a low pressure reflux outlet 22, connects via a channel 130a. An auxiliary pressure relief piston 131 elastically pretensioned by a spring 132 (Fig. 4) is via the passage 111 with the supply or high pressure side of the pump 18 connected; As further shown in FIG. 5, a channel 138 connects a chamber 139 via the piston 126 with the low pressure return outlet 22. A preloaded spring 140 acts on the piston 125 and is tightened by an adjusting nut 141 and a lock nut 142 set, whereby a closure for the chamber 135 of the relief valve is formed.

Die hydraulische Hilfsleitung 23 (Fig. 1) verbindet die Kammer 135 (Fig. 4, 5) mit der Rohrleitung 29 (Fig. 1) zwischen dem Zuflußteiler 13 und dem von Hand zu betätigenden Absperrventil 28.The auxiliary hydraulic line 23 (FIG. 1) connects the chamber 135 (Fig. 4, 5) with the pipeline 29 (Fig. 1) between the inflow divider 13 and the manually operated shut-off valve 28.

Das Rückschlagventi120 verrichtet folgende Funktionen 1. Es reguliert die Pumpenvorlaufdrücke; 2. es steuert den Druckabfall am Drosselventil; 3. es leitet den überschüssigen Brennstoff zum Pumpeneinlaß zurück; 4. es dient als Druckbegrenzungsventil, um das Anwachsen des Pumpenvorlaufdruckes über eine mit Rücksicht auf die Sicherheit zulässige Grenze zu verhindern, und 5. es dient als Druckminderventil zur Erzeugung des -zur Betätigung des Stellmotors für das Drosselventil nötigen Niederdruck. Das Rückschlagventi120 wird parallel zur Brennstoffpumpe 18 (Fig. 1) angeordnet, und die hydraulische Hilfsleitung 23 zweigt unmittelbar stromauf vor dem Zuflußteiler 13 ab.The check valve 120 performs the following functions 1. It regulates the pump feed pressures; 2. it controls the pressure drop across the throttle valve; 3. It directs return the excess fuel to the pump inlet; 4. it serves as a pressure relief valve, about the increase in the pump feed pressure over a safety factor allowable limit to prevent, and 5. it serves as a pressure reducing valve for generating the low pressure required to operate the servomotor for the throttle valve. That Check valve 120 is arranged parallel to fuel pump 18 (Fig. 1), and the auxiliary hydraulic line 23 branches off immediately upstream of the inflow divider 13 from.

Beim Betrieb des Rückschlagventils 20 tritt der Brennstoff über den Einlaß 109 (Fig. 4) ein und geht durch den Durchlaß 111 in dem unteren Abschnitt des Rückschlagventils hindurch, wobei der Druck durch die Kombination der Feder 140, durch den Meßkolben 126 und den Differentialkolben 125 reguliert wird. Die mathematische Gleichung für das Rückschlagventil lautet = Druckabfall im Drosselventil; in dieser Gleichung ist Pd = Pumpenvorlaufdruck, PC = Druck in Leitung 23, Sm = Hauptfederkraft, Ad = Fläche des großen unteren Kolbens (d. h. des Meßkolbens 126) und AC = Fläche des oberen Kolbens (d. h. des Differentialkolbens 125). Beim Druckanstieg bilden der Entlastungskolben 131 und die Feder 132 ein Druckbegrenzungsventil, welches den übermäßigen Anstieg des Brennstoffpumpenvorlaufdruckes verhindert.In operation of the check valve 20, the fuel enters via the inlet 109 (FIG. 4) and passes through the passage 111 in the lower portion of the check valve, the pressure being exerted by the combination of the spring 140, the measuring piston 126 and the differential piston 125 is regulated. The math equation for the check valve is = Pressure drop in the throttle valve; In this equation, Pd = pump supply pressure, PC = pressure in line 23, Sm = main spring force, Ad = area of large lower piston (ie measuring piston 126) and AC = area of upper piston (ie differential piston 125). When the pressure increases, the relief piston 131 and the spring 132 form a pressure relief valve which prevents the excessive increase in the fuel pump feed pressure.

Was nun den Steuerschieber 31 (Fig. 1, 3) anbetrifft, so ist die Proportionalmagnetspule 38, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, mit einem Anker 145 ausgerüstet, der durch die Federn 146 und 147 vorgespannt ist, welche den Steuerkolben 37 betätigen. Die rotierende Buchse36 weist einen mutigen Hochdruckflüssigkeitseinlaß zu der Kammer 123 und Niederdruckausflüsse 148 auf, welche an jedem Ende mit der Pumpenumleitung 22 durch die Niederdruckrohrleitung 46 verbunden sind, wie es aus Fig. 1 hervorgeht. Die Auslässe 149 in der Buchse 36 führen zu den entgegengesetzten Enden des Zylinders des Drosselventils 19 über die mit dem Durchlaß 120 bzw. 121 verbundenen Kanäle 39 und 43; der Kolben 105 des Drosselventils wirkt wie ein Ventil in der Brennstoffeinspritzleitung 24 (Fig. 1), um die Menge des Brennstoffzuflusses zur Verbrennungskammer des Motors zu bestimmen.As for the control slide 31 (Fig. 1, 3), so is the proportional solenoid 38, as can be seen from Fig. 3, equipped with an anchor 145, which by the Springs 146 and 147, which actuate the control piston 37, are preloaded. The rotating Socket 36 has a bold high pressure liquid inlet to chamber 123 and low pressure outlets 148, which at each end to the pump bypass 22 through the low pressure pipeline 46 are connected, as can be seen from FIG. The outlets 149 in the socket 36 lead to the opposite ends of the cylinder of the throttle valve 19 over the channels 39 and 43 connected to the passage 120 and 121, respectively; the piston 105 des The throttle valve acts like a valve in the fuel injection line 24 (Fig. 1), to determine the amount of fuel flow to the engine's combustion chamber.

Die Proportionalmagnetspule 38 ruft, in Abhängigkeit von der Stromflußrichtung in dieser Spule, welche wiederum von der Polarität des über die Leitung 89' nach Fig.1 empfangenen gleichgerichteten Signals abhängt, die Bewegung des Ankers 145 (Fig. 3) in einer oder der anderen Richtung aus ihrer durch die Belastungsfedern 146 und 147 festgelegten Nullstellung hervor; auf diese Weise entsteht eine Magnetspule der Motortype, welche imstande ist, eine der angelegten Spannung proportionale lineare Bewegung hervorzurufen.The proportional solenoid 38 calls, depending on the direction of current flow in this coil, which in turn depends on the polarity of the via line 89 ' 1, the rectified signal received depends on the movement of the armature 145 (Fig. 3) in one or the other direction from their by the loading springs 146 and 147 defined zero position; this creates a solenoid the type of motor capable of producing a linear voltage proportional to the applied voltage To evoke movement.

Der Steuerkolben 37 ist mit dem Anker 145 der Proportionalmagnetspule 38 direkt verbunden und gleitet in der mit dem Stirnrädergetriebe 102 verbundenen rotierenden Buchse 36, welche Kanäle aufweist, die wie folgt verbunden sind: Der mittlere Kanal 152 (Fig. 2, 3) ist über die Hochdruckrohrleitung 42 (s. Fig. 1) mit der Hochdruckseite des Drosselventils der ringförmigen Kammer 110 verbunden, die zwei Einlaßkanäle 149 sind mit den Kammern 153, 154 (Fig. 3) am oberen und unteren Ende des Drosselventils über die Durchlässe 120 und 121 verbunden, und die zwei Auslaßkanäle 148 sind zur Niederdruckseite der Brennstoffpumpe über die Rohrleitung 46 geöffnet, wie es der Fig. 1 zu entnehmen ist. Sobald der Steuerkolben 37 sich aufwärts bewegt, ist es dem unter hohemDruck stehendenBrennstoff möglich, vom mittleren Kanal 152 aufwärts und in die obere Kammer 153 des Drosselventils durch den Durchlaß 120 hindurchzuströmen, wodurch das Drosselventil geschlossen wird. Der Brennstoff in der unteren Kammer 154 des Drosselventils gelangt über den Durchlaß 121 zum Niederdruckkanal148. Bewegt sich der Steuerkolben abwärts, so spielt sich der Vorgang in umgekehrter Weise ab, und der unter Druck stehende Brennstoff wird der unteren Kammer 154 zugeführt, wodurch das Drosselventil geöffnet wird.The control piston 37 is connected to the armature 145 of the proportional solenoid 38 directly connected and slides in the connected to the spur gear 102 rotating sleeve 36, which has channels which are connected as follows: The middle channel 152 (Fig. 2, 3) is via the high pressure pipe 42 (see Fig. 1) connected to the high pressure side of the throttle valve of the annular chamber 110, the two inlet channels 149 are with chambers 153, 154 (Fig. 3) at the top and bottom End of the throttle valve connected via passages 120 and 121, and the two Outlet channels 148 are to the low pressure side of the fuel pump via the pipeline 46 open, as can be seen from FIG. 1. As soon as the control piston 37 is Moved upwards, the high pressure fuel is able to move from the middle Channel 152 up and into the upper chamber 153 of the throttle valve through the passage 120 to flow through, whereby the throttle valve is closed. The fuel in the lower chamber 154 of the throttle valve passes through the passage 121 to the low-pressure channel 148. If the control piston moves downwards, the process is reversed Reject and the pressurized fuel is fed to the lower chamber 154, whereby the throttle valve is opened.

Der Druckregler 47 '(Fig. 3) steuert den Hochdruck in dem Steuerschieber 31 und enthält ein über die Kanäle 48 bzw. 49 parallel zu dem Hoch- bzw. Nieder -druckkanal 152 bzw. 148 des Steuerschiebers geschaltetes Rückschlagventil, welches vermöge der unveränderlichen, die maximale Brennstoffmenge zum Druckregler begrenzenden Blende 42' (Fig. 1) in der Hochdruckleitung kleine Abmessungen hat. Der Druckregler 47 (Fig.3) enthält einen Kolben 155, welcher in eine durchbrochene Hülse 156 eingesetzt ist und durch eine Feder 157 beeinflußt wird, die durch eine Schraubenfederhalterung 158 und eine Sicherungsmutter 159 einstellbar und passend verschlossen ist, um Leckverluste des Brennstoffes vom Druckregler 47 zu vermeiden.The pressure regulator 47 '(Fig. 3) controls the high pressure in the control slide 31 and includes a channel 48 and 49 parallel to the high and low -druckkanal 152 or 148 of the control slide switched check valve, which by virtue of the unchangeable, limiting the maximum amount of fuel to the pressure regulator Orifice 42 '(Fig. 1) in the high pressure line has small dimensions. The pressure regulator 47 (FIG. 3) contains a piston 155 which is inserted into a perforated sleeve 156 and is influenced by a spring 157 which is supported by a coil spring retainer 158 and a lock nut 159 is adjustable and properly locked to prevent leakage the fuel from the pressure regulator 47 to avoid.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Höchstdrehzahlbegrenzungseinrichtung enthält das Höchstdrehzahlbegrenzungsventi125, den als Zentrifugalschütz ausgebildeten Schnellschlußschütz26 und das Höchstdrehzahlsteuerrelais 56. Das Höchstdrehzahlbegrenzungsventil 25 ist in einem Gehäuse 160 (s. Fig. 7) untergebracht, an welchem eine Magnetspule 161 vorgesehen ist. Die Magnetspule 161 ist als ein Tauchmagnet ausgebildet und mit einem Anker 162 ausgerüstet, an welchem ein Ventilglied 163 angebracht ist, welches unter der Wirkung einer vorgespannten Feder 164 steht und in einer Hülse 65 gleitend angeordnet ist. Das Ventil 25 kann durch die Rohrleitung 24 (s. Fig.1) mit dem Anschluß 112 (s. Fig.4) des Brennstoffmengenstellgerätes verbunden werden; der Brennstoff gelangt in das Ventil über die Verbindung 166 und fließt über einen Kanal 167 zu einem Auslaß 168, welcher über die Rohrleitung 27 (s. Fig. 1) mit dem Handabsperrventil bzw. Absperrhahn 28 verbunden ist.The apparent from Fig. 1 maximum speed limiting device contains the maximum speed limitation valve 125, the trip contactor designed as a centrifugal contactor26 and the maximum speed control relay 56. The maximum speed limit valve 25 is housed in a housing 160 (see FIG. 7) on which a magnetic coil 161 is provided. The magnetic coil 161 is designed as a solenoid and with an armature 162, to which a valve member 163 is attached, which is under the action of a pretensioned spring 164 and slides in a sleeve 65 is arranged. The valve 25 can through the pipe 24 (see Fig. 1) with the connection 112 (see FIG. 4) of the fuel quantity adjusting device are connected; the fuel enters the valve via connection 166 and flows in via a channel 167 an outlet 168, which via the pipe 27 (see Fig. 1) with the manual shut-off valve or shut-off valve 28 is connected.

Die Magnetspule 161 ist mit einer Stellmutter 169 und einer Gegenmutter 170 versehen; außerdem ist die Magnetspule 161 elektrisch mit dem Höchstdrehzahlrelais 56 verbunden, und, wie in Fig. 1 dargestellt ist, über eine Klemmleiste 171 (s. Fig. 7) geerdet.The solenoid 161 is provided with an adjusting nut 169 and a lock nut 170; In addition, the solenoid 161 is electrically connected to the maximum speed relay 56 and, as shown in FIG. 1, is grounded via a terminal block 171 (see FIG. 7).

Das Höchstdrehzahlzentrifugalschütz 26 ist, wie in Fig. 1 schematisch veranschaulicht ist, am Triebwerksflansch angebracht; dieses Schütz kann statt dessen, wie in Fig. ö dargestellt ist, auch direkt am Brennstoffmengenstellgerät montiert werden und rotiert entsprechend der Motordrehzahl. Das Höchstgeschwindigkeitszentrifugalschütz ist, wie aus Fig.6 ersichtlich ist, in einem Gehäuse 172 untergebracht, welches direkt mit dem Motorflansch oder mit dem Zwischenstück 104 (s. Fig. 6) verbunden werden kann. Eine Antriebswelle 173 ermöglicht die Verbindung entweder mit der Triebwerkswelle oder einem Hilfsmaschinenabtrieb, in dem Gehäuse 172 sind Bürsten 175 zur elektrischen Verbindung mit der Zentrifugalschützkonstruktion 176 vorgesehen. Das Zentrifugalschütz 26 bewirkt die Unterbrechung der Starkstromleitung zur Magnetspule 161 des Begrenzungsventils, wenn die Drehzahl eine gegebene vorbestimmte Höhe erreicht.The maximum speed centrifugal contactor 26 is, as in Fig. 1 schematically is illustrated attached to the engine flange; this contactor can instead, as shown in Fig. ö, also mounted directly on the fuel quantity control device and rotates according to the engine speed. The high speed centrifugal contactor is, as can be seen from Figure 6, housed in a housing 172, which connected directly to the motor flange or to the intermediate piece 104 (see Fig. 6) can be. A drive shaft 173 enables connection to either the engine shaft or an auxiliary machine output, in the housing 172 are brushes 175 for electrical Connection with the centrifugal guard structure 176 provided. The centrifugal contactor 26 interrupts the power line to the solenoid 161 of the limit valve when the speed reaches a given predetermined level.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Höchstdrehzahlrelais hält den Stromkreis durch die Begrenzungsventilmagnetspule 161 offen, wenn die Zentrifugalschützspitzen bei abnehmender Drehzahl wieder aufeinandertreffen. Der Stromkreis wird durch Schließen des von Hand zu betätigenden Schalters 59' wieder geschlossen, nachdem das Triebwerk seine Leerlaufdrehzahl erreicht hat.The high speed relay shown schematically in Fig. 1 holds the Circuit through the relief valve solenoid 161 open when the centrifugal contactor tips meet again with decreasing speed. The circuit is closed by closing of the manually operated switch 59 'closed again after the engine has reached its idle speed.

Der in Fig. 1 angegebene Drehzahlvorwähler 72 ist mechanisch mit dem vom Piloten betätigbaren Abstellhebel des Abstellventils 28 und elektrisch mit dem elektronischen Steuergerät verbunden; er führt folgende Funktionen aus: 1. steuert die Erregung und Entregung der Inbetriebnahme bzw. der Leerlaufdrosselventilmagnetspule 50 bzw. 51 über die Steuerstromkreise 52 und 53, 2. wirkt als veränderbarer Zweig der Drehzahlbrücke 70, so daß die Solldrehzahl durch die geeignete Einstellung dieses Zweiges bestimmt wird, und 3. schafft eine Feineinstellung zum Einregulieren der Betriebsdrehzahl.The specified in Fig. 1 speed preselector 72 is mechanical with the by the pilot actuated shut-off lever of the shut-off valve 28 and electrically with the electronic control unit connected; it performs the following functions: 1. controls the excitation and de-excitation of the commissioning or the idle throttle valve solenoid 50 or 51 via the control circuits 52 and 53, 2. acts as a variable branch the speed bridge 70 so that the target speed by the appropriate setting of this Branch is determined, and 3. creates a fine adjustment for balancing the Operating speed.

Die Brennstoffsteuerung wirkt wie folgt: Eine Änderung in der Drehzahl vom Beharrungszustand aus führt auch zu einer Zunahme der Drehzahl des die Signalspannung erzeugenden Fühlgenerators 30. Die Generatorspannung wird dem die Drehzahl bestimmenden Stromkreis 73 zugeführt, wo die Zunahme eine Unsymmetrie in der Drehzahlbrückenschaltung 70 hervorruft. Die Brückenunsymmetrie wird dem elektronischen Wähler 74 zugetragen, welcher darüber entscheidet,- ob der Drehzahl- oder Temperaturregelkreis benutzt wird. Bei geringen Drehzahländerungen wird durch den Drehzahlvorwähler 71 die Leitung 73 in den Regelkreis einbezogen. Das Signal wird dann durch den Verstärker 89 verstärkt und zusammen mit den für die Stabilität erforderlichen verschiedenen Ableitungen und Integralen der Proportionalmagnetspule 38 zugeführt. Die Proportionalmagnetspule bewegt denSteuerkolben37 um eineStrecke proportional der Signalspannung und erlaubt dem Hochdruckmedium (bzw. der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit) entweder in die obere Kammer 153 oder in die untere Kammer 154 des Drosselventils 19 zu gelangen, dessen Kolben die Brennstoffmenge einstellt, was zu einer Korrektion der Drehzahl führt. Erreicht der Motor wieder eine normale Drehzahl, so ist die Drehzahlbrücke ausgeglichen; der Magnetspulenstrom fällt bis auf den Nullwert ab, so daß der Anker in seine Nullage zurückkehrt und der Ventilkolben seine normale Lage wieder einnimmt.The fuel control works as follows: A change in the speed from steady-state also leads to an increase in the speed of the signal voltage generating sensor generator 30. The generator voltage is the determining the speed Circuit 73 is supplied where the increase creates an imbalance in the speed bridge circuit 70 causes. The bridge asymmetry is reported to the electronic selector 74, which decides - whether the speed or temperature control circuit is used will. In the case of small changes in speed, the speed preselector 71 controls the line 73 included in the control loop. The signal is then amplified by amplifier 89 and along with the various derivatives required for stability and integrals of the proportional solenoid 38 are supplied. The proportional solenoid moves the control piston 37 a distance proportional to the signal voltage and allows the high pressure medium (or the liquid under high pressure) either to get into the upper chamber 153 or into the lower chamber 154 of the throttle valve 19, whose piston adjusts the amount of fuel, which leads to a correction of the speed leads. When the motor reaches a normal speed again, the speed bridge is balanced; the solenoid current drops to zero, so that the armature returns to its zero position and the valve piston resumes its normal position.

Sollte eine Drehzahländerung bei einer Schubrohrtemperatur über der für dieBeschleunigung zulässigen Temperatur (von annähernd 815° C) eintreten, so wird die Temperaturbrücke in dem Sinne unsymmetrisch, daß dadurch der Temperaturregelkreis an der Regelung teilnimmt.Should a speed change at a thrust tube temperature above the temperature permissible for acceleration (of approximately 815 ° C) occur, see above the temperature bridge is unsymmetrical in the sense that the temperature control loop participates in the scheme.

Für eine Drehzahländerung gegenüber dem Beharrungszustand wird der Drehzahlsollwertwähler 71 durch den Handhebel 72 von Hand verstellt, wodurch ein Signal dem elektronischen Wähler 74 zugeführt wird, welcher den die Beschleunigung bestimmenden Stromkreis80 in denRegelkreis einschaltet. DerDrehzahleinstellhebel72 ist mit dem Steuerhandhebel des Absperrventils 28 wirksam verbunden. Die Temperaturbrücke 65 des Stromkreises 80 für die Beschleunigungsbestimmung ist außerdem für jedes Signal des Temperaturfühlers 62 unausgeglichen, das Schubrohrtemperaturen unterhalb von 815° C entspricht. Der vom elektronischen Wähler 74 fließende Strom wird nur durch den Verstärker, 89 verstärkt und verändert die Brennstoffmenge zum Triebwerk in derselben Reihenfolge, wie sie in bezug auf den Regelvorgang während des normalen gleichmäßigen Betriebes oben beschrieben wurde, so daß die angezeigte Schubrohrtemperatur bei 815° C gehalten wird. Ist ein vorgegebener Prozentsatz der gewünschten Drehzahländerung erreicht, so schaltet die Kreuzbrücke 75 den die Drehzahl bestimmenden Stromkreis 73 in den Regelkreis ein. Sollte der Temperaturfühler 62 während der Beschleunigung des Triebwerks schadhaft werden, so werden der Stromkreis 80 für die Bestimmung der Beschleunigung und die Notbeschleunigungsbrücke 81 durch den automatischen Schalter 82 in den Regelkreis einbezogen. Die Notbeschleunigungsbrücke 81 begrenzt die Beschleunigung bis zu einem vorbestimmten Wert, welcher keine übermäßigen Schubrohrtemperaturen hervorruft, und wirkt über den Gleichstromverstärker 89, um die Einstellung des Drosselventils 19, wie vorstehend erläutert wurde, zii steuern. Die Kreuzbrücke 75 funktioniert, wie oben in bezug auf die Wirkung während der normalen Beschleunigung erläutert wurde, um den die Drehzahl bestimmenden Stromkreis 73 beim Erreichen eines vorgegebenen Bruchteils der gewünschten Drehzahländerung zu wählen.For a speed change from the steady state, the speed setpoint selector 71 is adjusted by hand by the hand lever 72, whereby a signal is fed to the electronic selector 74, which switches the acceleration-determining circuit 80 into the control loop. The speed setting lever 72 is operatively connected to the control lever of the shut-off valve 28. The temperature bridge 65 of the circuit 80 for determining the acceleration is also unbalanced for each signal from the temperature sensor 62 which corresponds to the thrust tube temperatures below 815.degree. The current flowing from the electronic selector 74 is only amplified by the amplifier, 89 and changes the amount of fuel to the engine in the same order as described above with regard to the control process during normal smooth operation, so that the thrust tube temperature displayed is 815 ° C is held. If a predetermined percentage of the desired change in speed has been reached, the cross bridge 75 switches the circuit 73 which determines the speed into the control loop. Should the temperature sensor 62 become defective during the acceleration of the engine, the circuit 80 for determining the acceleration and the emergency acceleration bridge 81 are included in the control loop by the automatic switch 82. The emergency acceleration bridge 81 limits the acceleration up to a predetermined value which does not cause excessive thrust tube temperatures, and acts via the direct current amplifier 89 to control the setting of the throttle valve 19, as explained above, zii. The cross-bridge 75 functions, as explained above with regard to the effect during normal acceleration, in order to select the circuit 73 which determines the speed when a predetermined fraction of the desired change in speed is reached.

Während des normalen Betriebes wird die das Höchstdrehzahlbegrenzungsventil25 betätigende Magnetspule erregt, wodurch der Durchfluß freigegeben wird, so daß der Brennstoff in die Einspritzdüsen 11 fließen kann. Der Starkstromkreis zur Magnetspule 54 des Ventils 25 enthält das Zentrifugalschütz 26, welches so eingestellt wird, daß seine Kontakte bei einer gegebenen Drehzahl getrennt werden, wodurch -die Magnetspule entregt wird und der Feder erlaubt, das Ventil 25 bis zu einer Lage zu schließen, welche dem Motor ermöglicht, in Meereshöhe noch leer zu laufen. Um den Schnellschlußschalter außer Eingriff zu bringen, so daß der Brennstoff zu den Einspritzdüsen über die primäre Einrichtung zufließen kann, muß der (mechanisch an den Drehzahleinstellhebel 72 angelenkte) Steuerhandhebel 177 bis zur Leerlauflage zurückgenommen und der Handrückstellschalter 59' geschlossen werden.During normal operation, the solenoid which actuates the maximum speed limiting valve 25 is energized, whereby the flow is released so that the fuel can flow into the injection nozzles 11. The power circuit to solenoid 54 of valve 25 includes centrifugal contactor 26 which is set to separate its contacts at a given speed, thereby de-energizing the solenoid and allowing the spring to close valve 25 to a position which allows the engine to run idle at sea level. In order to disengage the trip switch so that the fuel can flow to the injection nozzles via the primary device, the manual control lever 177 (mechanically linked to the speed setting lever 72) must be withdrawn to the idle position and the manual reset switch 59 'must be closed.

Beim Inbetriebsetzen des Triebwerks ist der Hauptschalter 68 in der Einschaltlage und der nicht dargestellte Zünd- und Anlaßschalter erregt. Beim Erreichen von 400 bis 600 Motorumdrehungen pro Minute wird der Steuerhandhebel 177 in seine »Start«-Stellung gebracht. Die elektronische Steuerung regelt Temperatur und Drehzahl in ähnlicher Weise, wie für die normale Beschleunigung beschrieben, d. h., der elektronische Wähler fügt den die Beschleunigung bestimmenden Stromkreis in den Regelkreis ein, und das Triebwerk kann unter Temperaturüberwachung bis an den Umschaltpunkt beschleunigt werden, dann wird der die Drehzahl bestimmende Stromkreis 73 in den Regelkreis eingefügt.When the engine is started up, the main switch 68 is in the on position and the ignition and starter switch (not shown) is energized. When the engine revs between 400 and 600 per minute, the control lever 177 is brought into its "start" position. The electronic control regulates the temperature and speed in a similar way as described for normal acceleration, i.e. the electronic selector inserts the electrical circuit that determines the acceleration into the control circuit, and the engine can be accelerated to the switchover point under temperature monitoring, then the the speed-determining circuit 73 inserted into the control loop.

Statt dessen kann auch der Drehzahlregler so eingestellt werden, daß die Beschleunigung bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl unter Temperaturüberwachung erfolgt, wodurch die Beschleunigung von Null bis Leerlaufdrehzahl in einem Zeitminimum gewährleistet ist. Der Zünd- und Anlaßschalter wird in die »Aus«-Stellung zurückbewegt, wenn das Triebwerk eine Drehzahl von nahezu 1500 Umdrehungen pro Minute erreicht.Instead, the speed controller can also be set so that the acceleration until the idling speed is reached under temperature monitoring takes place, whereby the acceleration from zero to idle speed in a minimum of time is guaranteed. The ignition and starter switch is moved back to the "off" position, if the engine a speed of nearly 1500 revolutions per Minute reached.

Kommt das Triebwerk auf eine Drehzahl von 1800 bis 2000 Umdrehungen pro Minute, so wird der Steuerhandhebel 177 in die Stellung »Leerlauf« gebracht, wobei folgende Vorgänge hervorgerufen werden a) Die Inbetriebnahme-Magnetspule50, welche erregt war, um den Öffnungshub des Ventilkolbens 105 während des Inbetriebnahmevorganges zu begrenzen, wird entregt und läßt den Weg für den Kolben für die normale Wirkung frei; b) die Leerlauf-Magnetspule 51, welche erregt war, um dem Drosselventilkolben 105 die freie Bewegung von der Schließstellung bis in die durch Magnetspule50 begrenzte Öffnungsstellung zu ermöglichen, wird entregt und bildet mit ihrem Anker eine untere Hubbegrenzung fitr den Ventilkolben 105,-c) das Handabsperrventi128 wird in eine Stellung gebracht, die nur einen relativ niedrigen Druckabfall bedingt, so daß der am Drosselventil 19 vorhandene Druck ausschlaggebend ist und die elektronische Steuerung unter normale Betriebsbedingungen gestellt wird; d) der Anlauftemperatursollwert wird vom Start-Sollwert auf den normalen Beschleunigungssollwert verstellt; sobald die »Leerlauf«-Handhebelstellung erreicht ist, kann das Triebwerk bis zu einer Betriebsdrehzahl beschleunigt werden.If the engine reaches a speed of 1800 to 2000 revolutions per minute, the control lever 177 is brought into the "idle" position, causing the following processes a) The start-up solenoid 50, which was excited to open the valve piston 105 during to limit the start-up process is de-energized and leaves the way for the piston free for normal operation; b) the idle solenoid 51, which was energized to enable the throttle valve piston 105 to move freely from the closed position to the open position limited by solenoid 50, is de-energized and, with its armature, forms a lower stroke limitation for the valve piston 105, -c) the manual shut-off valve 128 is brought into a position which causes only a relatively low pressure drop, so that the pressure present at the throttle valve 19 is decisive and the electronic control is put under normal operating conditions; d) the starting temperature setpoint is adjusted from the start setpoint to the normal acceleration setpoint; as soon as the "idle" lever position is reached, the engine can be accelerated up to an operating speed.

Mit der erläuterten, auf die Brennstoffmenge wirkenden Regeleinrichtung ist es möglich, innerhalb sehr enger Sicherheitsgrenzen jede gewünschte Drehzahl zwischen der Leerlauf- und der Höchstdrehzahl zu erhalten. Es ist außerdem möglich, das jeweilige Triebwerk ohne Überschreitung der Schubrohrtemperaturgrenze von 815° C, ausgenommen eine zulässige kurz dauernde Regelabweichung beim Beginn jeder Beschleunigung, zu beschleunigen. Während es nicht zulässig ist, die Temperaturgrenze zu überschreiten, ist es auch nicht erwünscht, bei einer niedrigen Temperatur Beschleunigungen hervorzurufen, weil dadurch die Motorbeschleunigungszeit unerwünscht verlängert wird.With the explained control device acting on the amount of fuel it is possible to achieve any desired speed within very narrow safety limits between idle and maximum speed. It is also possible the respective engine without exceeding the thrust tube temperature limit of 815 ° C, with the exception of a permissible short-term control deviation at the start of every acceleration, to accelerate. While it is not permissible to exceed the temperature limit, it is also not desirable to induce accelerations at a low temperature, because this undesirably increases the motor acceleration time.

Bei dem in einem Beharrungszustand in Betrieb befindlichen Triebwerk hat es sich als möglich herausgestellt, die Drehzahl innerhalb annähernd von einem Zehntel eines Prozentes zu regeln, und die Drehzahl geht, unter den Betriebsbedingungen gemessen, nach jeder Regelabweichung von identischen Ausgangswerten annähernd wieder auf denselben Wert zurück.With the engine operating in a steady state it has been found possible to set the speed within approximately one Tenth of a percent to regulate, and the speed goes under the operating conditions measured, approximately again after every system deviation from identical output values back to the same value.

Was die Temperatur- und Drehzahlcharakteristiken der Regeleinrichtung anbetrifft, erreicht die Temperatur schnell den gewünschten Sollwert von 815° C, und dieser Wert bleibt innerhalb eines kleinen Prozentsatzes der gewählten Solldrehzahl aufrechterhalten.As for the temperature and speed characteristics of the control device the temperature quickly reaches the desired setpoint of 815 ° C, and this value remains within a small percentage of the selected target speed maintain.

Die beschriebene Regeleinrichtung mit Brennstoffmengeneinstellung wirkt als ein schnell ansprechender Regler, der unter solchen Bedingungen trägerwellenlos arbeitet. Wird der Drosselhebel z. B., nachdem er in die stärkste Drosselstellung gebracht worden war, plötzlich auf Vollast gestellt, so wird die Brennstoffmenge bis auf den maximal zulässigen Wert mit einem Minimum an Verzögerung verstärkt.The control device described with fuel setting acts as a fast-responding regulator that does not have any carrier waves under such conditions is working. If the throttle lever z. B. after he is in the strongest throttle position was brought suddenly to full load, the amount of fuel will be amplified to the maximum permissible value with a minimum of delay.

Es ist klar, daß bei der erläuterten Regeleinrichtung eine wirklich isochrone Regelung möglich ist, so daß eine gewählte Solldrehzahl selbsttätig, innerhalb eines halben Prozentes, gehalten wird; die Beschleunigungen werden auf der Basis der Schubrohrtemperatur gesteuert, es ist lediglich ein einziger Drossel- oder Steuerhebel erforderlich, und das Ansprechen auf seine Bewegungen erfolgt schnell, aber automatisch, innerhalb der Grenzen eines zulässigen Betriebszustandes.It is clear that in the case of the control device explained, one really Isochronous control is possible, so that a selected target speed automatically, within half a percent, is held; the accelerations are based on controlled by the thrust tube temperature, there is only a single throttle or control lever required, and the response to his movements is quick but automatic, within the limits of a permissible operating state.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control device for jet engines with the amount of fuel as the manipulated variable and in some areas the speed or the engine temperature as the control variables, the signals from the speed sensor and temperature sensor acting via an electronic control unit on a throttle valve in the fuel line leading from the fuel pump to the jet engine, in that the throttle valve is controlled by a Hydraulic servomotor is actuated, which consists of an actuating piston in a servomotor cylinder, which is influenced by the pressure fluid controlled by a control slide, the control piston of the control slide being axially displaceable by the force of an electromagnet excited by the signals from the electronic control unit, and furthermore the inlet into the throttle valve chamber connected to the fuel pump and the outlet is controlled by the throttle valve body, characterized in that the valve body of the throttle valve (19) is hydraulic The same piston slide (105) is formed, at the two ends of which a control pressure chamber (153 or 154) closing piston sliding parts (113 or 116) are arranged as one half of the actuating piston for the servomotor and whose stroke on both sides excites the armature of the Limit electromagnets for start (50) and idling (51), which are both arranged on the throttle valve.

2. Device according to claim 1, characterized in that the control slide (31) has a rotatably arranged sleeve (36) which surrounds the piston (37).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a maximum speed limiting valve (25) is provided in the fuel line between the throttle valve (19) and the jet engine, which valve can be set by a through-speed high-speed circuit contactor (26), and between the limiting valve (25) and the jet engine manually operated shut-off valve (28) is arranged.

4. Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (105) of the throttle valve (19) is displaceable in a socket (108) and that the fuel channels in the throttle valve (19) from an annular channel (110) in the valve housing and two identical calibrated inlet openings (106, 107) exist in the socket (108).

5. Control device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the rotating bush (36) of the .Steuschieber (31) has a high pressure channel (41) which is connected to the inlet side of the throttle valve (19) , further two channels (39 , 43), which lead to the two control pressure chambers (153 and 154) of the throttle valve (19), and finally a low-pressure channel (45) which is connected to the inlet side of the fuel pump (18).

6. Control device according to claim 5, characterized characterized in that between the high pressure channel (41) of the control slide (31) and the fuel inlet (109) of the throttle valve (19) a Cover (42 ') is switched on, which forms part of a fuel pressure control device.

7. Control device according to claim 6, characterized in that the fuel pressure control device contains a check valve (20) which is with the diaphragm (42 ') in series and parallel to high and low pressure channels (41, 45) of the control slide (31). B. Control device according to claims 3 to 7, characterized in that the maximum speed limiting device contains a speed sensor (26) working with centrifugal force, which is connected to the circuit of a switching relay (56) via the trip contactor, and that the speed limiting valve (25) has a sleeve (165) with a calibrated opening (167) and an electromagnet (161) which is fed by the switching relay (56) and actuates a valve member (163) which covers the calibrated opening (167) so far when the electromagnet (161) is not energized that the amount of fuel is set to the idle demand of the jet engine at sea level, while the opening (167) is fully open when the electromagnet (161) is energized. Considered publications: German Patent Specifications No. 890 801, 831621; Swiss patents No. 294 462, 281552; French additional patent specification No. 59 492 to No. 1011785; U.S. Patent Nos. 2667743, 2667228, 2,662,372 ; Winfried Oppelt, "Stetige Regelvorgänge", Wissenschaftliche Verlagsanstalt KG, Hanover, 1949, pp. 46, 48, 50; C. Z ietemann, "Calculation and Construction of Steam Turbines", Springer-Verlag, Berlin, 1930, p.388/389.