DE1526518C3 - Anordnung zur gleichmäßigen Lastaufteilung auf mehrere Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Maschine B 1 dient. Die beiden Eingänge des Regelverstärkers V 2 sind in bekannter Weise so geschaltet, daß nur die Differenz zwischen den beiden Größen verstärkt wird. Mit dem Ausgangssignal des Regelverstärkers V 2 wird der Stellmotor MI gesteuert, der somit nur dann eine Bewegung ausführt und das Stellglied 5 2 und damit die Füllung der Maschine B 1 verändert, wenn der vom Wandler G 2 gelieferte Füllungs-Istwert von dem vom Geber X 2 gelieferten Füllungs-Sollwert abweicht. Die Drehrichtung des Stellmotors M 2 ist dabei durch das Vorzeichen der Differenz zwischen Soll- und Istwert am Eingang des Regelverstärkers V 2 bestimmt.

Die Drehzahl der Verstellschrauben P ist durch Verändern ihrer Steigung mit Hilfe eines Stellgliedes 51 regelbar. Dieses Stellglied wird von einem Stellmotor Ml angetrieben, dessen Drehrichtung und Drehzahl vom Ausgangssignal eines Regelverstärkers V 1 abhängt, der ebenfalls zwei so gegeneinander geschaltete Eingänge aufweist, daß sein Ausgangssignal von der Differenz der an den beiden Eingängen liegenden Signale abhängig ist. Das eine Eingangssignal ist dabei der Drehzahl der Maschine B1 proportional und wird von einem Drehzahlgeber G1 geliefert. Es handelt sich dabei um eine beliebige Ausführung eines elektromechanischen Wandlers, der ein Gleichoder Wechselstromsignal liefert, dessen Größe von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängig ist. Dieses Signal kann auch einem Anzeigeinstrument A 1 zugeführt werden, von dem dann unmittelbar die Drehzahl der Maschine B 1 abgelesen werden kann.

Dem zweiten Eingang des Regelverstärkers V1 wird ein elektrisches Signal zugeführt, das von einem Geber Xl geliefert wird und als Sollwert für die Drehzahl dient. Bei einer Abweichung der Eingangsgrößen des Verstärkers V1, d. h. also bei einer Abweichung der Drehzahl der Schraube P von dem durch den Geber Xl vorgegebenen Sollwert, wird die Steigung der Schraube P mit Hilfe des Stellgliedes S1 über den Stellmotor M1 so lange verändert, bis die vom Geber G1 gelieferte Größe gleich der vom Geber X1 vorgegebenen Größe ist.

Wenn bei einer solchen Anordnung beispielsweise bei konstantem Sollwert für die Drehzahl der vom Geber X 2 gelieferte Sollwert für die Füllung vergrößert wird, dann werden alle Stellglieder S 2 verstellt, bis Soll- und Istwert aller Maschinen auf den neuen Wert eingeregelt ist. Gleichzeitig steigen die Drehzahlen aller Maschinen an, woraufhin die Regel verstärker Vl die Verstellmotoren Ml betätigen und die Steigung der Verstellschrauben P so lange verstellen, bis die alte Drehzahl wieder ereicht ist. Die Maschinen geben dann eine größere Leistung ab, die ja durch die Steigung der Schrauben und ihre Drehzahlen bestimmt ist. Man kann somit die abgegebene Leistung bei konstanter Drehzahl verändern.

Man kann aber auch umgekehrt den vom Geber X 2 vorgegebenen Sollwert für die Füllung der Maschinen Bl, B 2 bis Bn konstant halten und den vom Geber X1 gelieferten Sollwert für die Drehzahl und damit die Drehzahl bei konstanter Füllung verändern. Vergrößert man beispielsweise den Drehzahl-Sollwert, dann wird durch den Stellmotor Ml und das Stellglied S1 die Steigung der Verstellschraube P so lange verkleinert, bis sich der neue Drehzahl-Sollwert als Istwert eingestellt hat. Die abgegebene Leistung ist dabei proportional der Drehzahl angestiegen, weil ja in der Zeiteinheit entsprechend mehr Arbeits-

ao takte mit gleich gebliebener Füllung erfolgen.

Die Veränderung der von den Gebern Xl und X2 gelieferten Sollwerte kann dabei nach einem bestimmten Programm vorgenommen werden, das beispielsweise auf einen magnetischen Träger (Tonband) oder auf Lochstreifen aufgezeichnet sein kann.

Da alle den verschiedenen, parallel arbeitenden

Maschinen Bl, B 2 bis Bn zugeordneten Regelkreise identisch ausgebildet sind und diesen Kreisen jeweils die gleichen Sollwerte zugeführt werden, ist sichergestellt (sofern die Einspritzcharakteristiken aller Maschinen genau gleich sind), daß alle Brennkraftmaschinen gleich belastet werden und alte Verstellschrauben P mit gleicher Drehzahl laufen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Belastung der Brennkraftmaschinen über das jeweilige Füllungsstellglied erfaßt, dessen Stellung mit Hilfe eines elektromechanischen Wandlers G 2 in ein elektrisches Signal umgeformt wird.

Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten des beschriebenen Ausführungsbeispiels gebunden. Statt der beschriebenen elektrischen Verstärker könnten auch mechanische, pneumatische oder hydraulische Verstärker verwendet werden, in welchem Falle sich eine Umsetzung der mechanischen Istwertgrößen in elektrische Größen erübrigt. Es sind auch noch andere Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung denkbar, ohne daß dadurch der in den Ansprüchen niedergelegte Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

darin besteht, daß ein eingestellter Betriebszustand Patentansprüche: selbsttätig eingehalten wird, und ferner, daß bei jeder möglichen Drehzahl der Anlagen mit jeder mögli-

1. Anordnung zur gleichmäßigen Lastauftei- chen Steigung der Propeller gefahren werden kann, lung auf mehrere Brennkraftmaschinen zum An- 5 wird dadurch gelöst, daß jeder Verstellschraube ein trieb je einer Schiffs-Verstellschraube, bei der eigener auf deren Steigung wirkender Drehzahlregler Drehzahl und Füllung oder das abgegebene und jeder Brennkraftmaschine ein eigener Füllungs-Drehmoment aller Maschinen auf einen gemein- oder Drehmomentregler zugeordnet ist und daß die samen Wert regelbar sind, dadurch ge- Steigung jeder Verstellschraube abhängig von der kennzeichnet, daß jeder Verstellschraube io Abweichung ihres Drehzahlistwertes von einem allen (P) ein eigener auf deren Steigung wirkender Verslellschrauben gemeinsamen Drehzahlsollwert Drehzahlregler (Fl) und jeder Brennkraftma- und die Füllung bzw. das Drehmoment jeder Maschine ein eigener Füllungs- oder Drehmoment- schine abhängig von der Abweichung ihres Istwertes regler (V2) zugeordnet ist und daß die Steigung der Füllung oder des Drehmoments von einem gejeder Verstellschraube abhängig von der Abwei- 15 meinsamen Füllungs- oder Drehmomentsollwert rechung ihres Drehzahlistwerts von einem allen gelbar ist.

Verstellschrauben gemeinsamen Drehzahlsollwert Als Maß für die Füllung ist bei Vergaser-Brenn- und die Füllung bzw. das Drehmoment jeder Ma- kraftmaschinen die Gashebelstellung und bei Einschine abhängig von der Abweichung ihres Ist- spritz-Brennkraftmaschinen die von der Einspritzwertes der Füllung oder des Drehmoments von so pumpe je Arbeitstakt des zugeordneten Maschineneinem gemeinsamen Füllungs- oder Drehmo- Zylinders eingespritzte Kraftstoffmenge verstanden, mentsollwert regelbar ist. die von der Stellung der Einspritzpumpen-Regel-

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- stange abhängt. Die jeweilige Stellung dieser Regelkennzeichnet, daß die Sollwerte für die verschie- stange kann in üblicher Weise mit Hilfe elektromedenen Regelgrößen nach einem bestimmten Pro- 25 chanischer Wandler, z. B. mit induktiven Gebern, pogramm gemeinsam wählbar sind. tentiometrischen Wegmessungen oder Drehmeldesy-

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge- stemen als elektrisches Signal erfaßt werden, welches kennzeichnet, daß das Programm von einem an den Istwert der Füllung wiedergibt. Dieser wird mit sich bekannten Speicher (z.B. Schaltwalze, Ma- einem entsprechenden elektrischen Sollwert-Signal gnetband, Lochstreifen) her wählbar ist. 30 verglichen. Dieses Sollwert-Signal kann von einem

Sollwert-Geber, der sich z. B. auf einer Schiffsbrücke befinden kann, herrühren. Die Differenz dieser bei-

den Signale wird dann verstärkt und steuert einen

Stellmotor, der die Einspritzpumpen-Regelstange so 35 lange antreibt, bis sich die beiden Signale gleichen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur gleich- und sich somit gegeneinander aufheben,
mäßigen Lastaufteilung auf mehrere Brennkraftma- Ein wirtschaftlicher Fahrbetrieb wird dadurch er-

schinen zum Antrieb je einer Schiffs-Verstell- reicht, daß die Sollwerte für die verschiedenen Reschraube, bei der Drehzahl und Füllung oder das ab- gelgrößen nach einem bestimmten Programm gegegebene Drehmoment aller Maschinen auf einen ge- 40 meinsam wählbar sind und daß dieses Programm von meinsamen Wert regelbar sind. einem an sich bekannten Speicher (z. B. Schaltwalze, \

Es ist bekannt, die Leistung mehrerer auf je eine Magnetband, Lochstreifen) her wählbar ist. \

Verstellschraube arbeitender Brennkraftmaschinen Die der Beschreibung zugrunde liegende Zeich- -L

mit Hilfe geeigneter Anzeigeinstrumente zu überwa- nung zeigt schematisch eine Anzahl auf je eine (Jj chen und die gleichmäßige Lastaufteilung durch eine 45 Schiffs-Verstellschraube arbeitende Einspritz-Brennentsprechende Handbedienung der Maschinen zu er- kraftmaschinen,
reichen (deutsche Auslegeschrift 1085 712). Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Aus-

Diese Lastaufteilung bedarf der ständigen Auf- führungsbeispiel ist eine Gruppe von Einspritzmerksamkeit der Schiffsführung und ist für eine Brennkraftmaschinen vorgesehen, von denen der ;

Automation des Schiffsbetriebes weniger geeignet. 50 Einfachheit halber lediglich drei, nämlich die Ma- j

Es ist weiterhin bekannt (deutsche Auslegeschrif- schinen Bl, B 2 und Bn dargestellt sind. Jede dieser \

ten 1 097 308 und 1104 375), die Leistungsaufnahme Maschinen arbeitet auf eine Verstellschraube P. Da der Verstellschraube durch eine auf die Steigung der die zu jeder Maschine gehörenden Regelkreise und i

Schraubenflügel einwirkende Regelvorrichtung bzw. Bauelemente identisch sind, sind in F i g. 1 nur die !

durch Veränderung des Sollwertes zur Steuerung des 55 der Maschine B 1 zugeordneten Bauelemente be-Verstellpropellers an den Betriebszustand der gere- zeichnet,
gelten Antriebsmaschine anzupassen. Zur Veränderung der Füllung der Maschine B 1

Außerdem ist es bekannt (deutsche Auslegeschrift dient ein Stellglied S 2, das von einem Stellmotor M 2 ■,

1121965), die Steigung des Verstellpropellers in her antreibbar ist. Die jeweilige Stellung des Stellglie- ;

Abhängigkeit von seiner Drehzahl über Regler und 60 des 52 wird mit Hilfe eines elektromechanischen |

Funktionsgeber so einzustellen, daß für jeden Fahr- Wandlers G 2 in ein elektrisches Signal umgewandelt. |

bzw. Propulsionszustand die wirtschaftlich günstigste Die Größe dieses Signals und damit die Stellung des ;

Kraftmaschinendrehzahl erreicht wird. Stellgliedes S 2 kann an einem Anzeigeinstrument

Die zuletzt genannten Maßnahmen sind nicht bzw. A 2 abgelesen werden.

nur bedingt geeignet, eine gleichmäßige Lastauftei- 65 Die Ausgangsgröße des Wandlers G 2 wird einem lung bei mehreren parallel arbeitenden Anlagen zu Regelverstärker V 2 zugeführt, dem zugleich eine bewirken. von einem Geber X 2 ausgehende elektrische Größe

Diese Aufgabe der Erfindung, die außerdem noch zugeführt wird, die als Sollwert für die Füllung der