DE1802290A1

DE1802290A1 - Diesel engine

Info

Publication number: DE1802290A1
Application number: DE19681802290
Authority: DE
Inventors: Engel Dipl-Ing Gerhard; Adler Dipl-Ing Karl Heinz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-10-10
Filing date: 1968-10-10
Publication date: 1970-06-04
Also published as: GB1284417A; FR2022251A1

Description

R. 9249R. 9249

30.9.1968 Ka/Km9/30/1968 Ka / km

Anlage zur
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HOBBR T BOSCH GMBH. Stuttgart W. Breitscheidstraße 4 HOBBR T BOSCH GMBH. Stuttgart W. Breitscheidstrasse 4

Diesel engine

. S. S.

Die Erfindung betrifft einen Dieselmotor, insbesondere für Aggregate, mit einem Stellglied zum Einstellen der je Arbeitssyklus einzuspritzenden Kraftstaffmenge (EinspritBeenge) und einem die Drehzahl des Dieselmotors unabhängig von der Belastung konstant haltenden Regler.The invention relates to a diesel engine, in particular for units, with an actuator for setting the amount of fuel to be injected per work cycle (injection limit) and a controller that keeps the speed of the diesel engine constant regardless of the load .

Dieselmotoren, die Generatoren für die Stromerzeugung oder andere Maschinen antreiben, oder die zn einem weiteren Dieselmotor in einem bestimmten Drehzahlverhältnis laufen sollen, nüssen eine ge naue Drehzahl einhalten, daü heißt, exakt einem bestimmten Sollwert folgen. That drive diesel engines, the generators for power generation or other equipment, or zn to run another diesel engine at a certain speed ratio, nuts follow a you to match the speed, DAT is, exactly a certain setpoint follow.

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Robert Bosch GmbH
Stuttgart ■Robert Bosch GMBH
Stuttgart ■

Bekannte Dieselmotoren weisen deshalb Regler auf, die entweder mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch arbeiten und die Drehzahl an den Sollwert· angleichen.Known diesel engines therefore have controllers that work either mechanically, hydraulically or pneumatically, and the speed adjust to the setpoint.

Derartige Regler sind jedoch äußerst kompliziert im Aufbau, teilweise ungenau und meist nur für bestimmte Motortypen zu verwenden.However, such regulators are extremely complicated in structure, in some cases imprecise and mostly only to be used for certain engine types.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Regler zu schaffen, der einfach im Aufbau ist, eine äußerst genaue Regelung erlaubt und leicht an beliebige Motortypen angepaßt werden kann.The invention is therefore based on the object of creating a controller which is simple in construction, an extremely precise control and can be easily adapted to any engine type.

Die Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß gemäß der Erfindung zur Messung der Drehzahl des Dieselmotors ein Meßumformer vorgesehen ist, der eine in ihrer Frequenz der Drehzahl proportionale Impulsfolge (Istwert) erzeugt, die mit einer von einem Impulsgenerator erzeugten Spannung (Sollwert) in einer logische Schaltelemente aufweisenden Schaltungsanordnung vergleichbar ist, wobei ein aus dem Vergleich ggf. resultierendes, der Regelabweichung entsprechendes Signal an den insbesondere P (i) - Verhalten zeigenden Regler angelegt ist, der über ein Stellglied bei einer positiven Regelabweichung die idnspritzmenge verringert, und bei einer negativen Regelabweichung die Einspritzmenge vergrößert.The object can be achieved in that, according to the invention, a transducer is provided for measuring the speed of the diesel engine which generates a pulse sequence (actual value) proportional in its frequency to the speed, which is generated with a pulse generator generated voltage (setpoint) is comparable in a circuit arrangement having logic switching elements, wherein a signal, possibly resulting from the comparison and corresponding to the control deviation, to the signal showing, in particular, P (i) behavior Controller is applied, which reduces the injection quantity via an actuator in the event of a positive control deviation, and in the event of a negative control deviation increases the injection quantity.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den zugehörigen Zeichnungen.Further details and advantages of the invention emerge in connection with the subclaims from the following description of exemplary embodiments and from the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Anordnung eines Dieselmotors in einem Regelkreis, ι Fig. 2 das Blockschaltbild für den Sollwert-Istwert-Vergleich, Fig. 3 das Blockschaltbild für die Impulsverlängerung mitFig. 1 shows the arrangement of a diesel engine in a control loop, ι Fig. 2 shows the block diagram for the setpoint-actual value comparison, Fig. 3 shows the block diagram for the pulse extension with

einem monostabilen Multivibrator, Fig. 4 das Blockschaltbild für die ImpulsVerlängerung mit zwei monostabilen Multivibratoren,a monostable multivibrator, Fig. 4 shows the block diagram for the pulse extension with two monostable multivibrators,

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Fig. 5 den prinzipiellen Aufbau eines PI-Reglers mit einen nach der Impulsfrequenz-Methode arbeitenden I-Teil,5 shows the basic structure of a PI controller with a I-part working according to the pulse frequency method,

Fig. 6 den prinzipiellen Aufbau eines PI-Reglere mit einen nach der ^üägezahn-Methode arbeitenden I-Teil undFig. 6 shows the basic structure of a PI-Reglere with a working according to the ^above method ägezahn I-part and

Fig. 7 den prinzipiellen Aufbau eines PID-Reglers.7 shows the basic structure of a PID controller.

Der in Fig. 1 mit 10 bezeichnete Dieselmotor stellt regelunge- . technisch eine Regelstrecke mit integralem Verhalten dar. Die Drehzahl η des Dieselmotors 10 wird Über einen Meßumformer 11 an ein Vergleichsgerät 12 angelegt, das den Istwert mit dem ebenfalls an das Vergleichsgerät 12 angelegten Sollwart vergleicht. Der Soll« wert kann zum Beispiel diejenige Drehzahl sein, mit der der Dieselmotor 10 konstant betrieben werden soll; der Sollwert kann jedoch auch die Drehzahl sein, die ein parallel laufender Dieselmotor aufweist. Dem Sollwert-Ietwert-Vergleichsgerät ist ein Kegelgerrit 13 nachgeschaltet, das aus der Parallelschaltung eines P-Reglers 14, eines I-Reglers 15 und gegebenenfalls, wie mit unterbrochenen Linien angedeutet, eines D-Reglers 16 besteht. Das Regelgerät 13 wirkt*auf ein Stellglied 17, das F-Verhalten aufweisen kann. Wenn das Stellglied I-Verhalten zeigt, ist es zweckmäßig, die Ausgangsgröße des Stellgliedes über eine Rückführungseinrichtung 18 auf den Eingang des Stellgliedes 17 zurückzumelden. Das Stellglied 17 wirkt auf die Einspritzpumpe 19 ein, die wiederum infolge Veränderung der Einspritzmenge die Drehzahl des Dieselmotors 10 verändert.The designated in Fig. 1 with 10 diesel engine is regulation. technically a controlled system with integral behavior. The speed η of the diesel engine 10 is via a transducer 11 a comparison device 12 is applied, which compares the actual value with the target value also applied to the comparison device 12. He must" value can, for example, be the speed at which the diesel engine 10 is to be operated constantly; however, the setpoint can also be the speed that a diesel engine running in parallel has. The setpoint / actual value comparison device is a Connected downstream of Kegelgerrit 13, which consists of the parallel connection of a P controller 14, an I controller 15 and optionally, as indicated by broken lines, a D controller 16. The control device 13 acts on an actuator 17 which have F-behavior can. If the actuator shows I behavior, it is advisable to to report back the output variable of the actuator via a feedback device 18 to the input of the actuator 17. The actuator 17 acts on the injection pump 19, which in turn changes the speed of the diesel engine 10 as a result of a change in the injection quantity.

In Fig. 2 ist der prinzipielle Aufbau des Sollwert-Istwert-Ver-Cleichegerätes 12 dargestellt. Der analoge Sollwert ist durch eine Impulsfolge gegeben, deren Frequenz der gewünschten Solldrehzahl entspricht. Diese Impulsfolge wird durch einen aetabilen Multivibrator 20 erzeugt. Dem aetabilen Multivibrator 20 ist ein monootabiler Multivibrator 21 nachgeschaltet, der den Impulsen eine festgelegte Form gibt. Ein der Istdrehzahl entsprechendes"Signal wird mit Hilfe eines Drehzahlmeßgliedes 22, beispielsweise eines induktivenGebers oder Tachogenerators gewonnen. Mit Hilfe eines 2 shows the basic structure of the setpoint / actual value comparison device 12. The analog setpoint is given by a pulse sequence, the frequency of which corresponds to the desired setpoint speed. This pulse sequence is generated by an stable multivibrator 20. The stable multivibrator 20 is followed by a monootable multivibrator 21 which gives the pulses a fixed shape. A signal corresponding to the actual speed is obtained with the aid of a speed measuring element 22, for example an inductive transmitter or tachometer generator

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dem Meßglied 22 nachgeschalteten Schmitt-Triggers 23 monostabil«! Multivibrators 24 werden di© dem Ißt^trt zahl η entsprechenden Impulse in eine mit wertimpulse übereinstimmende Form gebracht die Sollwert-Impulsfolge und die Istwert^Imptalsfolg®,, weriQa cm je einen Eingang des bistabilen Multivibrators- 25 fimigeli erster Ausgang des bistabilen MuItivibra,tore 25 ist Kit ersten Eingang eines UND-Gliedes 26 und Gis sc/eiter ÄuiBg©ag üqq bistabilen Multivibrators 25 ist mit ein©® ersten liagiiag eiraoQ . Ul^D-Gliedes 27 verbundene An einen zweiten Eiagang äse UlD-Gliedes 26 ist die Sollwert-Irapulefolge und aa eines zweiten Eingang des UND-Gliedes 21 die Istwert-IsipialsfoXge ü,ag<sl®gt₀ DlIt den jeweils dritten Eingängen der UND-Glieder 26 unü 21 ist der Ausgang eines NAND-Gliedes 28 verbunden₉ dessen ©pster liagsiag ®t%-dem ersten Eingang des bistabilen Multivibrators 25 uai dessen zweiter iiinking mit dem zweiten Eingang deö bistabilen Mtiltivibra= tors.2b verbunden ist. Der Sollwert-Ietwert-Vergleich geeefeieht nun dadurch, daß jeder einzelne Impuls der Sollwert»Impiilßfolge mit jedem Impuls der Istwert-Impulsfolge verglichen wird,, wobei dasjenige der UND-Glieder 26 bzw« 27 einen Impule durchläßt« daß durch den Kippzustand des bistabilen Multivibrators 25 vorbereitet ist, d.h. an dessen ersten Eingang dae "L" - Signal des bistabilen Multivibrators 25 anliegt, und an dessen zweiten Ein-/ang der nächste Impuls gelangt. Die grundiätssliehe gleiche 'irkungsweise läßt sich dadurch erreichen, wenn statt der UND-Glieder NAND-Glieder verwendet werden und .statt mit den "L"-Werten mit den "O"-Werten gearbeitet wird»the Schmitt trigger 23 downstream of the measuring element 22 monostable «! The multivibrators 24 are brought into a form that corresponds to the value pulses corresponding to the pulse number η the actual value pulse sequence and the actual value ^ Imptalssequ® ,, are each an input of the bistable multivibrator - 25 fimigeli first output of the bistable MuItivib ra, gate 25 is kit first input of an AND element 26 and Gis sc / eiter ÄuiBg © ag üqq bistable multivibrator 25 is with a © ® first liagiiag eiraoQ. Ul ^ D member 27 connected to a second Eiagang ase UlD member 26 is the setpoint Irapule sequence and aa of a second input of the AND member 21 is the actual value IsipialsfoXge ü, ag <sl®gt ₀ DlIt the respective third inputs of the AND -Glieder 26 and 21 is the output of a NAND element 28 connected ₉ whose © pster liagsiag ®t% - the first input of the bistable multivibrator 25 and its second connecting to the second input of the bistable Mtiltivibra = tors. 2b is connected. The setpoint / actual value comparison is made possible by the fact that each individual pulse of the setpoint "pulse sequence is compared with each pulse of the actual value pulse sequence, with that of the AND gates 26 or" 27 allowing a pulse to pass "through the tilted state of the bistable multivibrator 25 is prepared, ie at its first input the "L" signal of the bistable multivibrator 25 is applied, and the next pulse arrives at its second input / ang. The basically same mode of operation can be achieved if NAND elements are used instead of the AND elements and the "O" values are used instead of the "L" values.

Gleichzeitig eintreffende Impulse der Sollwert- und der Ietwert-Impulsfolge, z.B. bei gleicher Soll- und let-Folgefrequenz werden durch das NAND-Glied 28 unterdrückt um Schwebungen an den Auegängen der UND-Glieder 26 und 27 zu vermeiden«Simultaneously arriving pulses of the setpoint and the actual value pulse train, e.g. with the same nominal and let repetition frequency suppressed by the NAND gate 28 to beats at the outputs the AND gates 26 and 27 to be avoided "

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Robert Bosch GmbH Stuttgart · Robert Bosch GmbH Stuttgart

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Durch die UND-Glieder 26 bzw. 27 hindurchgelassene Impulse werden im P-Teil 14 dea Regelgerätee 13 verstärkt. Dabei kann eine Schaltanordnung nach Fig. 3 oder Fig. 4 vorgesehen eein.Through the AND gates 26 and 27, respectively, pulses are let through in the P-part 14 dea control devices 13 reinforced. A switching arrangement according to FIG. 3 or FIG. 4 can be provided.

Nach Pig. 3 sind zwei Eingänge eines ODER-Gliedes 29 »it den Auegängen der UND-Glieder 26 und 27 verbunden. Den ODER-Glied 29 ist ein monostabiler Multivibrator 30 nachgeschaltet, dessen Impulsdauer einstellbar ist. Der Ausgang des monoetabilen Multivibrators 30 ist mit je einem ersten Eingang zweier UND-Glieder 31 und 32 verbunden, wobei der zweite Eingang des UND-Gliedes 31 mit dem einen Ausgang des bistabilen Multivibrators 25 und der zweite Eingang des UND-Gliedes 32 mit dem anderen Auegang des bistabilen Multivibrators 25 verbunden ist. Mit dieser Schaltungsanordnung werden die am Ausgang des UND-Gliedes 26 bzw. 27 auftretenden Impulse verlängert, d.h. die Impulsdauer bei gleichbleibender Amplitude vergrößert. Die am Ausgang des monostabilen Multivibrators 30 auftretenden Signale werden durch die UND-Glieder 31 und 32 je nach Kippaustand des bistabilen Multivibrator· 25 in Vorwärts- und RUckwärtseignale getrennt.After Pig. 3, two inputs of an OR element 29 are connected to the outputs of the AND elements 26 and 27. The OR gate 29 a monostable multivibrator 30 is connected downstream, the pulse duration of which is adjustable. The output of the mono-stable multivibrator 30 is each with a first input of two AND gates 31 and 32 connected, the second input of the AND gate 31 to the one output of the bistable multivibrator 25 and the the second input of the AND element 32 is connected to the other output of the bistable multivibrator 25. With this circuit arrangement, the pulses occurring at the output of the AND element 26 or 27 are lengthened, i.e. the pulse duration is increased while the amplitude remains the same. The one at the output of the monostable Signals occurring in the multivibrator 30 are transmitted by the AND gates 31 and 32 depending on the state of the bistable multivibrator 25 separated into forward and reverse signals.

Diese Schaltung arbeitet nur bis ru einer bestimmten Frequenz einwandfrei. Da der monostabile Multivibrator 30 «wischen den eineelnen Impulsen eine sogenannte Erholseit braucnt, kann et bei schnell hintereinander eintreffenden Impulsen vorkommen, daß manche Impulse nicht verstärkt werden, da der monostabile Multivibrator noch nicht kippen kann. Um auch bei hohen Frequenzen jedem Impuls zu verlängern, ist eine Schaltung nach Fig. 4 vorgesehen. Dem monostabil en Multivibrator 30 ist hier ein weiterer monostabil er Multivibrator 33 hinzugeschaltet. An den Ausgang des ODER-Gliedes 29 ist ein erster Eingang eine« UMD-Glledes 34 »ngeechlos- sen. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 30 ist mit einem JSingang eines ODER-Gliedes 35 und einem Negator 36 verbunden. Der Ausgang des Negators 47 ist mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 34 verbunden, und der Ausgang des UND-Gliedes 34 ist anThis circuit only works properly up to a certain frequency. Since the one-shot wipe 30 "to eineel nen pulses braucnt a so-called Erholseit can et occur in quick succession incoming impulses that some pulses are not amplified, since the one-shot can not tip over. In order to lengthen each pulse even at high frequencies, a circuit according to FIG. 4 is provided. A further monostable multivibrator 33 is connected to the monostable multivibrator 30 here. A first input, a “UMD-Glledes 34”, is connected to the output of the OR element 29. The output of the monostable multivibrator 30 is connected to a J input of an OR gate 35 and an inverter 36. The output of the inverter 47 is connected to a second input of the AND gate 34, and the output of the AND gate 34 is on

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den raonostabilen Multivibrator 33 anges)ehl©s®@no Dqf gg monostabilen Multivibrators 33 is* ^a^U ein« sneitGis liagsag dss ODER-Gliedes 35 verbunden, dessen Ausgaag an dsm Jq^ Eingang der UND-Glieder 31 und 32 angeeehloeeen ist.the raonostable multivibrator 33 connected to the monostable multivibrator 33 is * ^a ^ U a «sneitGis liagsag the OR gate 35 connected, the output of which is connected to the dsm Jq ^ input of the AND gates 31 and 32.

Die Wirkungsweise der Schaltanordnung nach Pig» 4 let lieh die gleiche wie die der Schaltungsanordnung nach Pig. doch wird hier jeder Impuls- verlängert· leim an dem monostabilen Multivibrators 30 ein Impuls auftritt, 4er stabile Multivibrator 30 jedoch infolge dea vorhergehenden pulses noch nicht wieder kippen kann_f aleo am Ausgang dee Multivibrators 30 kein Signal erscheint, dann wird der nonoetalbile Multivibrator 33 gekippt. Mit den UIB-Gliedera 31 uad 32 wird umm das an den Ausgängen der laonostabllen Hultivibratoren 30 und 35 auftretende Signal wieder in"Verwarte- und Rückwärtesignale getrennt» The mode of operation of the switching arrangement according to Pig »4let was the same as that of the switching arrangement according to Pig. but each pulse is extended here · but glue to the monostable multivibrator 30, a pulse occurs, 4p multivibrator 30 due dea preceding pulse can not tilt back _f aleo at the output dee multivibrator 30 no signal appears, the nonoetalbile multivibrator 33 is tilted . With the UIB 31 Gliedera uad 32 is again separated into "Verwarte- and Rückwärtesignale umm the occurring at the outputs of 30 and 35 laonostabllen Hultivibratoren signal"

In dem I-Regler 15 des Regelgerätes 13 werden die aus dem Sollwerfe-Istwertvergleich resultierenden Differeneimpulse vorzeichenrichtig in einem im einzelnen nicht dargestellten, in Pig. 5 bei 36 angedeuteten Binärzeähler aufsummiert, d.h. es erfolgt auf digitalem Wege eine Integration der Hegelabweichung. Das Zählvolumen des Zählers 36 wird nach der gewünschten Auflöeegenauigkeit des Stellbereiches bestimmt. Ein Überlauf des Zählers 36 und eine daraus resultierende Fehlanzeige wird durch weiter nicht dargestellte logische Schaltelemente verhindert.In the I controller 15 of the control device 13, the values from the setpoint / actual value comparison are made resulting differential pulses with the correct sign in a not shown in detail in Pig. 5 indicated at 36 Binary counter totaled, i.e. it is carried out on a digital Ways an integration of the Hegel deviation. The counting volume of the counter 36 is set according to the desired resolution accuracy of the setting range certainly. An overflow of the counter 36 and a resultant false display is not shown further logical switching elements prevented.

Die Impulsfolgen des P-Reglers 14 und !-Reglers 15 werden addiert und beeinflussen das in Pig. 1 bei 17 angedeutete Stellglied. _f Dieses Stellglied kann P-Verhalten (praktisch P-Verhalten mit Verzögerung) aufweisen. Dann ist eine Rückführung der Ausgangsgröße des Stellgliedes überflüssig. Ein derartiges Stellglied kann z.B. durch einen Stellmagneten dargestellt werden, der eine Feder (Verzögerung) arbeitet. ^f . 7 .The pulse trains of the P controller 14 and! Controller 15 are added and influence that in Pig. 1 actuator indicated at 17. _f This actuator can exhibit P behavior (practically P behavior with delay). Then a feedback of the output variable of the actuator is superfluous. Such an actuator can be represented, for example, by an actuating magnet that works a spring (delay). ^f . 7th

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In Fig. 5 ist dagegen eine Anordnung dee Reglere mit einem Stellglied 17 integralen Verhaltens dargestellt. Bei einem Stellglied . mit integralem Verhalten iet es auβ Stabilitätsgründen erforderlich» eine Rückführung der Ausgangsgröße des Stellgliedee auf den Eingang vorzusehen. Das Stellglied wird in diesem Falle durch einen Scheibenankermotor 37 gebildet, dem eine im einzelnen nicht näher zu erläuternde an eich bekannte Ansteuerungselektronik 38 zu einem Thyristor-Stellveretärker 39 zugeordnet iet. Auf die Ansteuerungselektronik wirkt der I-Regler 14 direkt mit einem Vorwärtsbzw. Rückwärtssignal. Dem I-Regler 15» der im wesentlichen durch den Binärzähler 36 gebildet wird, ist ein Digital-Analogwandler 40 nachgeechßltet, der wiederum mit einem aetabilen Multivibrator 41 verbunden ist, dessen Frequenz eich proportional mit dem Zählerstand des Binärzählers 36 ändert. Der Ausgang des aatabilen Multivibrators 41 ist mit einem Vergleichegerät 42 verbunden. Der Scheibenankermotor 37, der zur Verstellung der üinspritzmenge des Dieselmotors 10 Verwendung findet, verschiebt bei seiner Verstellbewegung den Abgriff eines Wideretandes 42. Je nach Stellung des Angriffes des Widerstandes 42 wird die Frequenz der Impulsfolge eines astabilen Multivibrators 43 verändert, die ebenfalls an da3 Vergleichsgerät 42 angelegt iet. Dae Vergleichegerät, das ähnlich wie dae Vergleichegerät 12 sun Sollwert-Ietwert-Vergleich aufgebaut ist und funktioniert, bildet die Differenz der Signale der astabilen MuItivibratoren 41 und 43, wobei das Differenzelgnal auf die Anateuerungeelektronik 36 für den Thyristor-Stellveretärker 39 einwirkt. Der Stellmotor 37 wird damit in Abhängigkeit tob P-Regler, und dea I-Regler mit Rückführung veretellt.In Fig. 5, however, is an arrangement of the regulator with an actuator 17 integral behavior. With an actuator. with integral behavior it is necessary for reasons of stability » to provide a feedback of the output variable of the actuator to the input. The actuator is in this case by a disc armature motor 37 is formed, to which an electronic control system 38, which is not to be explained in detail, is known to calibration associated with a thyristor amplifier 39 iet. On the control electronics the I controller 14 acts directly with a forward or. Reverse signal. The I-controller 15 »the essentially is formed by the binary counter 36, a digital-to-analog converter 40 is nachgeechßltet, which in turn with a stable Multivibrator 41 is connected, the frequency of which is proportional to calibration changes with the count of the binary counter 36. The output of the stable multivibrator 41 is connected to a comparator 42. The disc armature motor 37, which is used to adjust the injection quantity of the diesel engine 10 is used, moves the tap of a resistor 42 during its adjustment. Depending on Position of the attack of the resistor 42 is the frequency of the Pulse sequence of an astable multivibrator 43 changed that also is applied to the comparison device 42. Dae comparison device, which is similar to the comparison device 12 sun setpoint-actual value comparison is constructed and works, forms the difference between the signals of the astable multivibrators 41 and 43, wherein the differential signal to the control electronics 36 for the Thyristor amplifier 39 acts. The servomotor 37 is thus depending on tob P-controller, and dea I-controller with feedback disfigured.

Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Aaeteuerungselek· tronik und damit des die Einepritzmenge dee Dieselmotor β 10 verändernden Scheibenankermotors 37 ist in Fig. 6 aufgezeigt. Der P-Regler 14 wirkt direkt auf die Ansteuerungselektronik 38 dee Stellgliedes 17 ein. Der Binärzähler 36 ist über den Digital-Another possibility for influencing the Aaeteuerungselek · tronik and thus the injection quantity of the diesel engine β 10 changing Disk armature motor 37 is shown in FIG. 6. Of the P controller 14 acts directly on the control electronics 38 dee Actuator 17 a. The binary counter 36 is via the digital

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Analogwandler mit einem ersten Eingang eines Schmitt-Triggers verbunden, an dessen zweiten Eingang ebenso wie an einem zweiten Eingang eines weiteren Schmitt-Triggers 45 eine Sägezahnspannung angelegt ist, die von den Impulsen des Sollwertgebers getriggert wird. Mit dem ersten Eingang des Schmitt-Triggers 45 ist der Abgriff des Widerstandes 42 verbunden, der in Abhängigkeit von der Verstellbewegung des Scheibenankermotors 37 verschoben wird. Die Scumitt-Trigger 44 und 45 schalten jeweils dann um, wenn die an ihren ersten und zweiten Eingang angelegte Spannung gleich ist. Dadurch ergibt sich Je eine Impulsfolge entsprechend einem Vorwärts- bzw. Rückwftrtssignal mit variabler Impulsbreite, die an die Ansteuerungselektronik 38 angelegt wird. Zur gegenseitigen Verriegelung sind zwei UND-Glieder 46 und 47 vorgesehen, die verhindern, daß gleichzeitig ein Vorwärts- und ein Rückwärtesignal auf die Ansteuerungselektronik gelangt.Analog converter connected to a first input of a Schmitt trigger, to its second input as well as to a second A sawtooth voltage is applied to the input of a further Schmitt trigger 45, which is triggered by the pulses from the setpoint generator will. The tap of the resistor 42 is connected to the first input of the Schmitt trigger 45, which is dependent on the adjusting movement of the disk armature motor 37 is shifted. The Scumitt triggers 44 and 45 each switch when the voltage applied to its first and second input is the same. This results in a pulse train corresponding to a forward or backward signal with a variable pulse width, which is sent to the Control electronics 38 is applied. For mutual locking, two AND gates 46 and 47 are provided, which prevent a forward and a reverse signal from simultaneously reaches the control electronics.

dine weitere, im einzelnen nicht dargestellte Art für die Rückführung des Ausgang βsignalβ des Stellgliedes 17 ist die, daß ein doppelt so starker Stellmotor wie bei den AuefUhrungsbeispielen nach Fig.5 und 6 vorgesehen ist, der gegen eine Feder arbeite^. Die Feder ist so bemessen, daß sie das Stellglied in kurser Zeit wieder auf den Nullwert zurückführt. Da der Motor hierbei nur in einer Richtung angetrieben wird,^ann bei der Ansteuerung·- elektronik darauf verzichtet werden» daß der Stelleotor in Vorwärts- und Rückwärtarichtung steuerbar let· Dieeee Aueführungsbeispiel hat zudem noch den Vorteil großer Sicherheit b«i Ausfällen der Regeleinrichtung, da dann das Stellglied durch die Feder sofort in die NuIlage gebracht wird. Another type, not shown in detail, for the return of the output βsignalβ of the actuator 17 is that a servomotor that is twice as powerful as in the exemplary embodiments according to FIGS. 5 and 6 is provided, which works against a spring ^. The spring is dimensioned so that it returns the actuator to the zero value in a short time. Since the motor is thereby driven in only one direction, ^ ann when driving · - are electronics waived "that the Stelleotor forward and Rückwärtarichtung has controllable let · Dieeee Aueführungs example also have the advantage of great security b" i failures of the control device , because then the actuator is immediately brought into the NuI position by the spring.

Die Regeldynamik der bisher beschriebenen Rsgltr kann dadurch erheblich verbessert werden, daß den P- und I-fsll ein Γ-Teil hin» zugefügt wird. Sin Ausführungsbeispiel eines derartigen Reglers ist in Fig. 7 gezeigt. Hierbei wurde von der Überlegung ausgegangen, daß aus dem I-Verhalt<|n des Stellmotors dann ein P-Ver-The control dynamics of the previously described Rsgltr can be considerably improved by adding a Γ-part to the P and I-fsll. An exemplary embodiment of such a controller is shown in FIG. Here was based on the consideration that from the I-Verhalt <| n the servomotor then a P-encryption

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halten gemacht wird, wenn in Reihe zu dem Stellmotor ein D-Glied geschaltet wird. Ein D-Glied ergibt aich aber durch Einfügen eine« I-Gliedee in die Rückführung eines P-Gliedes. Das bedeutet wie in Fig. 7 angedeutet eine Rückführung der aus dem P-Regler 14 und dem I-Regler 15 resultierenden Impulsfolge mit umgekehrten Vorzeichen auf den Eingang das Binärzählere 36. Um gleichzeitig eintreffende Impulse vom Sollwert-Istwert-Vergleich und von der Rückführung zu unterdrücken» ist ein Antivalenz-Glied (exklusives ODlSR') vorgesehen. Die Wirkungsweise der Schaltung ist grundsätzlich die gleiche wie die der schaltung nach Pig. 5. Der Vorteil .der Schaltung nach Fig. 7 liegt neben der besseren Regeldynamik darin, das infolge der relativ kleinen auftretenden Regelabweichung das Zählvolumen dee Binäreählers 36 klein gehalten werden kann.hold is made when a D-link is in series with the servomotor is switched. A D-link results in a « I-element in the return of a P-element. That means how in Fig. 7 indicated a feedback from the P controller 14 and the I controller 15 resulting pulse sequence with opposite signs on the input the binary counter 36. To simultaneously arriving To suppress pulses from the setpoint / actual value comparison and from the feedback »is a non-equivalence element (exclusive ODlSR ') provided. The mode of operation of the circuit is fundamental the same as that of the circuit according to Pig. 5. The advantage of the circuit according to FIG. 7 lies in addition to the better control dynamics in that, due to the relatively small control deviation that occurs, the counting volume of the binary counter 36 is kept small can be.

Zusammenfassend ist als besonderer Vorteil einee Dieselmotors mit Impulsregler die große Konstanz der Drehzahl zu nennen» die dadurch erreicht wird, daß die hohe Genauigkeit eines auf digitalen v-ert arbeitenden Reglers mit der großen Schnelligkeit eines Analog-Reglers verbunden ist. Der technische Aufwand ist bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen besonders gering.In summary, a diesel engine is a particular advantage Pulse regulator to call the great constancy of the speed »which is achieved by the fact that the high accuracy of a digital v-ert working controller with the great speed of a Analog controller is connected. The technical effort involved in the exemplary embodiments described is particularly low.

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Claims

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Expectations

ieaelmotor, especially for aggregates, with an actuator for setting the injection rate for each work cycle Fuel quantity (injection quantity) and the speed of the diesel engine constant regardless of the load holding controller, characterized in that a measuring transducer (11) is provided for measuring the speed of the diesel engine (10) which generates a pulse sequence (actual value) that is proportional in its frequency to the speed, which with one of a Pulse generator generated voltage (setpoint) in a circuit arrangement having logic switching elements (12)

is comparable, with one from the comparison if applicable resulting signal corresponding to the control deviation the controller (13), which shows in particular P (I) behavior, is applied is that via an actuator (17) in the event of a positive control deviation the injection quantity is reduced, and in the case of a negative control deviation, the injection quantity is increased.

2. Diesel engine according to claim 1, characterized in that the measuring transducer (11) serving to measure the engine speed has a measuring element (22), for example an AC tachometer generator or an inductive speed sensor, which has one in its ^;

Frequency of the motor speed proportional voltage generates "the to a Schmitt trigger that is used to achieve steep pulse edges (23) and one for generating pulses the same

QQ9S23/06S1QQ9S23 / 06S1

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Länge und Amplitude dienenden monostabilen Multivibrator (24) angelegt ist.Length and amplitude serving monostable multivibrator (24) is created.

3. Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Motordrehzahl proportionale Rechteck-Impulsfolge (Istwert) an einen ersten elektrischen Eingang eines bistabilen ■ Multivibrators {25)* einen ersten elektrischen Eingang eines NAND-Gliedes (28) und an den zweiten elektrischen Eingang eines UND-Gliedes (27) angelegt ist.3. Diesel engine according to claim 1, characterized in that the engine speed proportional square-wave pulse train (actual value) to a first electrical input of a bistable ■ multivibrator {25) * a first electrical input of a NAND element (28) and to the second electrical Input of an AND gate (27) is applied.

4. Dieselmotor nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Bit einem Rechteck-Impulsgenerator (20,21) erzeugte Impulsfolge (Sollwert) an einen zweiten elektrischen Eingang des bistabilen Multivibrators (25)_f einen zweiten elektrischen Eingang des NAND-Gliedes (28) und einen zweiten elektrischen Eingang eines UND-Gliedes (26) angelegt ist.4. Diesel engine according to claims 1 to 3 »characterized in that the bit a square-wave pulse generator (20,21) generated pulse train (setpoint) to a second electrical input of the bistable multivibrator (25) _f a second electrical input of the NAND element (28) and a second electrical input of an AND gate (26) is applied.

5« Dieselmotor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Ausgang des NAND-Gliedes mit einem jeweils dritten Eingang der UND-Glieder (26,27) verbunden ist, und der erste elektrisch« Ausgang des bistabilen Multivibrators (25) an einen ersten elektrischen Eingang des UN!-Gliedes (26), und der zweite elektrische Ausgang des bistabilen Multivibrators an einen ersten elektrischen Eingang des UND-Gliedes (27) angeschlossen ist.5 «diesel engine according to claims 1 to 4, characterized in that the electrical output of the NAND element with a third input of the AND gates (26,27) is connected, and the first electrical «output of the bistable Multivibrator (25) to a first electrical input of the UN! Member (26), and the second electrical output of the bistable multivibrator to a first electrical input of the AND gate (27) is connected.

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6. Diesel engine according to claim 5 »characterized in that the electrical outputs of the bistable multivibrator (25) and

■ the AND gates (26,27) with the input of a P behavior having controller are connected.

7. Diesel engine according to claim 6, characterized in that the P controller is a mono-stable multivibrator (30) changeable Pulse width, the input of which is connected to the electrical output

W is connected to all of the AND gates (26,27).

8. Dienel engine according to claim 6 and 7, characterized in that that the electrical output of the monostable multivibrator (35,0) with the first input of two AND gates (31, 32) is connected, the second input being the AND gate (31) with the first output of the bistable multivibrator (25) and the second input of the AND element (32) with the second Output of the bistable multivibrator (25) is connected.

9. Diesel engine according to claim 6, characterized in that the P controller has a first monostable multivibrator (30) and a second monostable multivibrator (33) bit each adjustable pulse width, the electrical outputs of the AND gates (26,27) with the input of the first non-stable multivibrator (30) and a first input of an AND element (34) are connected, and the output of the first monostable multivibrator (30) is connected to a second via an inverter (47)

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Stuttgart ■ _4Y ^R 9249 Ka / km

The input of the AND element (34) is connected, the output of which is connected to the second monostable multivibrator (33) is.

10. Diesel engine according to claim 9t, characterized in that the Outputs of the first and second monostable multivibrators (30,33) are connected to the respective first input of two AND gates (31,32), with a second input of the an AND gate (31) the first output of the bistable multivibrator (25) and at a second input of the other AND element (32) the second output of the stable multivibrator (25) is connected. . .

11. Diesel engine according to claims 5 to 10, characterized in that that the controller showing proportional behavior is connected in parallel with a basement with integral behavior.

12. Diesel engine according to claim 11, characterized in that for

Integration of the digitally expressed control deviation, a counter, in particular a binary counter (36), is provided which adds up the control deviation with the correct sign depending on the dta tilt state of the bistable multivibrator (25).

13 «Diesel engine according to claim 12, characterized in that the reading of the counter (36) (integrated control deviation) with the

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Ausgangsgröße eines insbesondere I-Verhalten aufweisenden Stellgliedes (37) vergleichbar ist.Output variable of a particular one exhibiting I behavior Actuator (37) is comparable.

14. Dieselmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stand des Zählers (36) mit der Ausgangsgröße des Stellgliedes digital vergleichbar ist.14. Diesel engine according to claim 13, characterized in that the Status of the counter (36) is digitally comparable with the output variable of the actuator.

15. Dieselmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stand des Zählers (36) mit der Ausgangsgröße des Stellgliedes analog vergleichbar ist.15. Diesel engine according to claim 13, characterized in that the Status of the counter (36) is analogous to the output variable of the actuator.

16. Dieselmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Digital-Analog-Wandler (40) vorgesehen ist, der eine dem Stand des Zählers (36) proportionale Spannung erzeugt, die eine impulserzeugende Kippstufe (41) beeinflußt, wobei die Impulsbreite dieser Impulse einstellbar ist, und daß ein der Stellung16. Diesel engine according to claim 13, characterized in that a Digital-to-analog converter (40) is provided, which is one of the prior art of the counter (36) generates proportional voltage which influences a pulse-generating multivibrator (41), the pulse width of these pulses being adjustable, and that one of the position

des Stellgliedes (37) entsprechendes Signal eine weitere impuleerzeugende Kippstufe (43) beeinflußt, wobei die Impulsbreite dieser Kippstufe (43) ebenfalls einstellbar ist, und daß die in den Kippstufen (41,43) erzeugten Impulse vergleichbar sind, wobei das aus dem Vergleich resultierende Signal dae Stell· glied beeinflußt.of the actuator (37) corresponding signal influences a further pulse-generating trigger stage (43), the pulse width this flip-flop (43) is also adjustable, and that the pulses generated in the flip-flops (41, 43) are comparable, where the signal resulting from the comparison dae Stell member affected.

17. Dieselmotor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kippstufen (44,45) vorgesehen sind, von denen die eine17. Diesel engine according to claim 15, characterized in that two tilting stages (44, 45) are provided, one of which

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Kippstufe (44) mit ihrem ersten elektrischen Eingang an den Ausgang des dem Zähler (36) nachgeschalteten Digital-Analog-Wandlers (40) angeschlossen ist, und die andere Kippstufe (45) mit ihrem ersten elektrischen Eingang an einen» ein der Stellung des Stellgliedes (17) proportionales Signal erzeugenden mechanisch elektrischen Wandler (42) angeschlossen ist, und daß an die zweiten Eingänge der Kippstufen eine Sägezahnspannung angelegt ist, deren Sägezahn-Impulse von der Sollwertimpulafolge ausgelöst werden.Flipper (44) with its first electrical input to the Output of the digital-to-analog converter (40) connected downstream of the counter (36), and the other flip-flop (45) with its first electrical input to one of the Position of the actuator (17) proportional signal generating mechanical electrical converter (42) is connected, and that a sawtooth voltage is applied to the second inputs of the flip-flops, the sawtooth pulses of which from the Setpoint pulse sequence can be triggered.

18. Dieselmotor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Auegiingen der Kippstufen (44,45) anliegenden Signale in logischen Schaltstufen (46,47) vergleichbar sind, wobei aus dem Vergleich ein Vorwärts- bzw. Rückwärtssignal für das Stellglied (37) ableitbar ist.18. Diesel engine according to claim 17, characterized in that those lying on the Auegiingen of the tilting steps (44,45) Signals in logic switching stages (46, 47) are comparable, with a forward or reverse signal from the comparison for the actuator (37) can be derived.

19. Dieselmotor nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß In einem logische Schaltelemente aufweisenden Reglerteil die Impulsfolgen des P-Teiles deu Heglers und die Differenz der Spannung des I-Teiles und der Rückführung addierbar ist, wobei das daraus resultierende Signal an das Stellglied (37) angelegt ist.19. Diesel engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pulse trains of the P-part in a logic switching elements having controller part eng Heglers and the difference in the voltage of the I part and the feedback can be added, the resulting signal being applied to the actuator (37).

?0. Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied ein Elektromotor ist, der mit einer an sich be-? 0. Diesel engine according to one of the preceding claims, in particular according to claim 19 »characterized in that the Actuator is an electric motor, which with a per se

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known thyristor circuit is controllable. ·.

21. Diesel engine according to one of the preceding claims, characterized in that the P and I components of the controller D component is added.

22. Diesel engine according to claim 21, characterized in that the signal summarized in the logic switching elements having controller part from the P and 1 part of the controller can be summed up with the opposite sign in the counter (36).

23. Diesel engine according to claim 22, characterized in that the counter has a logic switching element (46) (exclusive OR) reserved int, to which the signal derived from the P and I divider of the bowler and the digitally expressed signal corresponding to the control deviation, which is derived from the setpoint / actual value comparison stage is applied.

24. Diesel engine according to one of the preceding claims, characterized in that a disturbance variable feedforward is provided.

2 ^. Diesel engine according to one of Claims 1 to 11, characterized in that an actuator exhibiting P behavior is provided. I.

76. Diesel engine according to one of claims 1 to 11, characterized in that a I-behavior pointing actuator provided

- θ 009823/0661

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, "is that has a servomotor that counteracts the force a spring works.

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