DE1140767B - P-Regler - Google Patents

Description

• P-Regler Regeleinrichtungen haben die unangenehme Eigenschaft, durch Aufschaukelungs- und Rückkopplungsvorgänge im Gebiet einer Eigenfrequenz des Systems in unerwünschte Schwingungen zu geraten.
• Zur Vermeiduno, dieses Nachteils wird für proportional wirkende Regler (P-Regler) mit einer verzögert arbeitenden Nachlaufvorrichtung, die bei Sollwertänderung einen den Meßwerkausschlag begrenzenden Anschlag verstellt, gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß durch den Anschlag die Amplitude des das Stellglied unmittelbar steuernden Meßwerkes derart bearenzt ist, daß plötzliche Stellgrößenänderungen und Schwingungen des Reglers verhindert werden. Es ist zwar bekannt, Anschlagglieder in Abhängigkeit von der Regelgröße allmählich (»gedämpft«) zu verstellen, doch sind die Anschläge bei der bekannten Anordnung am Ende des Proportionalbereichs des Steuerwerkes vorgesehen, und es werden die Anschläge mitsamt dem einen Teil des (aus zwei beweglichen Teilen bestehenden) Steuerwerkes verstellt und dadurch dessen Nullpunkt verschoben, während beim Erfindungsgegenstand das Steuerwerk als solches seine Lage beibehält und nur der Anschlag verstellt wird. Hier wird der Anschlag innerhalb des Steuerbereichs (»Proportionalbereichs«) verschoben, nicht aber der Steuerbereich selbst.
• Für druckmittelbetriebene Regler mit Druckmeßwerk mit Gegenfeder zur Übertragung der Stellgröße wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß ein Gestänge zum Verstellen des Anschlages mit einem gleichartigen Druckmeßwerk gekuppelt ist, das mit der Meßdruckleitung über eine Drosselstelle in Verbindung steht.
• Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Anschlagglied auch willkürlich verstellbar sein. Maßnahmen zur weiteren Ausbildung der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt des Ausführungsbeispiels und in Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Variante eines Details.
• Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um die Regelung der Einspritzmenge bei einem Dieselmotor. Mit 1 ist in der Zeichnung das Saugrohr in dem Gebiet der Drosselklappe 2 bezeichnet. Der im Saugrohr in der Nähe der Drosselklappe herrschende Druck wird über eine Leitung3 einer Haupt-Unterdruckkammer 4 und über eine Leitung 5 einer Neben-Unterdruckkammer 6 zugeführt. Der Eintritt der Leitun- 5 in die Neben-Unterdruckkammer ist stark gedrosselt. Beide Unterdruckkammern sind an das Gehäuse 7 der Einspritzpumpe rechtwinklig zueinander angeflanscht und durch Membranen 8 bzw. 9 abgeschlossen, die unter der Wirkung von Druckfedern 10 bzw. 11 von unterschiedlicher Federcharakteristik stehen. Einstellbare federnde Anschläge 12 bzw. 1.3 begrenzen die Membranbewegung.
• Mit der Membran 8 ist ein Zapfen 14 verbunden, der einerseits über ein Zwischenglied 15 mit der Regelstange 16 der Einspritzpumpe verbunden ist und andererseits einen federnden Gegenanschlag 17 trägt. Diesem gegenüber befindet sich das Anschlagglied 18, das auf einer im Gehäuse 7 gelagerten Welle 19 befestigt ist. Mit dieser Welle sind noch die Hebelanne 20, 21 und 22 drehfest verbunden. Der Arm 20 dient zur Verbindung mit der Membran 9 durch eine Stange 23. An den außerhalb des Gehäuses 7 liegenden Hebelarm 21 ist über eine Langlochverbindung 24 ein Stop- und Startzug 25 angeschlossen. Der Ausschlag des Hebelarmes 22 wird durch eine einstellbare Schraube 26 begrenzt, die einen federnden Anschlagstift 27 trägt.
• Im normalen Betrieb, d. h. bei einer durch die Klappe 2 eingestellten Teillast-Stellung, die einen entsprechenden Unterdruck zur Folge hat, bewegen sich die Anschläge 1.7 und 18 so, daß sie sich nicht berühren. Erst wenn das Hauptregelsystem 2-3-8-14-15-16 in unerwünschter Weise zu schwingen beginnen will (sogenanntes »Sägen«), trifft der Gegenanschlag 17 gegen den Anschlag 1.8, so daß sich diese Schwin-Clungen nicht ausbilden können. Das Nebensystem 9-23-20-18 ist dabei mehr oder weniger in Ruhe, da die Druckschwankungen in der Leitung 3 nur stark g gedämpft durch den gedrosselten Ausgang der Leitung 5 in die Neben-Unterdruckkammer 6 gelangen. (Selbstverständlich könnten auch andere Dämpfungseinrichtungen, wie z. B. Reibungsdämpfer, vorgesehen sein.) Selbst wenn das Nebensystern etwas in Schwingungen geraten sollte, so würde es dennoch die Ausbildung der gefährlichen Schwingungen des Hauptsystems hindern, da das Nebensystern dank der unterschiedlichen Charakteristik der Federn 10 und 11 und infolge der unterschiedlichen Massen, die mit den Membranen 8 und 9 verbunden sind, in einem anderen Rhythmus als das Hauptsystem schwingen würde.
• Die Erfindung bewährt sich aber nicht nur bei Schwingungen des Systems, sondern auch bei einzelnen Regelstößen infolge abrupter Bedienung. Wenn z. B. die Drosselklappe 2 eines in ein Kraftfahrzeug eingebauten Motors ruckartig geöffnet wird, so hätte der plötzliche Abbau des Unterdrucks in der Leitung 3 und der Kammer 4 zur Folge, daß die Membran 8 und mit ihr die Regelstange 16 ebenfalls schlagartig (nach rechts) bewegt werden würde, was eine unerwünschte ruckartige Beschleunigung des ganzen Fahrzeugs ergäbe. Der Anschlag 18 verhindert dies aber: Infolge der Drosselstelle beim Eintritt der Leitung 5 in die Kammer 6 baut sich nämlich der Unterdruck in der Kammer 6 nicht so schnell wie in der Kammer 4 ab. Außerdem kann man durch eine steilere Federeharakteristik der Feder 11 gegenüber derjenigen der Feder 10 erreichen, daß beim Abbau des Unterdrucks der Anschlag 18 weniger weit zurückgeht, als der Gegenanschlag 17 vorgehen will.
• Bei Bedienung des Stop- und Startzuges 25 als Stopzug wird, wie aus der Zeichnung klar ersichtlich ist, die Welle 1-9 im Gegenuhrzeigersinn gedreht und somit der Zapfen 14 und mit ihm die Regelstange 16 nach links in Richtung kleinerer Einspritzmenge bewegt. Der entgegengesetzte Hub der Regelstange wird begrenzt durch den Anschlag des Hebelannes 22 an der Vollast-Einstellschraube 26-27.
• Wird der Stop- und Startzug 25 als Startzug benutzt, so wird die Welle 19 im Uhrzeigersinn geschwenkt, und zwar (unter Eindrücken des federnden Stiftes 27) über die Vollaststellung hinaus.
• Bei der geschilderten Art des Stop- und Startmechanismus könnte unter Umständen die Reibung oder ein Verklemmen in der Langlochführung 24 die Regelvorgänge unerwünscht beeinflussen. Fig. 2 zeigt eine Variante, bei der dies vermieden wird: Die Nabe der Hebel 18 und 221 gleitet auf der Welle 19, auf der außen der Hebel 21 und innen zwei Hebel 28 und 29 aufgekeilt sind, die ebenfalls mit den Anschlägen 17 und 27 zusammenarbeiten. Normalerweise steht die Einheit 22, - 19-28-29 still, wobei durch eine Wickelfeder 30 der Hebel 29 an dem Stift 27 anliegt. Bei »Stop« wird über den Hebel 28 der Zapfen 17-14 bewegt, bei »Start« über den Hebel 29 der federnde Stift 27 eingedrückt, worauf der Hebel 22 folgen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. P-Regler mit einer verzögert arbeitenden Nachlaufvorrichtung, die bei Sollwertänderung einen den Meßwerkausschlag begrenzenden Anschlag verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Anschlag (18) die Amplitude des das Stellglied unmittelbar steuernden Meßwerkes (4, 8) derart begrenzt ist, daß plötzliche Stell-C crrößenänderungen und Schwingungen des Reglers verhindert werden. 2. - Druckinittelbetriebener Regler nach Anspruch 1 mit Druckmeßwerk mit Gegenfeder zur übertragung der Stellgröße, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gestänge (23, 20) zum Verstellen des Anschlages (18) mit einem gleichartigen Druckmeßwerk (6, 9) gekuppelt ist, das mit der Meßdruckleitung (3) über eine Drosselstelle in Verbindung steht. 3. Regler für Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, deren Einspritzpumpe mit Hilfe einer eine saugrohrverbundene Unterdruckkammer abschließenden, mit dein Stellglied verbundenen Membran geregelt wird, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite, ebenfalls mit dem Saugrohr in Verbindung stehende Neben-Unterdruckkammer (6), durch die der Anschlag (18) verstellbar ist, rechtwinklig zur ersten Kammer (4) am Einspritzpumpengehäuse (7) angeordnet ist und als Anschlag ein am Gehäuse schwenkbar gelagerter Winkelhebel (20, 18) dient, der durch eine Stange (23) mit der Membran (9) der Neben-Unterdruckkammer verbunden ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagglied (18) auch willkürlich verstellbar ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (19) des Winkelliebels (18, 20) zwei weitere Hebel (21, 22) drehfest befestigt sind, von denen der eine (21) über eine Langlochverbindung (24) mit einem willkürlich betätigbaren Stopzug oder Stop-Start-Zug (25) in Verbindung steht und der andere (22) am Ende seines Ausschlagbereichs gegen einen P cr häusefesten, einstellbaren und insbesondere federnden Anschlag (26) stößt. C 6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel (18, 20) lose auf der Welle (19) sitzt und über seine Nabe mit einem weiteren Hebel (22) verbunden ist, der am Ende seines Ausschlagbereichs gegen einen gehäusefesten, einstellbaren und insbesondere federnden Anschlag (26) stößt, und daß fest auf der von außen (21) willkürlich betätigbaren Welle ein dritter und vierter Hebel (28, 29) sitzen, die mit je denselben Anschlägen wie das Anschlagglied (18) und der erstgenannte Hebel (22) zusammenarbeiten und durch eine Feder (30) in Ruhestellung zur Anlage an den gehäusefesten Anschlag gebracht werden. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mernbranfeder der Neben-Unterdruckkammer eine steilere Charakteristik als diejenige der Haupt-Unterdruckkammer besitzt. In Betracht gezogene Druckschriften: Oppelt, Kleines Handbuch technischer Regelvorgänge, Weinheim, 1954, S. 328.