DE19812514A1

DE19812514A1 - Regulator arrangement for internal combustion engine, esp. for revolution rate of ship's drive

Info

Publication number: DE19812514A1
Application number: DE1998112514
Authority: DE
Inventors: Franz Butscher
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1998-03-21
Filing date: 1998-03-21
Publication date: 1999-09-23
Anticipated expiration: 2018-03-22
Also published as: DE19812514C2

Abstract

The regulator arrangement has a delay element (13) that fully compensates the change in the input signal of a revolution rate regulator (14) brought about by the proportional degree adjustment device (11) after a certain period. The delay device is a computational element that generates a compensation signal that adopts the value of the change in input signal after a predefined period.- DETAILED DESCRIPTION - An INDEPENDENT CLAIM is also included for a method of generating a demand value for regulating an internal combustion engine, esp. for ship's drive

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung und ein Verfahren zur Drehzahlregelung für Brennkraftmaschinen mit starrer Lastaufnahmecharakteristik, wie beispielsweise die Brennkraftmaschine eines Schiffsantriebsaggregates, welche einen oder mehrere kraftschlüssig gekuppelte Propeller antreibt, bei der ein Drehzahlregler die Istdrehzahl durch Stellgrößenveränderung auf die Solldrehzahl ausregelt, wobei mittels einer P-Grad einstelleinrichtung das Eingangssignal des Drehzahlreglers ausgehend von der Stellgröße des Drehzahlreglers beeinflußbar ist.The invention relates to a control device and a method for speed control for Internal combustion engines with rigid load-bearing characteristics, such as the Internal combustion engine of a ship propulsion unit, which one or more drives non-positively coupled propellers, in which a speed controller controls the actual speed adjusted to the target speed by changing the manipulated variable, using a P-degree setting device the input signal of the speed controller starting from the Control variable of the speed controller can be influenced.

Drehzahlregler mit sogenanntem P-Grad werden überwiegend bei Schiffsantriebsanlagen mit Dieselmotoren eingesetzt. Sind bei diesen Schiffsantriebsaggregaten der oder die Propeller starr an den Dieselmotor gekuppelt, dann weist das Aggregat eine sogenannte starre Lastaufnahmecharakteristik auf. Der P-Grad hat dabei folgende Aufgaben zu erfüllen:
Speed controllers with a so-called P-grade are mainly used in ship propulsion systems with diesel engines. If the propeller or propellers in these ship propulsion units are rigidly coupled to the diesel engine, then the unit has a so-called rigid load-bearing characteristic. The P degree has the following tasks:

a) damping the periodic load changes in rough seas,
b) partial load balancing in the case of unequal propeller power consumption Multi-shaft systems,
c) partial load balancing in multi-shaft systems during cornering,
d) weakening of the tax effect weakening without P-degree Effect of such multi-shaft systems.

Nachteilig bei einem Steuersystem, das einen Drehzahlregler mit P-Grad verwendet, ist, daß nicht sicher ist, in welchem Maß die ausgegebene Drehzahlvorgabe im Drehzahlregler umgesetzt wird. In Abhängigkeit der momentanen Belastung entspricht bei herkömmlichen Regelvorrichtungen nämlich die tatsächlich ausgeregelte Istdrehzahl der Brennkraftmaschine nicht der auszuregelnden Solldrehzahl. Diese Diskrepanz hat Nachteile bei der automatisierten Steuerung der Schiffsantriebsanlage und bei der Synchronisierung der Propellerwellen bei Mehrwellenanlagen.A disadvantage of a control system that uses a speed controller with a P-degree is that it is not certain to what extent the specified speed in the speed controller is implemented. Depending on the current load, conventional Control devices namely the actually regulated actual speed of the Internal combustion engine not the target speed to be regulated. Has this discrepancy Disadvantages in the automated control of the ship propulsion system and in Synchronization of propeller shafts in multi-shaft systems.

Zur Beseitigung dieser Nachteile ist es bekannt, in einem übergeordneten Steuersystem dem eigentlichen Drehzahlregler des Motors eine überlagerte Drehzahlreglerstufe mit hoher Zeitkonstante vorzuschalten. Bei diesen Regelvorrichtungen ist der P-Grad nur noch dynamisch wirksam, weil statisch der Proportionalanteil des P-Grades von der überlagerten Regelstufe scheinbar wieder auf "null" gesetzt wird. Da der Seegang und damit die auf die Antriebsanlage wirkenden periodischen Lastwechsel dynamische Vorgänge sind, wird mit dieser Regelvorrichtung zwar deren Dämpfung erreicht, jedoch ist der Aufwand für die überlagerte Zusatzregelstufe beträchtlich. Außerdem muß die regeltechnische Entkopplung der beiden Drehzahlregler gewährleistet sein.To eliminate these disadvantages, it is known that the in a higher-level control system actual speed controller of the engine a superimposed speed controller stage with high Upstream time constant. With these control devices, the P degree is only dynamically effective, because statically the proportional part of the P-degree from the superimposed one Control level seems to be set to "zero" again. Because the sea and therefore the on the Drive system acting periodic load changes are dynamic processes this control device achieves its damping, but is the effort for overlaid additional control level considerably. In addition, the control decoupling of the two speed controllers can be guaranteed.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Entkopplung von statischem und dynamischem P-Grad mit einer Regelvorrichtung zu erreichen, die einfach aufgebaut, kostengünstig herzustellen und, wobei insbesondere kein übergeordnetes Steuersystem benötigt wird.It is therefore an object of the invention to decouple static and dynamic Achieve P-grade with a control device that is simple, inexpensive to manufacture and, in particular, no higher-level control system is required.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic device by the characterizing Features of claim 1 solved.

Das erfindungsgemäße Verzögerungsglied wirkt jeweils zeitlich verzögert der durch die P-Gradeinstelleinrichtung vorgegebenen betragsmäßigen Verringerung des Drehzahlsollwerts entgegen. So werden einerseits dynamische Lastwechsel unverändert gut gedämpft, andererseits stellt das Verzögerungsglied sicher, daß die durch die P-Gradeinstelleinrichtung vorgenommene Solldrehzahlvorgabe-Signaländerung entsprechend seiner zeitlichen Charakteristik wieder vollständig kompensiert wird. Dadurch verhält sich der P-Grad absolut neutral bei statischen Lastwechseln, während die Wirkung des P-Grades auf dynamische Lastveränderungen erhalten bleibt.The delay element according to the invention acts with a time delay due to the P-degree setting device predetermined reduction in amount of Speed setpoint. On the one hand, dynamic load changes are still good damped, on the other hand, the delay element ensures that the by the P-degree setting device made target speed setting signal change is fully compensated for according to its temporal characteristics. As a result, the P-grade behaves absolutely neutral during static load changes, while the Effect of the P grade on dynamic load changes is retained.

Gegenüber herkömmlichen Regelvorrichtungen mit überlagerter Drehzahlregelstufe ist die erfindungsgemäße Verzögerungseinrichtung ebenso wie bisher bereits die P-Gradeinstelleinrichtung ein untrennbarer Teil des Motordrehzahlreglers. Dadurch entfallen eine überlagerte bzw. vorgeschaltete Drehzahlreglerstufe eines übergeordneten Steuersystems und damit verbundene Regleranpassungen und Reglerabstimmungen, sowie zusätzliche Signalschnittstellen.Compared to conventional control devices with a superimposed speed control stage, the delay device according to the invention as well as the previously P-grade adjuster is an inseparable part of the engine speed controller. Thereby there is no superimposed or upstream speed controller level of a higher-level Control system and associated controller adjustments and controller adjustments, as well additional signal interfaces.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing, and in the following description explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der wichtigsten Baugruppen einer Schiffsantriebsanlage mit einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung; Figure 1 is a schematic representation of the most important components of a ship propulsion system with a control device according to the invention.

Fig. 2 ein Arbeitsdiagramm der aus einer Brennkraftmaschine und damit starr gekuppeltem Propeller bestehenden Schiffsantriebsanlage mit einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a working diagram of the ship propulsion system consisting of an internal combustion engine and thus rigidly coupled propeller with a control device according to the invention according to FIG. 1.

In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung 1 zusammen mit den wichtigsten Baugruppen einer Schiffsantriebsanlage gezeigt, die aus einem einstellbaren, drehzahlgeregelten Dieselmotor 3 und einem von diesem über eine starr gekoppelte Welle 4 angetriebenen Propeller 5 besteht. Zur Ansteuerung des Dieselmotors 3 ist ein Eingang der Regelvorrichtung 1 über eine Signalleitung 17 mit einem Ausgang eines Solldrehzahlgebers 2 verbunden. Ausgangsseitig geht von der Regelvorrichtung 1 über eine Signalleitung 6 ein Stellgrößensignal zu dem Dieselmotor 3. Mit der Welle 4 ist ein Drehzahlsignalgeber 7 verbunden. Als Ausgangssignal des Drehzahlsignalgebers 7 wird die Ist-Drehzahl über eine Signalleitung 8 und einen zweiten Eingang der Regelvorrichtung 1 zugeführt.In Fig. 1, a control device 1 according to the invention is shown together with the main components of a ship propulsion system schematically that a consists of an adjustable, variable speed diesel engine 3 and driven by this via a propeller shaft 4 rigidly coupled. 5 To control the diesel engine 3 , an input of the control device 1 is connected via a signal line 17 to an output of a target speed sensor 2 . On the output side, the control device 1 sends a manipulated variable signal to the diesel engine 3 via a signal line 6 . A speed signal transmitter 7 is connected to the shaft 4 . The actual speed is supplied as the output signal of the speed signal generator 7 via a signal line 8 and a second input to the control device 1 .

Zwischen den Eingängen und dem Ausgang der Regelvorrichtung 1 enthält diese eine Addierstufe 9, die zwei addierende Eingänge und zwei subtrahierende Eingänge aufweist. Mit den addierenden Eingängen sind der Solldrehzahlgeber 2 über Signalleitung 17 und erfindungsgemäß über Signalleitung 12 der Ausgang eines Verzögerungsgliedes 13 verbunden. An den subtrahierenden Eingängen sind über Signalleitung 8 der Drehzahlgeber 7 und über Signalleitung 10 der Ausgang einer P-Gradeinstelleinrichtung 11 angeschlossen. Der Ausgang der Addierstufe 9 führt zu einem Drehzahlregler 14, der hier beispielsweise als PID-Regler ausgebildet ist. Der Drehzahlregler 14 gibt schließlich über Signalleitung 6 das Stellgrößensignal an den Dieselmotor 3 ab. Von der Stellgrößen-Signalleitung 6 zweigt eine Leitung 15 ab, die mit dem Eingang der P-Gradeinstelleinrichtung 11 verbunden ist. Über Signalleitung 10 gelangt das Ausgangssignal n_P der P-Gradeinstelleinrichtung 11 in zuvor beschriebener Weise zur Addierstufe 9. Das Ausgangssignal n_P wird gleichzeitig über Signalleitung 16 an das Verzögerungsglied 13 geleitet, dessen Ausgang über Signalleitung 12 dann an die Addierstufe 9 angeschlossen ist.Between the inputs and the output of the control device 1 , this contains an adder 9 which has two adding inputs and two subtracting inputs. The target speed sensor 2 is connected to the adding inputs via signal line 17 and, according to the invention, via signal line 12 the output of a delay element 13 . To the subtracting inputs of the tachometer 7 and, via signal line 10 the output of a P-Gradeinstelleinrichtung 11 are connected via signal line. 8 The output of the adder 9 leads to a speed controller 14 , which is designed here, for example, as a PID controller. The speed controller 14 finally outputs the manipulated variable signal to the diesel engine 3 via signal line 6 . A line 15 branches off from the manipulated variable signal line 6 and is connected to the input of the P-degree setting device 11 . Via signal line 10 , the output signal n _{P of} the P-degree setting device 11 reaches the adder 9 in the manner described above. The output signal n _P is simultaneously passed via signal line 16 to delay element 13 , the output of which is then connected via signal line 12 to adder 9 .

Die insoweit schematisch dargestellte Schiffsantriebsanlage arbeitet wie folgt:
Mit Hilfe des Solldrehzahlgebers 2 der Fahranlage wird über die Hebelstellung α der gewünschte Fahrzustand der Schiffsantriebsanlage und damit auch die gewünschte Solldrehzahl n_S des Dieselmotors 3 vorgegeben. Dieses Signal kann anstelle des Handfahrhebels auch von einer übergeordneten Schiffsteuerung erzeugt werden. Ausgehend von der vorgegebenen Solldrehzahl n_S wird zunächst in bekannter Weise ein Stellsignal für die Einspritzeinrichtung (nicht dargestellt) des Dieselmotors 3 über den Regelkreis 9, 14, 6, 3, 4, 7, 8, 10, 11 ermittelt. The ship propulsion system shown schematically so far works as follows:
With the aid of the target speed sensor 2 of the driving system, the desired driving state of the ship propulsion system and thus also the desired target speed n _{S of} the diesel engine 3 are specified via the lever position α. This signal can also be generated by a higher-level ship control system instead of the manual control lever. Starting from the predetermined target speed n _S , a control signal for the injection device (not shown) of the diesel engine 3 is first determined in a known manner via the control circuit 9 , 14 , 6 , 3 , 4 , 7 , 8 , 10 , 11 .

In diesem Regelkreis ist die Motordrehzahl bzw. die Drehzahl der Welle 4 die Regelgröße. Das Solldrehzahlsignal wird dabei mit positivem Vorzeichen und die Istdrehzahl des Dieselmotors 3 mit negativem Vorzeichen in die Addierstufe 9 eingeleitet. Entsprechend dem momentanen Regelzustand des Dieselmotors 3 wird das Signal für den P-Anteil des Reglers 14 aus der Stellgröße des Drehzahlreglers 14 abgeleitet und in seiner Amplitude in der P-Gradeinstelleinrichtung 11 auf den vorgewählten Wert, den P-Grad, reduziert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel schwächt die P-Gradeinstelleinrichtung 11 den dem Drehzahlregler 14 zugeleiteten P-Anteil auf 0 bis 15% ab. Der abgeschwächte P-Anteil wird über Signalleitung 10 in der Addierstufe 9 von der Solldrehzahl, die aus der Fahranlage stammt, subtrahiert. Das Signal für den P-Anteil wird grundsätzlich vorzeichenverkehrt zur Soll-Drehzahl in die Additionsstufe 9 eingeleitet, damit die an den Drehzahlregler 14 weitergeleitete Regelwegdifferenz jeweils im gewünschten Maße verringert wird. Dadurch erfüllt die P-Gradeinstelleinrichtung ihren vorgesehenen Zweck und dämpft die Reaktion des Drehzahlreglers 14 auf einen Motorbetrieb mit Lastwechseln, die beispielsweise bei Seegang über den starr gekoppelten Propeller 5 periodisch auf die Motordrehzahlregelung Einfluß nehmen. Während die Abschwächung des Proportionalanteils mittels P-Gradeinstelleinrichtung 11 bei dynamischen Regelvorgängen einem allzu extremen alternierenden Regeln des Motorbetriebs entgegenwirkt, bewirkt der P-Grad im Fahr- bzw. Regelbetrieb ohne große Lastschwankungen eine dauerhafte Differenz zwischen der gewählten Solldrehzahl und der tatsächlich vom Motordrehzahlregler 14 ausgeregelten Solldrehzahl, die eben der Abschwächung des Proportional-Anteils entspricht. Um diese unerwünschte dauerhafte Solldrehzahlveränderung, sprich den statischen P-Grad, zu beseitigen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Ausgangssignal der P-Gradeinstelleinrichtung 11 gleichzeitig parallel über Signalleitung 16 einem Verzögerungsglied 13 zuzuleiten.In this control loop, the engine speed or the speed of shaft 4 is the controlled variable. The target speed signal is introduced with a positive sign and the actual speed of the diesel engine 3 with a negative sign into the adder 9 . According to the current control state of the diesel engine 3 , the signal for the P component of the controller 14 is derived from the manipulated variable of the speed controller 14 and its amplitude in the P-degree setting device 11 is reduced to the preselected value, the P-degree. In the exemplary embodiment shown, the P-degree setting device 11 weakens the P component fed to the speed controller 14 to 0 to 15%. The weakened P component is subtracted via signal line 10 in the adder 9 from the target speed that comes from the driving system. The signal for the P component is fundamentally introduced into the addition stage 9 with the opposite sign of the desired speed, so that the control path difference forwarded to the speed controller 14 is reduced to the desired extent. As a result, the P-degree setting device fulfills its intended purpose and dampens the reaction of the speed controller 14 to an engine operation with load changes, which periodically influence the engine speed control, for example in rough seas via the rigidly coupled propeller 5 . While the weakening of the proportional component by means of the P-degree setting device 11 counteracts an excessively extreme alternating control of the engine operation in dynamic control processes, the P-degree causes a permanent difference between the selected target speed and the one actually regulated by the engine speed controller 14 in driving or control mode without large load fluctuations Target speed, which corresponds to the weakening of the proportional component. In order to eliminate this undesirable permanent change in the desired speed, that is to say the static P-degree, the invention provides for the output signal of the P-degree setting device 11 to be fed simultaneously to a delay element 13 in parallel via signal line 16 .

Das Verzögerungsglied 13 hebt den Einfluß der P-Gradeinstelleinrichtung 11 auf die Solldrehzahlvorgabe an den Motordrehzahlregler 14 auf. Dies geschieht jedoch erst mit zeitlicher Verzögerung durch das Verzögerungsglied 13. Vorzugsweise besitzt dieses Verzögerungsglied die Charakteristik eines PT-1-Gliedes. Je nach Anwendungsfall sind aber auch andere Charakteristiken möglich und zweckmäßig, wie z. B. die eines PT-2-Glie des oder einer Rampenfunktion. Alternativ zu herkömmlichen Regelelementen kann jedes gewünschte Verzögerungsverhalten aber auch mit Hilfe von Software dargestellt werden. Das Ausgangssignal des Verzögerungsglieds 13, das Kompensationssignal n_K, wird über Signalleitung 12 mit zu dem Signal der P-Gradeinstelleinrichtung 11 in der Signalleitung 10 entgegengesetztem Vorzeichen ebenfalls in die Additionsstufe 9 eingeleitet. Bei Belastungsänderungen des Dieselmotors 3 kann so die aus dem Soll-Ist- Vergleich der Drehzahlen und der anschließenden Ausregelung im Drehzahlregler 14 resultierende Änderung des Stellgrößensignals zunächst mit Hilfe der gewünschten Einstellung der P-Gradeinstelleinrichtung 11 gedämpft werden. Die Dämpfung der Soll- Drehzahlvorgabe wird mit fortschreitender Zeit in dem Maße wieder zurückgenommen, wie die Differenz aus den Signalen n_P und n_K abnimmt.The delay element 13 cancels the influence of the P-degree setting device 11 on the target speed specification to the engine speed controller 14 . However, this only occurs with a time delay caused by the delay element 13 . This delay element preferably has the characteristic of a PT-1 element. Depending on the application, other characteristics are possible and useful, such as. B. that of a PT-2-Glie or a ramp function. As an alternative to conventional control elements, any desired delay behavior can also be represented using software. The output signal of the delay element 13 , the compensation signal n _K , is likewise introduced into the addition stage 9 via signal line 12 with a sign opposite to the signal of the P-degree setting device 11 in the signal line 10 . In the event of changes in the load of the diesel engine 3 , the change in the manipulated variable signal resulting from the target / actual comparison of the speeds and the subsequent regulation in the speed controller 14 can first be dampened with the aid of the desired setting of the P-degree setting device 11 . The damping of the target rotational speed specification is reduced again as the time progresses as the difference between the signals n _P and n _K decreases.

Die Berechnung des Kompensationswert kann nach folgender Gleichung erfolgen:
The compensation value can be calculated using the following equation:

n_K = n_K + (n_P-n_K).(1-exp(-t/τ)).n _K = n _K + (n _P -n _K ). (1-exp (-t / τ)).

Es ergibt sich folgender Algorithmus zur Darstellung der Berechnungsgleichung in einem Mikroprozessor:
The following algorithm results for the representation of the calculation equation in a microprocessor:

n_K(T) = n_K(T-1) + (n_P-n_K(T-1)).K
n _{K (T)} = n _{K (T-1)} + (n _P -n _{K (T-1)} ) .K

mit T = Zeitpunkt der Berechnung
T-1 = Zeitpunkt der letzten Berechnung
n_K = Ausgangsgröße des Verzögerungsglieds
n_P = Ausgangsgröße des P-Grad-Einstellglieds
K = Konstante, die den Zeitfaktor des Verzögerungsgliedes bestimmt. with T = time of calculation
T-1 = time of the last calculation
n _K = output variable of the delay element
n _P = output variable of the P-degree setting element
K = constant that determines the time factor of the delay element.

In Fig. 2 ist das Arbeitsdiagramm der in Fig. 1 gezeigten Schiffsantriebsanlage dargestellt, wobei auf der Ordinate das Drehmoment M und auf der Abszisse die Drehzahl n aufgetragen sind. Im Diagramm sind die maximal zulässige Dauerleistung des Dieselmotors 3 über der Drehzahl in Form der DBR-Kennlinie 20 sowie die Propellerkennlinie 21 aufgetragen. Eingetragen ist ferner eine gewünschte Fahranlagenvorgabe (Punkt 24) mit einer Schiffsgeschwindigkeit, der beispielsweise eine Motorsolldrehzahl von n₁ = 2000 l/min entspricht. Wird der P-Grad zu 0% eingestellt, ist der Drehzahlregler in der Lage Belastungsänderungen vollständig auszuregeln, es gilt dann die Betriebskennlinie 23. Bei einer P-Grundeinstellung von beispielsweise 10% ohne die erfindungsgemäße Kompensation ist die Betriebskennlinie 22 gültig, die eine bleibende Regelabweichung (Punkt 25) aufweist. Bei Zuschaltung der erfindungsgemäßen Kompensation wird im statischen Fall der gewünschte Betriebspunkt 24 eingehalten. Bei dynamischen Laständerungen liegt der Betriebspunkt auf der Betriebskennlinie 26. Je nach Geschwindigkeit der Laständerungen und der Verzögerungswirkung des Kompensationsgliedes 13 sind auch andere Betriebspunkte zwischen den Kennlinien 23 und 26 möglich. Der über der Zeit gemittelte Wert der Istdrehzahl entspricht genau der Sollwertvorgabe. FIG. 2 shows the working diagram of the marine propulsion system shown in FIG. 1, the torque M being plotted on the ordinate and the speed n on the abscissa. The diagram shows the maximum permissible continuous output of the diesel engine 3 versus the speed in the form of the DBR characteristic curve 20 and the propeller characteristic curve 21 . A desired driving system specification (point 24 ) with a ship speed is also entered, which corresponds, for example, to a target engine speed of n ₁ = 2000 l / min. If the P-degree is set to 0%, the speed controller is able to fully compensate for changes in load; the operating characteristic curve 23 then applies. With a basic P setting of 10%, for example, without the compensation according to the invention, the operating characteristic curve 22 is valid, which has a permanent control deviation (point 25 ). When the compensation according to the invention is switched on, the desired operating point 24 is maintained in the static case. In the event of dynamic load changes, the operating point lies on the operating characteristic curve 26 . Depending on the speed of the load changes and the delay effect of the compensation element 13 , other operating points between the characteristic curves 23 and 26 are also possible. The actual speed value averaged over time corresponds exactly to the setpoint specification.

Reference list

11

Regelvorrichtung
Control device

22nd

Solldrehzahlgeber
Target speed encoder

33rd

proportional drehzahlgeregelter Dieselmotor
proportional speed-controlled diesel engine

44th

Welle
wave

55

Propeller
propeller

66

Signalleitung
Signal line

77

Drehzahlsignalgeber
Speed signal transmitter

88th

Signalleitung
Signal line

99

Addierstufe
Adding stage

1010th

Signalleitung
Signal line

1111

P-Gradeinstelleinrichtung
P degree adjuster

1212th

Signalleitung
Signal line

1313

Verzögerungsglied
Delay element

1414

Drehzahlregler
Speed controller

1515

Signalleitung
Signal line

1616

Signalleitung
Signal line

2020th

Dauerbetriebsregelvorgabe (DBR)
Continuous operation rule specification (DBR)

2121

Drehzahlkennlinie
Speed characteristic

2222

P-Grad-Kennlinie
P-degree characteristic

2323

P-Grad-Null-Kennlinie
P-degree-zero characteristic

2424th

vorgegebener Drehzahlsollwert
specified speed setpoint

2525th

tatsächlich ausgeregelte Dieselmotor-Drehzahl-Einstellung
actually regulated diesel engine speed setting

2626

Betriebskennlinie
α Hebelstellung
Operating characteristic
α lever position

Claims

1. Control device ( 1 ) for an internal combustion engine ( 3 ) with a rigid load-bearing characteristic, in particular for an internal combustion engine ( 3 ) of a ship propulsion unit ( 3 , 4 , 5 ), the

- One or more frictionally coupled propellers ( 5 ) drives with
a speed controller ( 14 ), which generates a manipulated variable with PI or PID characteristics,
a P-degree setting device ( 11 ), by means of which the input signal of the speed controller ( 14 ) is reduced by a value n _P depending on the manipulated variable output by the speed controller ( 14 ),

characterized in that a delay element ( 13 ) is provided which completely compensates for the change in the input signal of the speed controller ( 14 ) caused by the P-degree setting device ( 11 ) after a predetermined time.

2. Device according to claim 1, characterized in that the delay element ( 13 ) is designed as a calculation device which, based on the change (n _P ) of the input signal of the speed controller ( 14 ) by the P-degree setting device ( 11 ), a compensation signal (n _K ) which calculates the value of the change (n _P ) of the input signal by the P-degree adjusting device after a predeterminable period of time.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the delay element ( 13 ) is formed by a PT1 element, the input signal of which is the output signal of the P-degree adjusting device ( 11 ).

4. Method for specifying the setpoint for an internal combustion engine with a rigid load-bearing characteristic, in particular for an internal combustion engine of a ship propulsion unit, the

- drives one or more non-positively coupled propellers
a speed controller which regulates a target speed setting proportional to the actual speed of the internal combustion engine,
a P-degree setting device which carries out a target speed correction as a function of the manipulated variable output by the speed controller,
characterized in that the target speed correction is carried out for a limited time and after the target speed correction has ended, the originally selected target speed is effective again.

5. The method according to claim 1, characterized in that for the temporal limitation of the target speed correction, a compensation signal (n _K ) is generated, which is superimposed on the value (n _P ) for the target speed correction, and after a predetermined time equal to the value (n _P ) is the speed correction with the opposite sign.