DE1964455C - Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppelkolbenkraftma schinen mit hydrostatischen Bewe gungswandlern - Google Patents
Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppelkolbenkraftma schinen mit hydrostatischen Bewe gungswandlernInfo
- Publication number
- DE1964455C DE1964455C DE19691964455 DE1964455A DE1964455C DE 1964455 C DE1964455 C DE 1964455C DE 19691964455 DE19691964455 DE 19691964455 DE 1964455 A DE1964455 A DE 1964455A DE 1964455 C DE1964455 C DE 1964455C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piston
- dead center
- arrangement
- secondary voltage
- error 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.)
- Expired
Links
- 230000002706 hydrostatic Effects 0.000 title claims description 14
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 title description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 title 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 5
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000903 blocking Effects 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 2
- 206010003830 Automatism Diseases 0.000 description 1
- 206010049848 Balance disease Diseases 0.000 description 1
- 210000001217 Buttocks Anatomy 0.000 description 1
- 241000282941 Rangifer tarandus Species 0.000 description 1
- 206010038743 Restlessness Diseases 0.000 description 1
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 description 1
- 101700065560 andI Proteins 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002965 rope Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous Effects 0.000 description 1
Description
den Cileichlauf-Fehlersignalen bzw. Totpunkt-Fehlersignal
des Ober- bzw. Unterkolbens hinzugefügt wird.
eines Kleinerwerdens des Gleichlauffehlersignals zuodei
abspeist.
Bei großen Maschinen mit ihren großen Kolbenas
wegen muß das Auflösungsvermögen der Gleichlaufregelung außerordentlich groß sein, um die Tot-
L>ie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur punkte hinreichend genau einhalten zu können. Duelcktronischen
Regelung und Steuerung der Kolben- her werden entsprechend der deutschen Patentschrift
lage in Kolbcnkraftmaschinen, in denen die Kolben 1213 191 Ventile vorgesehen, die vom Kolben bei
mit der Abtriebswelle über hydrostatische Bewe- 30 Über- oder Unterschreitung der Soll-Tolpunktlage so
gungswandler verbunden sind und bei denen in je- betätigt werden, daß über "die Dosierung der Druckdem
Zylinder zwei Kolben, ein Ober- und ein Unter- mittelflüssigkeitsmenge immer der Soll-Totpunkt einkolben,
vorhanden sind, die gegenläufige Bewegun- gehalten wird.
gen ausführen und einen gemeinsamen Verbren- Es hat sich jedoch gezeigt, daß während des sia-
nungs- bzw. Kompressionsraum einschließen. Eine 35 üonären Betriebs einer solchen Maschine sehr wohl
solche Maschine ist ohne Berücksichtigung der wei- Gleichlauffehler auftreten können, die grundsätzlich
ter unten erläuterten Erfindung in der französischen nicht ausgeregelt zu werden brauchen, weil sie im
Patentschrift I 579 136 beschrieben. Mittel über eine volle Periode des Kolbenweges ver-
Uie Anwendung von hydrostatischen Bewegungs- schwinden. Es ist sogar schädlich, diese Fehler exakt
wandlern in Kolbenkraftmaschinen, d. h. der Ersatz 40 auszuregeln, weil damit eine unnötig große Maschivon
Pleuelstange und Kurbelwelle durch eine hin- nenunruhe erzeugt wird und die DruckmittelflüssigundI
herschwingende, den Kolbendruck auf die Ab- keitsventile einem sehr starken Verschleiß unterwortnebswelle
übertragende Flüssigkeitssäule hat ganz fen werden. Daher ist bereits vorgeschlagen worden,
entscheidende Vorteile: Die Maschine wird insge- für jeden einzelnen Kolben durch Vergleich seiner jesamt
sehr kompakt, weil große Hohlräume entfallen; 45 weiligen Lage mit dem jeweiligen Drehwinkcl der
außerdem braucht der Weg eines Kolbens vom unle- Abtriebswelie ein Gleichlauffehiersignal und durch
ren zum oberen Totpunkt nicht mehr einer halben Vergleich seiner oberen Ist-Totpunktlage mit der
Umdrehung der Abtriebswelle zu entsprechen, viel- Soll-Totpunktlage ein Totpunkt-Fehlersignal zu bilmehr
kann der hydrostatische Bewegungswandler so den und die Regelung der Kolbenlage durch Zukonstruiert
werden, daß sich die Abtriebswelle rela- 50 bzw. Abspeisen von Druckmittelflüssigkeit in den
t Klbhb bzw. aus dem hydrostatischen Bewegungswandler
über eine Schiebersteuerung vorzunehmen, die ihrer-
g ge orteil bei der Ver seits unterhalb einer bestimmten Maschinendrehzahl
wendung hydrostatischer Bcwegungswandler ergibt vom Gleichlauf-Fehlersignal, oberhalb einer besieh
jedoch dadurch, daß es nunmehr möglich ist, 55 stimmten Maschinendrehzahl vom Totpunkt-Fehlervetir
kompakte Doppelkolbenkraftmaschinen zu signal angesteuert wird. Dies Verfahren, bei dem also
nauen Ivi denen jeder Zylinder einen Ober- und die Lage jedes Kolbens für sich und unabhängig von
einen l.nterkolben enthält, die um einen gcmcinsa- der Lage der anderen Kolben geregelt wird, hat sich
men Vcrbrennungs- bzw. Kompressionsraum herum bei Finfachkolbenmaschincn ausgezeichnet bewährt,
spiegelsymmetrisch gegenläufige Bewegungen aus- 60 weist aber bei Doppelkolbenmaschinen noch Nachfuhren.
Wegen des ausladenden Gestänges zwischen teile auf, die aus den folgenden Überlegungen er-Oberkolben
und Kurbelwelle war der Bau von Dop- sichtlich werden
pekolbenmaschine!! mit konventionellen mcchani- In F i g. 1 ist der Zylinder eines Doppclkolbens
seilen BcwcgungswamJlern, beispielsweise als Schiffs- mit hydrostatischem Uowegunnswandlcr schematisch
maschinen, vollkommen unmöglich. 65 dargestellt: Unterkolben I und Oberkolben 2 sclilie-
LJiesen Vorteilen hydrostatischer Bewegungs- Ben einen gemeinsamen Kompressions- und Verbrenwandler
steht die Notwendigkeit einer relativ kompli- nungsraum3 ein und sind über Gestänge 4 bzw. 5
zierten Regelung gegenüber; denn jede, Arbeilskol- starr mit den Hubkolben 6 und 7 des hydrostatischen
, ß sich die Abtriebswelle rela tiv zum Kolbenhub langsamer dreht; schließlich werden
vom Kolben auf die Abtriebswelle keine radialen Rralte übertragen. Der größte Vorteil bei der Verd
hd
Bewegungswandlers verbunden; dabei ist der wirksame Querschnitt jedes Hubkolbcns7 halb so groß
wie der wirksame Querschnitt des Hubkolbcnso. Die vom Oberkolben 2 ausgeübte Kraft wird von den
Hubkolben 7 über die Druckmittelflüssigkcit 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 Druckmitteinüssigkeit9 auf den Rotationswandler
10 und die Abtriebswelle 11 übertragen. Die Länge der Flüssigkeitssäule 9 wird über einen Steuerschieber
12 geregelt, der unter dem Einfluß eines über eine Leitung 13 kommenden Signals Druckmiltelflüssigkeit
entweder aus einem unter Druck stehenden Behälter 14 in den Raum 9 hincinspeist oder
aus dem Raum 9 in Richtung !5 abspeist. Ganz analog regelt der Steuerschieber 16 über die Sleuerleitung
17 die Länge der Flüssigkeitssäule 8.
Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist die Lage des Oberkolbcns2
nicht nur von der Länge der Flüssigkeitssäule 8, sondern auch von der Lage des Unterkolbens
1 bzw. von der Länge der Flüssigkeitssäule 9 abhängig; ein eventueller Fehler in 9 wirkt also nicht
nur auf den Unter-, sondern auch auf den Oberkolbcn. Angenommen, es befände sich zu wenig Druckmittelflüssigkeit
im Raum 9;· dann sinkt der Kolben 1 ab, und über die Steuerleitung 13 kommt das Signal
zum Zuspeisen. Gleichzeitig sind aber auch wegen des Absinkens des Hubkolbens 6 die beiden Hubkolben
7 höher gestiegen, und auch der Kolben 2 ist von seiner Soll-Lage zu weit entfernt, so daß über die
Stcucrlcitung 17 auch der Steuerschieber 16 auf Zuspeisen gestellt wird, obwohl bezüglich der Druckmittelfliissigkeit
8 gar kein Fehler aufgetreten ist, der ausgeregclt 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 Regelvcrfahren bei Kolbenkraftmaschine^
die mit Doppelkolben und hydrostatischen Bewegungswandlcrn ausgerüstet sind, dahingehend abzuändern,
daß die Umschaltung von Gleichlauf- auf Totpunkt-Regelung und umgekehrt für Ober- und
Untcrkolbcn jedes Zylinders gemeinsam erfolgt und daß das Totpunkt-Fehlersignal des Obcrkolbcns auf
das Totpunkt-Fchlersignal des Unterkolbcns zurückbezogen wird. Nach einem besonderen Erfindungsgedanken
wird dabei das Totpunkt-Fehlcrsignal des Unterkolbcns invertiert und dem Totpunkt-Fchlersignal
des Oberkolbcns additiv hinzugemischt.
Das für Einfachkolbenmaschincn vorgeschlagene Regelvcrfahren werde zunächst noch einmal an Hand
von Fi g. 2 beschrieben: 18 ist ein Weggeber für den gesamten Kolbenhub, 19 ein Weggeber für den Drehwinkel
der Ablricbswcllc; beide Wcggcber können beispielsweise als Wechselstrom-Drehmelder ausgebildet
sein, ihre Ausgangsspannungen werden in einer Anordnung 20, beispielsweise in einen phascnsynchroncn
Gleichrichter, miteinander verglichen und liefern ein Glcichlauf-Fehlersignal. 21 ist ein weiterer
Weggcbcr, 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-Fchlcrsignal umgeformt. Da die Zeit zwischen zwei von 21
abgegebenen Toipunktsignalen ein Maß für die Maschinendrehzahl ist, wird diese Zeit in 23 mit einem
geeichten Zeitkreis oder einem Refcren/.os/.illator 24 verglichen, und wenn die Zeit einen durch 24 vorgegebenen
bestimmten Wert unterschreitet, el. h. bei Erreichen einer bestimmten Maschinendrehzahl, wird
von 23 der elektronische Umschalter 25 betätigt; dieser halte vorher das von 20 kommende Gleichlauf-Fehlersignal
auf den Druckmiuei-Flüssigkeitsschieber 26 durchgeschallel. dessen Steuerung nunmehr,
d. h. nach Eintreffen des Signals von 23, auf das von 22 kommende Totpunkt-Fehlersignal umgeschaltet
wird.
Demgegenüber geht das erfindungsgemäße Regelverfahren für Doppelkolbenrnaschincn aus F i g. 3
hervor; Hier sind die gleichen Zahlen wie in den Fig. 1 und 2 verwandt, die angehängten kleinen
Buchstaben« gellen für den Obcrkolben und// für
den Untcrkolben. Wie Fig. 3 zeigt, ist die die Maschinendrehzahl
messende Apparatur 23/24 lediglich an den Totpunktgeber 2f u des Unterkolbcns angeschlossen,
steuert aber gleichzeitig sowohl den elektronischen Umschalter 25 ο des Obcrkolbens als
auch 25 κ des UiUerkolbcns. Ferner wird das vom
Totpunktgeber 2! u des Unterkolbens kommende Signal
mit dem vom Totpunktgeber 21 ο des Obcrkolbcns kommenden in einer Schaltung 27 in geeigneter
Weise gemischt und erst dann zur Umformung in das eigentliche Totpunki-Fehlersignal für den Öbeikolben
22r> weiter^, uebcn.
Die Mischung und Auswcnunn der Toipuukl-Fchlersignale
hangt weitgehend von"deren Urzeugung bzw. von der Konstruktion der Geber 21 ab. AK hesonders
vortciümf! halvn sich hierfür induktiv '->
<:- ber erwiesen, bei dcivn nach F i g. 4 a ein Kc :r. 28
aus wciehmagruHschem ,Material über ein Gesänge
so mit dem /u regenden Arbeitskolben verbunden
ist. daß c<· eis! kurz vor Erreichen des oberen v 1H-Tntpunktes
in fine Spule 29 einzutauchen bc^nnl.
Diese Spule 29 Imt ein,· ;;;, einer konstanten \\ ^vIisclspannung
30 liegende Primärwicklung 31 ;nJ
zwei erste Sekundärwicklungen 32 und 33? die an
sich bekannter \\Vi>e wie bei einem Diffcren/i.'ansformator
siesch.iiic; m;u!. infolgedessen habe:: li:.· in
ihnen induzierter: Spannungen nach der aus I- i l . -i η
ersichtlichen C.Vk ;,naming L/, und U., mit »κ^.ιι·
der Eintauchtiefe des Kerns 28 den gröbschem.ii-ierten
Verlauf nach F ig. 4 b und ihrc^Summe I . ''■■
den Verlauf nach F i g. 4 c. wobei die Spule 29 'so angeordnet wird, daß der Nulldurchgang A in Fiu.4c
dem Soll-Totpunkt entspricht. Damit der Gesamuerlauf
von l\ -:■ V1 eindeutig wird, enthält die Spule
L) noch eine zweite Sekundärwicklung 34: der \ erlauf
der in ihr in Abhängigkeit von der !Eintauchtiefe des Kerns 28 induzierten Spannung Ux ist nach entsprechender
Gleichrichtun« ebenfalls iii F i c. 4 c eingezeichnet.
Erst wenn die "Spannung U. einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, wird von den Sclnvellwertimpulsgcbcrn
35ο bzw. 35« in Fig. 5 die Vnrdcrflanke
eines Impulses erzeugt, dessen RiicUlankc
dann eintritt, wenn die Spannung U. unter einen vorgegebenen Schwcllwert abgesunken'ist. Dabei erfolgt
ZUT„ Vermeidung einer Rcglcrunruhe crfindiingsgcmaß
die Bildung der Vorderflankc bei einem höheren Schwcllwert. also in größerer Nähe des Soll-Totpunktes
als die Bildung der Rückflanke. Im übrigen spielen sich nach Fi g. 5 folgende Vonjänee ab:
Nur wenn von den Gebern 35 überhaupt ein Impuls abgegeben wird, schaltet dessen Vordcrflanke
die elektronischen Schalter 36 und damit die Meßspannung
Ux -I- U., auf die Spitzenspannungsspeicher
37. Diese bestehen beispielsweise aus Kondensatoren,
die von der Vorderflanke des von 35 abgegebenen Impulses auf einen bestimmten Wcrl aufgeladen
und anschließend von U1 + U., auf einen Wert umgeladen
werden, der der Eintauchtiefe des Kerns 28 (Fi g. 4) in die Spule 29 entspricht. Verläßt der Kern
28 die Spule 29, so wird die dann von 35 abgegebene Rückflanke im Impulsformer 38 zu einem sehr kurzen,
nur wenige m/sec dauernden Impuls umgeformt, der den Meßwert von 37 in den eigentlichen Meßwertspeicher
39 eintastet: Damit bleibt der Meßweri erhalten, während der Spitzenspannungsspeicher 37
für die nächste Messung wieder einsatzfähig wird.
Im Unterkolben entspricht der im Speicher 39«
stehende Meßwert dem zuletzt gemessenen oberen Ist-Totpunkt und repräsentiert gleichzeitig das Totpunkt-Fehlersignal,
weil der Soll-Totpunkt definitionsgemäß (NulldurchgangA in Fig.4c) den Wert
Null ergibt. Dies Totpunkt-Fehlersignal kann nun in einer den jeweiligen Maschinenanforderungen entsprechenden
Weise aufbereitet werden; beispielsweise kann in 40 « ein dem Fehlersignal proportionaler
Anteil geeigneter Größe gebildet, in 41 « hiervon ein Intcgralanteil abgeleitet, in 42« können beide
Anteile zum resultierenden Fehlersignal addilh vereinigt
und dem elektronischen Umschalter 25« zugeleitet werden. Dabei erfolgt erfindungsgemäß die Integration
in 41« über eine apparativ fest vorgegebene, durch die Dauer eines vom Impulsformer 43«
abgegebenen Impulses bestimmte Zeit, wobei der Integrationsimpuls von 43« durch die Rückflanke des
von 38« abgegebenen Tastimpulses gestartet wird. Da die Bildung und Auswertung eines solchen Intcgralanteils
ohne eine entsprechende Regelung, d. h. so lange der eleklronsiche Umschalter 25« noch
nicht vom Gleichlauf-Fehlersignal aus 20« auf das Totpunkt-Fehlersignal aus 42« umgeschaltet hat.
sinnlos ist, bleibt der Integrator 41 « gesperrt, bis er
von dem Umschaltimpuls aus dem Zeitkreis 23/24 freigegeben wird.
Wie bereits ausgeführt, ist die Lage des Oberkolbens nicht nur vom Zustand seines eigenen hydrostatischen
Bewegungswandlers, sondern auch vom Zustand des hydrostatischen Bewegungswandiers des
Unterkolbens abhängig; das Totpunkt-Fehlcrsignal des Oberkolbens, das zunächst zwischen diesen beiden
Einflüssen nicht unterscheiden kann, muß also um den Betrag des Unterkolben-Fehlersignals korrigiert
werden. Dies geschieht in dem Mischglicd 27, in dem das von 39« kommende Fehlersignal invertiert
und dann zum Oberkolben-Fehlersignal aus 39 ο addiert wird; der Ausgang des Mischgliedes 27 wird
dann in zum Unterkolben analoger Weise weiter verarbeitet.
Durch diesen Automatismus ist gleichzeitig die Möglichkeit gegeben, bestimmte Befehle, die der Maschiene
erteilt werden sollen, nur un den Regelkreis des Unterkolbens zu »eben. Da die Regelsysteme se
arbeiten, daß eine vorhandene Fchlerspannung durch den Reuelvorgang immer zu Null ergänzt wird, ist es
beispielsweise möglieh, durch eine geeignete, der Meßspannung Ux I U., überlagerte Cileichspaniiunj:
entsprechend Fig. 4 c den Nulldurchgang A. d.h. den Soll-Totpunkt nach rechts oder links zu verschieben
und damit willkürlich die Kompression im Zylin-
der zu verändern. Lrfindungsgema'ß wird eine solche Komprcssionsänderungsspannung nur in den Regelkreis
des Unterkolbcns, beispic'sweise bei 39 u in
Fig. 5, eingefügt; die Einführung des invertierten Signals
über 27 in den Regelkreis des Oberkolbens
t5 sorgt dann dafür, daß sich der Oberkolben in eine
zur Lage des Unieikoibens spiegelbildlich symmetrische
Lage einregelt.
Aus F i g. 5 geht auch hervor, daß die Umschaltung
von Gleichlauf- auf Totpunklregclung und ;'.u-
rück für Ober- und Unterkolben gemeinsam erfolgt. Der Zeitkreis 23/24 schaltet gleichzeitig die elektronischen
Umschalter 25 c; und 25« um und entspern oder sperrt die Integratoren 41 ο und 41 u.
Diese Integratoren können in Weiterbildung dei
Erfindung dazu benutzt werden, einen Ausfall der Betriebsstromversorgung der Regeleinrichtung zumindest
im stationären Maschinenbetrieb für eine relativ lange Zeit zu überbrücken. Wenn beispielsweise
nach Fig. 6 die Integratoren in der an sich bekann-
ten Form eines kapazitiv gegengekoppclten Operationsverstärkers
44 aufgebaut sind, so entspricht die Ladung des Kondensators 45 immer der gerade vorhandenen
Stellung des Druckmittelflüssigkcitsschiebers. sofern der in F i g. 6 gezeichnete Feldeffekttran-
sistor 46 über eine geeignete Vorspannung 47 durchgeschallet
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 Betricbs-
strom kann sich auch die Stellung des Druckmilldflüssigkeitsschicbcrs
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 La-
dung des Kondensators 45 mit der Schicbcrstcllung 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 Druckmittelflüssigkeitsschicber kann an sich auf verschiedene Weise erfolgen: es ist
denkbar, daß auch die Stellung selbst des Schiebers mit in das Gesamlregclverhalten einbezogen werden
muß. In diesem Fall wird erfindungsgemäß ein mit
dem Schieber verstellbarer Geber, beispielsweise ein Potentiometer, vorgesehen, von dem ein Signal abgeleitet
wird, das entsprechend F i g. 7 in einer Addierstufe 49 immer mit demjenigen Fehlersignal kombiniert
wird, das vom elektronsichen Umschalter ge-
rade durchgeschaltet ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (17)
1. Verfahren zur elektronischen Regelung und Steuerung der Lage der Arbeitskolben in Doppelkolbenkraftmaschinen
mit je Zylinder zwei gegenläufigen, einen gemeinsamen Verbrennungsraum einschließenden Kolben und mit hydrostatischen
Bewegungswandlern, bei denen tür 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- fotpunktlaoe ein
Totpunkt-Fehlersignal gebildet wird und bei denen die Regelung und Steuerung der Kolbenlage
durch Zu- bzw. Abspeisen von Druckmittelfliissigkeit
in den bzw. aus dem hydrostatischen Bewegungswandler über eine Schiebersteuerung erfulgi.
die unterhalb einer bestimmten Maschinendrehzahl
vom Gleichlauffehlersignal, oberhalb einer bestimmten Maschinendretuahl vom
Totpunkt-Fehlersignal angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung
zwischen Gleichlaufregelung und Totpunkiregelung für Ober- und Unterkolben jedes
Zylinders gemeinsam erfolgt und daß das Totpunkt-Fehlersignal des Oberkolbens auf das Totpunkt-Fehlersignal
des Unterkolbens zurückbezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Totpunkt-Fehlersignal des
Unterkolbens invertiert und dem Totpunkt-Fehlersignal des Oberkolbens additiv, zugemischt
wird.
λ Verfahren nach Anspruch 1. daaurch gekennzeichnet,
daß die Maschinendrehzahl, bei der von der Gleichlaufregelung auf Totpunktregelung
umgeschaltet wird, höher ist als die Maschinendrehzahi,
bei der von der Totpunktregelung auf die Gleichlaufregelung umgeschaltet wird.
4. Anordnung zur Durchführung der Totpunktregelung nach Ansprujrh 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Arbeitskolben (1,2) über ein Gestänge mit einem Kern aus weichmagnetischem
Material (28) verbunden ist, der ein gewisses Stück vor Erreichen des oberen Soll-Totpunktes
in eine aus Primär- (31), ersten Sekundärwicklungen (32, 33) und einer zweiten Sekundärwicklung
(34) bestehende und mit der Primärwicklung an einer Wechselspannung liegende Spule (29) einzutauchen beginnt, wobei Primär-
und erste Sekundärwicklungen 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 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.
5. Anordnung zur Totpunklregelung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Sekundärspannung erst dann, wenn die zweite Sekundärspannung einen vorgegebenen ersten
Schwellwert erreicht hat, und nur so lange m einer Meßschaltung registriert und ausgewertet
wird, als die zweite Sekundärspannung oberhalb eines zweiten vorgegebenen Schwellweries verbleibt.
6. Anordnung zur Tütpunktregelung 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 Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Spitzenspannungsspeicher
(37) 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
Schweliwert aneezeigte Spitzenspannung unter
dem Einfluß des"zweiten Schwellwertes der zweiten
Sekundärspannung in einen Speicher (39) proportional übertragen wird.
8. Anordnung zur Totpunktregelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur willkürlichen
Änderung des Kompressionsg.ades eines Zylinders der ersten Sekundärspannung nur
des Unterkolbens eine in ihrer Größe einstellbare ! iilfsspannung überlagert werden kann.
9. 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 Oberkolbcns oder einem ihr proportionalen
Anteil additiv zugemischt wird.
10. Anordnung zur Totpunktregelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus
dem Proportionalsignal in an sich bekannter Weise ein Integralsigna! abgeleitet und mit dem
Proportionalsignal additiv zum resultierenden Tolpunkt-Fehlersignal vereinigt wird.
11. Anordnung zur Bildung eines Proportionalsignals nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Proportionalsignal des Unterkolbens gleich oder proportional der ersten Sekundärspannung
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 einen der ersten Sekundärspannung des Unterkolbens proportionalen invertierten
Anteils, ist.
13. Anordnung zur Bildung eines Integralsignals nach Anspruch 10, ^kennzeichnet durch
eine je Kolbenhub konstante Integrationszeit.
14. Anordnung zur Totpunktregelung nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß der
Aufbau des Integralsignals erst von dem Augenblick an erfolgt, in dem der elektronische Umschalter
(25) von Gleichlaufregelung auf Totpunktregelung umgeschaltet hat.
15. Anordnung zur Totpunktregehmi: nach
Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß die resultierenden Totpunkt-Fehlersignale des Ober-
und des Unterkolbens je in Form einer Konden- ben ist mit der Abtriebswelle über eine gesonderte
«atorladung (45) gespeichert werden und daß Druckmittel-Flüssigkeit^säuk verbunden, und die
hochsperrende Schalter, vorzugsweise Feldeffekt- Länge jeder Flüssigkeitssäule kann sich unabhängig
transistoren (46), die Kondensatoren im Falle voneinander unter dem Einfluß positiver oder negatieines
Betriebsstromausfalls von der übrigen 5 ver Leckverluste, der Temperatur und des herrschen-Schaltung
abtrennen, so daß die gerade vornan- den Arbeitsdrucks willkürlich verändern. Jede Flüsdenen
Kondensatorladungen aufrechterhalten sigkeitssäule muß also in ihrer Länge überwacht und
bleiben. " gegebenenfalls durch Zu- oder Abspeisen von
16 Anordnung zur Durchführung des Verfah- Druckmittelflüssigkeit auf ihre Soll-Länge nachgererens
nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, io gelt werden.
daß die Maschinendrehzahl aus der Zertdifferenz Diese Überwachung erfolgt üblicherweise durch
l eine laufende Messung der Kolbenwege und der
Winkelstellung der Abtriebswelle. Hierzu werden in der deutschen Patentschrift 1157 876 die Kolben
i5 einer Einfachkolbenmaschine und die Abtriebswelie
mit Potentiometerschleifern verbunden, die an den Potentiometern je nach Kolbenlage und Abtriebswelienstellung
abgegriffenen Spannungen werden in
schinendrehzahl aus der Zertdifferenz ermittelt wird, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden
ernten oder zweiten Schwellwerten der zweiien Sekundärspannung nur des Unterkolbens
''1
17. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch je einen zusätzlichen Pegelkreis für die Sieilung des Druckmittelflüssigkeifsschiebers so-
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 DE1964455A1 (de) | 1971-08-19 |
DE1964455C true DE1964455C (de) | 1973-06-07 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2011712C3 (de) | Kraftstoff-Einspritzanlage einer Dieselbrennkraftmaschine | |
DE2340841C2 (de) | Vorrichtung zum gemeinsamen selbsttätigen Steuern einer aus Verbrennungsmotor und Getriebe bestehenden Antriebseinheit | |
DE2447858C3 (de) | Servo-Ventileinrichtung | |
DE2311016B2 (de) | Chromatographisches Analysegerät | |
DE2537073A1 (de) | Elektrische steuervorrichtung fuer hydrostatische getriebe | |
DE3037078A1 (de) | Elektrisch angesteuertes stellglied | |
DE2114639A1 (de) | Elektrohydraulische Steuerungsvorrichtung für einen hydraulischen Verbraucher | |
DE3030688A1 (en) | Electromechanical precision governor for internal combustion engines | |
EP0326581A1 (de) | Durchflussmessgerät zum messen eines volumenstromes. | |
DE1964455C (de) | Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppelkolbenkraftma schinen mit hydrostatischen Bewe gungswandlern | |
DE2203848B2 (de) | Verfahren zum Herabsetzen der Fehlanpassung zwischen den Kanälen eines redundanten elektrohydraulischen Servosteuerungssystems und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3210445A1 (de) | Elektrohydraulisches proportionalsteuerventil | |
DE2061883C3 (de) | Hydraulik- oder Pneumatikarbeitszylinder | |
CH626137A5 (de) | ||
DE931747C (de) | Mit einem Druckmittel betriebener Kraftwandler mit einem den Bewegungen des Stellgliedes unmittelbar folgenden Kraftglied | |
DE1964454C (de) | Verfahren zur Regelung der Kolbenlage von Freiflugkolbenmaschinen mit hydrostatischen Bewegungswandlern | |
DE2723935C2 (de) | Vorrichtung zum Überwachen der Stellung des Stellgliedes eines hydraulischen Stellmotors | |
DE1964455A1 (de) | Verfahren zur Steuerung und Regelung von Doppel-Kolbenkraftmaschinen mit hydrostatischen Bewegungswandlern | |
DE1750545A1 (de) | Steuer- und Regeleinrichtung fuer ein hydrostatisches Getriebe | |
DE1956322A1 (de) | Fluidbetriebener Motor | |
DE1964454B1 (de) | Verfahren zur Regelung der Kolbenlage von Freiflugkolbenmaschinen mit hydrostatischen Bewegungswandlern | |
DE2236888C3 (de) | Hydraulisches Übersetzungsstellsystem | |
DE2218421C3 (de) | Einrichtung zum Teilen einer Flüssigkeitsströmung von einer Strömungsquelle zu zwei Verbrauchern | |
DE1907537C3 (de) | Steuereinrichtung zur Veränderung des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine | |
DE3130659A1 (de) | Steuereinrichtung zum steuern der bewegungsgeschwindigkeit eines kolbens |