DE1964455A1 - Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppel-Kolbenkraftmaschinen mit hydrostatischen Bewegungswandlern - Google Patents
Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppel-Kolbenkraftmaschinen mit hydrostatischen BewegungswandlernInfo
- Publication number
- DE1964455A1 DE1964455A1 DE19691964455 DE1964455A DE1964455A1 DE 1964455 A1 DE1964455 A1 DE 1964455A1 DE 19691964455 DE19691964455 DE 19691964455 DE 1964455 A DE1964455 A DE 1964455A DE 1964455 A1 DE1964455 A1 DE 1964455A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- dead center
- piston
- arrangement
- control
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H43/00—Other fluid gearing, e.g. with oscillating input or output
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B11/00—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
- F01B11/08—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type with direct fluid transmission link
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S60/00—Power plants
- Y10S60/91—Free piston
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S60/00—Power plants
- Y10S60/911—Fluid motor system incorporating electrical system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Description
GRUNDIG E.M.V. - Elektro- 17.12.1969
Mechanische Versuchsanstalt/ 781/mz - E-1540
Inh. Max Grundig Heg. Tg18
85IO FURTH, Kurgartenstraße 37 ,·
VERFAHREN" ZUR STEUERUNG UND REGELUNG VON DOPPELKOLBENKRAFTMASCHINEN MIT HYDROSTATISCHEN BEWEGUNGS-WANDLERN
'
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur .»
elektronischen Regelung und Steuerung der Kolbenlage
in Kolbenkraftmaschinen, in denen tiie Kolben mit
der Abtriebswelle über hydrostatische Bewegungswand- * Λ
ler verbunden sind und bei denen in jedem Zylinder \
zwei Kolben, ein Ober- und ein Unterkolben, vorhanden
sind, die gegenläufige Bewegungen ausführen und
einen gemeinsamen Verbrennungs-, bzw. Kompressionsraum einschließen. '
Die Anwendung von hydrostatischen Bewegungswandlern
in Kolbenkraftmaschinen, d.h. der Ersatz von Pleuelstange
und Kurbelwelle durch eine hin-und hersohwin·=
gende, den Kolbendruck auf die Abtriebswelle übertragende Flüssigkeitssäule hat ganz entscheidende Vorteile:
Die Maschine wird insgesamt sehr kompakt, weil
große Hohlräume entfallen; außerdem braucht der ¥eg I
eines Kolbens vom ,unteren zum oberen Totpunkt nicht
mehr einer halben Umdrehung der Abtriebswelle zu
entsprechen, vielmehr kann der hydrostatische Bewegungswandler
so konstruiert werden, daß sich die Abtriebswelle relativ zum Kolbenhub langsamer dreht;
schließlich werden vom Kolben auf die Abtriebswelle keine radialen Kräfte übertragen. Der größte Vorteil bei der
Verwendung hydrostatischer Bewegungswandler ergibt sich
-2-
1098 3Λ7Ο6-5 7
jedoch dadurch, daß es nunmehr möglich ist,
sehr kompakte Doppelkolbenkraftmaschinen zu
bauen', Kei denen jeder Zylinder einen Ober- und
einen Unterkolben enthält, die um einen gemein-
samen Verbrennungs-, bzw. Kornpressionsraum herum
spiegelsymmetrisch gegenläufige Bewegungen ausführen. Vegen des ausladenden Gestänges zwischen
Oberkolben und Kurbelwelle war der Bau von Doppe1-kolbenmaschinen
mit konventionellen mechanischen Bewegungswandlern,beispielsweise als Schiffsmaschine,
vollkommen unmöglich.
Diesen Vorteilen hydrostatischer Bewegungswandler
steht die Notwendigkeit eina~ relativ komplizierten Regelung gegenüber; denn jeder Arbeitskolben ist
mit der Abtriebswelle über eind gesonderte Druckmittel-Flüssigkeitssäule
verbunden, und die Länge jeder Flüssigkeitssäule. kann sich unabhängig voneinander
unter demvEinfluß positiver oder negativer
Leckverluste, der Temperatur und des herrschenden Arbeitsdrucks willkürlich verändern. Jede Flüssigkeitssäule muß also in ihrer Länge überwacht und
gegebenenfalls durch Zu- oder Abspeisen von Druckmittelflüssigkeit
auf ihre Soll-Länge riachgeregelt werden„
Es ist daher schon vorgeschlagen worden, für jeden einzelnen Kolben durch Vergleich seiner jeweiligen
Lage mit dem jeweiligen Drehwinkel der Abtriebswelle
ein Gleichlauf-Fehlersignal und durch Vergleich seiner oberen Ist-Totpunktlage -mit der Soll-Totpunktlage
ein Totpunkt-Fehlersignal zu bilden und die Regelung der KoLbenlage durch Zu-, bzw. Abspeisen von
Druckmittelfliissigkeit in den, bzw. aus dem hydrostatischen Bewegungswandler über eine Schiebersteuerung
10 9834/065 7
ÖAD ORIGINAL
vorzunehmen, die ihrerseits unterhalt» einer
bestimmten Maschinendrehzahl vom Gleichlauf-Fehlersignal,
oberhalb einer bestimmten Maschinendrehzahl vom Totpunkt-Fehlersignal angesteuert
wird. Dies Verfahren,, bei dem also die Lage jedes Kolbens für sich und unabhängig von der Lage
der anderen Kolben geregelt wird, hat sich bei Einfachkolbenmaschinen ausgezeichnet bewährt,
weist aber bei Doppelkolbenmaschinen noch Nachteile auf, die aus den folgenden Überlegungen ersichtlich
werden.
In Fig. 1* ist der Zylinder eines Doppelkolbens
mit hydrostatischem Bewegungswandler schematisch
darges'tellt: Unterkolben 1 und Oberkolben 2 schliessen
einen gemeinsamen Kompressions- und Verbrennungsraum
3 ein und sind über Gestänge k, bzw. 5 starr
mit den Hubkolben 6 und 7 des hydrostatischen Bewegungswandlers
verbunden; dabei ist der wirksame Querschnitt Jedes Hubkolbens 7 halb so groß wi-e der
wirksame Querschnitt des Hubkolbens 6. Die vom Oberkolben
2 ausgeübte Kraft wird von den Hubkolben 7 über
die Druckmittelflüssigkeit 8 auf die Oberseite des Hubkolbens 6 übertragen und addiert sich dort zu der
unmittelbar vom Unterkolben 1 übertragenen Kraft; die resultierende Kraft wird über die Druckmittelflüssigkeit 9 auf den Rotationswandler 10 und die Abtriebswelle 11 übertragen. Die Länge der Flüssigkeitssäule
9 wird über einen Steuerschieber 12 geregelt, der unter dent Einfluß eines überfeine Leitung 13 kommenden
Signals Druckmittelflüssigkeit entweder aus einem unter Druck stehenden Behälter Xh in den Raum 9 hineinspeist
oder aus dem Raum 9 in Richtung 15 abspeist* Ganz analog
regelt der Steuerschieber 16 über die Steuerleitung
109834/0657
BAO ORIGINAL
17 die Länge der Flüssigkeitssäule 8.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Lage des Oberkolbens
2 nicht nur von der Länge der FlUssigkeits-'
säule 8, sondern auch von der Lage des Unterkolbens T, bzw. von der Länge der Flüssigkeitssäule 9 abhängig;
ein eventueller Fehler in 9 wirkt also nicht nur auf den Unter- t sondern auch auf den Oberkolben.
Angenommen, es befände sich zu wenig Druck— mittelflüssigkeit im Raum 9>
dann sinkt der Kolben 1 ab, und über die Steuerlettung 13 kommt das Signal
zum Zuspeisen. Gleichzeitig sind aber auch wegen des Absinkens des Hubkolbens 6 die beiden Hubkolben 7
höher gest gen, und auch der Kolben 2 ist von seiner Soll-Lage zu weit entfernt, so daß über die
Steuerleitung 17 auch der Steuerschieber 16 auf Zuspeisen
gestellt wird, obwohl bezüglich der Druckmittelf lüssigkeit 8 gar kein Fehler aufgetreten ist,
der ausgeregelt hätte werden müssen. Ähnliche Unregelmäßigkeiten
können auftreten, wenn entsprechend dem vorgeschlagenen Regelverfahren die Umschaltung
von Gleichlauf- auf Totpunkt-Regelung oder umgekehrt für den Unterkolben zu einem etwas anderen Zeitpunkt
erfolgt als für den Oberkolben.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, das bekannte
Regelverfahren bei Kolbenkraftmaschinen, die mit Doppelkolben und hydrostatischen Bewegungswandlern
ausgerüstet sind, dahingehend abzuändern, daß die Umschaltung von Gleichlauf- auf Totpunkt-Regelung
und umgekehrt für Ober- und Unterkolben jedes Zylinders gemeinsam erfolgt und daß das Totpunkt-Fehlersignal
des Oberkolbens auf das Totpunkt-Fehlersignal
des Unterkolbens zurückbezogen wird. Nach einem be-
109834/06 5 7 ~5'
sonderen Erfindungsgedanken wird dabei das Totpunkt
-Fehler signal des Unterkolbens invertiert und dem Totpunkt-Fehlersignal des Oberkolbens additiv
hinzugemischt.
Das für Einfachkolbenmaschinen vorgeschlagene Regelverfahren
werde zunächst noch einmal anhand von Fig. 2 beschrieben: 18 ist ein Weggeber für den gesamten
Kolbenhub, 19 ein Weggeber für den Drehwinkel
der Abtriebswelle; beide Weggeber können beispielsweise
als Wechselstrom-Drehmelder ausgebildet sein, ihre Ausgangsspannungen werden in einer Anordnung 20, beispielsweise in einem phasensynchronen
Gleichrichter miteinander verglichen und liefern ein Gleichlauf-Fehlersignal. 21 ist ein weiterer
Weggeber, der aber nur· für einen sehr kleinen Teil des Kolbenhubes in unmittelbarer Nähe des oberen
Totpunktes ein Signal abgibt; dies Signal wird in einer Apparatur 22 in geeigneter und noch zu besprechender
Art zum eigentlichen Totpunkt-Fehlersignal umgeformt.fDa die Zeit zwischen zwei von 21
abgegebenen Totpunktsignalen ein Maß für die'Maschinendrehzahl
ist, wird diese Zeit in 23 mit einem geeichten
Zeitkreis oder einem HeferenzQszillator 2f(
verglichen, und wenn die Zeit einen durch Zk vorgegebenen
bestimmten Wert unterschreitet·, d.h. bei Erreichen einer bestimmten Maschinendrehzahl, wird
von 23 der elektronische Umschalter 25 betätigt; dieser
hatte vorher das von 20 kommende Gleichlauf-Fehlersignal
auf den Druckmittel-Flüssigkeitsschieber 26 durchgeschaltet, dessen Steuerung nunmehr,
d.h. nach Eintreffen des Signals von 23, auf das von
22 kommende Totpunkt-Fehlersignal umgeschaltet wird.
109834/06S7
BAD ORIGINAL
Demgegenüber geht das erfindungsgemäße Regelverfahren für Doppelkolbenmaachinen aus Fig. 3 hervor:
Hier sind die gleichen1 Zahlen wie in den Fig. 1
und 2 verwandt, die angehängten kleinen Buchstaben ο gelten für den Oberkolben und u für den
Unterkolben. Wie Fig. 3 zeigt, ist die die Maschinendrehzahl
messende Apparatur 23/2Ί lediglich an
den Totpunktgeber 21u des Unterkolbens angeschlossen,
steuert aber gleichzeitig sowohl den elektronischen Umschalter 25o des Oberkolbens als auch
25u des Unterkolbens. Ferner wird das vom Totpunkt-=
geber 21u des Unterkolbens kommende Signal mit dem vom Totpunktgeber 21 ο des Oberkolbens kommenden in
einer Schaltung 27 in geeigneter Weise gemischt und
erst dann zur Umformung in das eigentliche Totpunkt-Fehlersignal für den Oberkolben an 22o weitergegeben.
Die Mischung und Auswertung der Totpunkt-Fehlersignale
hängt weitgehend von deren Erzeugung, bzw. von der Konstruktion der Geber 21 ab. Als besonders
vorteilhaft haben sich hierfür induktive Geber erwiesen, bei denen nach Fig. ha ein Kern 28 aus weich-
^ magnetischem Material über ein Gestänge so mit dem zu
regelnden Arbeitskolben verbunden ist, daß ex· erst
kurz vor Erreichen des oberen Soll-Totpunktes in eine Spule 29 einzutauchen beginnt. Diese Spule 29 hat
eine an einer konstanten Wechselspannung 30 liegende
Primärwicklung 31 und zwei erste Sekundärwicklungen 32 und 33, die in an sich bekannter Weise wie bei
einem Differenztransformator geschaltet sind. Infolgedessen
haben die in ihnen induzierten Spannungen nach der aus Fig. 'ta ersichtlichen Gleichrichtung IJj und U2
mit wachsender Eintauchtiefe des Kerns 28 den grobschemafrisierten
Verlauf nach Fig. kh und ihre Summe
109 034/065 7 >
.- --:,.■-■ :v- *»W'"& --- BADORfGiNAL
U-j + U2 den Verlauf nach Fig. Uc, wobei die Spule
29 so angeordnet vfird, daß der Nulldurchgang A
in Fig. Uc dem Soll-Totpunkt entspricht. Damit der Gesamtverlauf von U-. + Uo eindeutig wird, ent— ,
hält die Spule 29 noch eine zweite-Sekundärwicklung
Jk; der Verlauf der in ihr in Abhängigkeit von der
Eintauchtiefe des Kerns 28 induzierten Spannung Uo ist nach entsprechender Gleichrichtung ebenfalls in
Fig. Uc eingezeichnet. Erst wenn die Spannung Uo
einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, wird von
den Schwellwertimpulsgebern 35o, bzw. 35" in Fig.. 5
. ■ -
die Vorderflanke eines Impulses erzeugt, dessen Rück- ~
flanke dann eintritt, wenn die Spannung Uo unter einen
vorgegebenen Schwellwert abgesunken ist. Dabei erfolgt zur Vermeidung einer Reglerunruhe erfindungsgemäß
die Bildung der Vorderflanke bei einem höheren Schwellwert, also in größerer Nähe des Soll-Totpunktes
als die Bildung der Rückflanke. Im übrigen spielen
sich nach Fig". 5 folgende Vorgänge ab:
Nur wenn von den Gebern 35 überhaupt ein· Impuls abgegeben wird, schaltet dessen Vorderflanke die elektronischen
Schalter 36 und damit die Meßspannung U^ + Ug
auf die Spitzenspannungsspeicher 37. Diese bestehen *
beispielsweise aus Kondensatoren, die von der Vorderflanke
des von 35 abgegebenen Impulses auf einen bestimmten Wert aufgeladen und anschließend von U-j + U2
auf einen Wert umgeladen werden, der der Eintauchtiefe des Kerns 28 (Fig. U) in die Spule 29 entspricht. Verläßt der Kern 28 die Spule 29, so wird die dann von
abgegebene Rückflanke Δ,τπ Impulsformer 38 zu einem sehr
kurzen, nur wenige msec dauernden Impuls umgeformt, der den Messwert von 37 in den eigentlichen Messwertspeicher
39 eintastet: Damit bleibt der Messwert erhalten, während der Spitzenspannungsspeicher 37 für
die nächste Messung wieder einsatzfähig wird.
10 9834/0657
-8-■*: -^- ■ BADORtGlNAL
Im Unterkolben entspricht der im Speicher 39u stehende Messwert dem zuletzt gemessenen oberen
Ist-Tatpunkt und repräsentiert gleichzeitig das Totpunkt-Fehlersignal, weil der Soll-Totpunkt definitions
gemäß (Nulldurchgang A in Fig. 4c) den Wert Null ergibt. Dies Totpunkt-Fehlersignal kann
nun in einer den jeweiligen Maschinenanforderungen
entsprechenden ¥eise aufbereitet werden; beispielsweise
kann in 40u ein dem Fehlersignal proportionaler Anteil geeigneter Größe gebildet, in 4Tu hiervon
™ ein Integralanteil abgeleitet, in 42u können beide
Anteile zum resultierenden Fehlersignal additiv vereinigt
und dem elektronischen Umschalter 25u zugeleitet
werden. Dabei erfolgt erfindungsgemäß die Integration in 4tu über eine apparativ fest vorgegebene,
durch die Dauer eines vom Impulsformer 43u
abgegebenen Impulses bestimmte Zeit, wobei der Integrationsimpuls von 43u durch die Rückflanke des
von 38u abgegebenen Tastimpulses gestartet wird. Da
die Bildung und Auswertung eines solchen Integralanteils ohne eine entsprechende Regelung, d.h. solange
der elektronische Umschalter 25u noch nicht vom.
fe Gleichlauf—Fehlersignal aus 2Ou auf das Totpunkt-Fehlersignal
aus 42u umgeschaltet hat, sinnlos ist, bleibt der Integrator 4lu gesperrt, bis er von dem
Umschaltimpuls aus dem Zeitkreis 23/24 freigegeben wird.
¥ie bereits ausgeführt, ist die Lage des Oberkolbens nicht nur vom Zustand seines eigenen hydrostatischen
Bewegungswandlers, sondern auch vom Zustand des hydro statischen Bewegungswandlers des Unterkolbens abhängig;
das Totpunkt-Fehlersignal des Oberkolbens, das zunächst zwischen diesen beiden Einflüssen nicht
y
109834/0657 _9_
BAD ORIGINAL
unterscheiden kann, muß also um den Betrag des
Unterkolben-Fehlersignäls korrigiert werden. Dies
geschieht in dem Misehglied 27, in dem das von 39u kommende Fehlersignal invertiert und dann zum
Oberkolben-Fehlersignal aus 39o addiert wird; der
Ausgang des Mischgliedes 2? wird dann in zum Unter-,
kolben analoger '/eise weiter verarbeitet.
Durch diesen Automatismus ist gleichzeitig die
Möglichkeit gegeben, bestimmte Befehle, die der Maschine erteilt werden sollen, nur an den Regelkreis
des Unterkolbens zu geben. Da die Regelsystem© so
arbeiten, daß eine vorhandene Fehlerspannung durch den Regelvorgang immer zu Null ergänzt wird, ist es
beispielsweise möglich, durch, eine geeignete, der
Meßspannung Uj + U2 überlagertet Gleichspannung entsprechend
Fig. 4 c den Nulldurchgang A*, d.h. den
Soll-Totpunkt nach rechts oder links zu verschieben
und damit willkürlich die Kompression im Zylinder zu verändern. Erfindungsgemäß wird eine solche Kompressionsänderungsspannung
nur in den Regelkreis des Unterkolbens, beispielsweise bei 39u in Fig. 5
eingefügt; die Einführung des invertierten Signals
über 27 in den Regelkreis des Oberkolbens sorgt dann ' ■ M
dafür, daß sich der Oberkalben in eine zur Lage des
Unterkolbens spiegelbildlich symmetrische Lage einregelt,. ■
Aus Fig. 5 geht auch hervor, daß die Umschaltung von
Gleichlauf- auf Totpunktregelung und zurück für Ober-
und Unterkolben gemeinsam erfolgt: Der Zeitkreis 23/24
schaltet gleichzeitig die elektronischen Umschalter 250 und 25u um und entsperrt oder sperrt die Integratoren
4io und 4iu. •
-10-
,' ' 109834/065.7
4 ■■
' "" Λΐ BAD ORIGINAL
Diese Integratoren können in Weiterbildung der
Erfindung dazu benutzt werden, einen Ausfall der Betriebes tr onrve rs orgung der Regeleinrichtung zumindest
im stationären Maschinenbetrieb für eine relativ lange Zeit zu überbrücken. Wenn beispielsweise
nach Fig. 6 die Integratoren in der an sich bekannten Form eines kapazitiv gegengekoppelten
Operationsverstärkers 44 aufgebaut sind, so entspricht
die Ladung des Kondensators 45 immer der
gerade vorhandenen Stellung des Druckmittelflüssigkeitsschiebers,
sofern der in Fig. 6 gezeichnete Feldeffekttransistor 46 über eine geeignete Vorspannung
47 durchgeschaltet ist. Bei Ausfall des
Betriebsstroms verschwindet die Vorspannung 47» der Transistor 46 sperrt, und die gerade vorhandene
Ladung des Kondensators 45 bleibt erhalten. Bei fehlendem Betriebsstrom kann sich auch die Stellung
des Druckmittelflüssigkeitsschiebers nicht verändern:
Die Maschine, sofern sie vorher stationär arbeitete, läuft also weiter und geht bei wiederkehrender Betriebsspannung
stossfrei in den geregelten Betrieb über, weil die Ladung des Kondensators 45 mit der
Schieberstellung übereinstimmt. Der in Fig. 6 eingezeichnete
weitere Feldeffekttransistor 48 veranschaulicht, wie der Integrator erst zu wirken beginnen
kann, wenn vom Zeitkreis 23 ein entsprechendes
Signal kommt.
Die Betätigung der DruckmittelflUssigkeitsschieber
kann an sich auf verschiedene Weise erfolgen; es ist denkbar, daß auch die Stellung selbst des Schiebers
mit in das Gesamtregelverhalten einbezogen werden muß. In diesem Fall wird erfindungsgemäß ein mit dem
109834/0657
BAD ORIGINAL
-11-
Schieber verstellbarer Geber, beispielsweise ein
Potentiometer vorgesehen-, von dem ein Signal ab-_
geleitet wird, das entsprechend Fig. 7 in einer
Addierstufe ky immer mit demjenigen Fehlersignal kombiniert wird, das vom elektronischen Umschalter gerade durchgeschaltet ist.
Addierstufe ky immer mit demjenigen Fehlersignal kombiniert wird, das vom elektronischen Umschalter gerade durchgeschaltet ist.
-12-
10983Δ/0657
Claims (1)
- -12- Reg. 1518PATENTANSPRÜCHE:Verfahren zur elektronischen Regelung und Steuerung der Lage der Arheitskolben in Doppelkolbenkraftmaschinen mit je Zylinder zwei gegenläufigen, einen gemeinsamen Verbrennungsraum einschließenden Kolben und mit hydrostatischen Bewegungswandlern, bei denen für jeden einzelnen Kolben durch Vergleich seiner jeweiligen Lage mit dem jeweiligen Drehwinkel der Abtriebswelle ein Gleichlauffehlersignal und durch Vergleich seiner oberen Ist-Totpunktlage mit der konstruktiv vorgegebenen Soll-Totpunktlage ein Totpunkt-Fehlers ignal gebildet wird und bei denen die Regelung und Steuerung der Kolbenlage durch Zu-, bzw. Abspeisen von Druckmittelflüssigkeit in den, bzw. aus dem hydrostatischen Bewegungswandler über eine Schiebersteuerung erfolgt, die unterhalb einer bestimmten Maschinendrehzahl vom Gleichlauffehlersignal, · oberhalb einer bestimmten Maschinendreh^ahl vom Totpunktfehlersignal angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung zwischen Gleichlaufregelung und Totpunktregelung für Ober- und Unterkolben jedes Zylinders gemeinsam erfolgt und daß das Totpunkt-Fehlersignal des Oberkolbens auf das Totpunkt-Fehlersignal des Unterkolbens zurUckbezogen wird.9834/06572- Verfahren nach \Änspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß das Totpankt-Fehlersignal des UnteJrfcoHbens invertiert und dem Totpurikt-Fehlersignal des Oberkolbens additiv zügemisbfoifc wird»3- Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekenn— zeichnet, daß «die Maschinendrehzahl, bei der von der Gleichlaufregelung auf Totpunktregelung umgeschaltet wird, hoher ist, als die Maschinendrehzahl, bei der von der Totpunkt- ' regelung auf die {gleichlaufregelung urageschal- ' " te t wird.h- Anordnung zur Durchführung der Totpunktregelung naph Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß-jeder Arbeitskolben über ein Gestänge mit einem ,Kern aus weichinagnetischem Material verbunden ist, der ein gewisses Stück vor Erreichen des oberen Soll-Totpunktes in eine aus Primär-, ersten Sekundärwicklungen und einer zweiten Sekundärwicklung bestehende und mit der Primärwicklung an einer Wechselspannung liegende Spule einzutauchen beginnt, wobei Primär- und erste λSekundärwicklungen so angeordnet und in an sich bekannter Weise nach Art eines Differenztransformators so geschaltet sind, daß die resultierende ■ erste Sekundärspannung einen·in Abhängigkeit vom Kolbenhub wenigstens bereichsweise monoton steigenden oder fallenden, im Soll-Totpunkt durch.1.
Null gehenden Verlauf hat, und wobei die zweite Sekundärwicklung so angeordnet ist, daß die in ihr induzierte zweite Sekundärspannung vom Eintauchen des Kerns in die Spule bis etwa zu einer dem Soll-Totpunkt entsprechenden Eintauchtiefe des Kerns monoton ansteigt und darüber hinaus wieder abfällt.109834/06 5 7196U55Reg. 15185- Anordnung zur Tortpunktregelung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sekundärspannung erst dann, wenn die zweite Sekundärepannüng einen vorgegebenen ersten Schwellwert erreicht hat, und nur so lange in einer Meßschaitung registriert und ausgewertet wiTd, als die zweite Sekundärspannung oberhalb eines zweiten vorgegebenen Sehwell— wertes verbleibt.6- Anordnung zur Totpunktregelung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich beim ersten Schwellwert der Kolben in einem kürzeren Abstand vom oberen Soll-Totpunkt befindet als beim zweiten Schwellwert.7- Anordnung zur Totpunktregelung nach Anspruch5> gekennzeichnet durch einen Spitzenspannungs-Speicher zur Messung der ersten Sekundärspannung, der unter dem Einfluß des ersten Schwellwertes der zweiten Sekundärspannung auf eine feste Ausgangsposition gestellt und dessen zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert angezeigte Spitzenspannung unter dem Einfluß des zweiten Schwellwertes der zweiten Sekundärspannung in einen Speicher proportional übertragen wird.8- Anordnung zur Totpunktregelung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß zur willkürlichen Änderung des Konipress ions grades eines Zylinders der ersten Sekundärspannung nur des Unterkolbens eine in ihrer Größe einstellbare HiJßspannuAg überlagert werden kann.-15-10 9834/0657 -BAD ORIGINALHeg. 15189- Anordnung zur Durchführung der Totpunktregelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sekundärspannung des Unterkolbens oder ein ihr proportionaler Anteil invertiert und dann der ersten Sekundärspannung des Oberkolbens oder einem ihr proportionalen Anteil additiv zugemischt vird.10- Anordnung zur Totpunktregelung nach Anspruch ^ k, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Proportionalsignal in an sich bekannter Weise ein Integralsignal abgeleitet und mit dem Proportionalsignal additiv zum resultierenden Totpunkt-Fehl as Ignal vereinigt wird.11- Anordnung zur Bildung eines Proportionalsignals nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionalsignal des Unterkolbens gleich oder proportional der ersten Sekundärspannüng des Unterkolbens ist.12- Anordnung zur Bildung eines Proportionalsignals, nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionalsignal des Oberkolbens gleich oder proportional der ersten Sekundärspannung ' des Oberkolbens, vermehrt um die invertierte erste Sekundärspannung des Unterkolbens oder um eirien 'der ersten Sekundärspannung des Unterkolberis proportionalen invertierten Anteils, ist.13- Anordnung zur Bildung eines Integralsignals nach Anspruch 10, ,gekennzeichnet durch eine je Kolbenhub konstante Integrationszeit.10983^/0657 f1-96445-16- Reg. 151814- Anordnung zur Totpunktregelung nach Arepruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau des Integralsignals erst von dem Augenblick an erfolgt, in dem der elektronische Umschalter von Gleichlaufregelung auf Totpunktregelung umgeschaltet hat.15- Anordnung zur Totpunktregelung nach Anspruch10, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierenden Totpunktfehlersignale des Ober- und des Unterkolbens je in Form einer Kondensatorladung gespeichert werden und daß hochsperrende Schalter, vorzugsweise Feldeffekttransistoren, die Kondensatoren im Falle eines Betriebsstromausfalls von der übrigen Schaltung abtrennen, so daß die gerade vorhandenen Kondensatorladungen aufrechterhalten bleiben.16- Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinendrehzahl aus der Zeitdifferenz ermittelt wird, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden ersten oder zweiten Schwellwerten der zweiten Sekundärspannung nur des Unterkolbens liegt.17- Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch je einen zusätzlichen Regelkreis für die Stellung des DruckmittelflUssigkeitsschiebers sowohl des Ober- als auch des Unterkolbens,- bei dem aus der Stellung jedes Druckmittelflüssigkeitsschi;ebers ein Signal abgeleitet und additiv den Gleichlauf-Fehlersignalen, bzw. Totpunkt-Fehlersignal des Ober-, bzw. Unterkolbens hinzugefügt wird./Q6 57
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691964455 DE1964455C (de) | 1969-12-23 | Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppelkolbenkraftma schinen mit hydrostatischen Bewe gungswandlern | |
JP45057344A JPS508131B1 (de) | 1969-12-23 | 1970-07-02 | |
US97786A US3702057A (en) | 1969-12-23 | 1970-12-14 | Process for control and regulation of double piston-driven engine with hydrostatic motion transducers |
GB1288820D GB1288820A (de) | 1969-12-23 | 1970-12-23 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691964455 DE1964455C (de) | 1969-12-23 | Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppelkolbenkraftma schinen mit hydrostatischen Bewe gungswandlern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1964455A1 true DE1964455A1 (de) | 1971-08-19 |
DE1964455C DE1964455C (de) | 1973-06-07 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3702057A (en) | 1972-11-07 |
JPS508131B1 (de) | 1975-04-02 |
GB1288820A (de) | 1972-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2507055C2 (de) | Verfahren (Optimierungsverfahren) und Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine | |
DE2011712C3 (de) | Kraftstoff-Einspritzanlage einer Dieselbrennkraftmaschine | |
DE3125466A1 (de) | Brennstoff-einspritzvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine | |
DE2951622A1 (de) | Anordnung zur gewinnung von signalen fuer zuendung und/oder kraftstoffeinspritzung fuer eine 4-takt-brennkraftmaschine | |
DE3142555A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum feststellen einer stoerung | |
DE102008055536A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Antriebskolbens einer Druckgiessmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2505649B2 (de) | Zündanordnung für Brennkraftmaschinen | |
DE3243348A1 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe | |
DE2114639A1 (de) | Elektrohydraulische Steuerungsvorrichtung für einen hydraulischen Verbraucher | |
DE3247788C2 (de) | ||
DE3030688A1 (en) | Electromechanical precision governor for internal combustion engines | |
DE2457091A1 (de) | Servo-steuerschaltung | |
DE3338297A1 (de) | Kraftstoffpumpe zum speisen einer brennkraftmaschine | |
DE1964455A1 (de) | Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppel-Kolbenkraftmaschinen mit hydrostatischen Bewegungswandlern | |
DE2544794A1 (de) | Hydraulische presse mit konstantspeicher | |
DE1964455C (de) | Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppelkolbenkraftma schinen mit hydrostatischen Bewe gungswandlern | |
DE2434743A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur regelung des betriebsverhaltens einer brennkraftmaschine | |
CH626137A5 (de) | ||
DE2325479C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur drehzahlabhängigen Einstellung des Zündwinkels einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine | |
DE1907537C3 (de) | Steuereinrichtung zur Veränderung des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine | |
DE102020207864A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Antriebs | |
EP0406765B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlregelung eines langsamlaufenden, mehrzylindrischen Dieselmotors | |
DE1964454B1 (de) | Verfahren zur Regelung der Kolbenlage von Freiflugkolbenmaschinen mit hydrostatischen Bewegungswandlern | |
DE2252368A1 (de) | Regelsystem zur steuerung einer last | |
DE1964454C (de) | Verfahren zur Regelung der Kolbenlage von Freiflugkolbenmaschinen mit hydrostatischen Bewegungswandlern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |