DE2109693B2 - ELECTRONIC SPEED CONTROLLER FOR COMBUSTION MACHINERY - Google Patents

ELECTRONIC SPEED CONTROLLER FOR COMBUSTION MACHINERY

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DE2109693B2
DE2109693B2 DE19712109693 DE2109693A DE2109693B2 DE 2109693 B2 DE2109693 B2 DE 2109693B2 DE 19712109693 DE19712109693 DE 19712109693 DE 2109693 A DE2109693 A DE 2109693A DE 2109693 B2 DE2109693 B2 DE 2109693B2
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Franz 7991 Eriskirch; Bader Werner 7992 Tettnang. F02d 3-02 Butscher
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MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
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Description

a) Als Reglerstufe kann wahlweise eine reine Drehzahlreglerstufe mitP-I-D-Verhalten (19) oder eine Füllungs-Drehzahlreglerstufe (20) eingeschaltet werden (Fig. 1);a) As a controller step, a pure speed controller step with P-I-D behavior (19) or a filling speed regulator stage (20) can be switched on (FIG. 1);

b) zwischen Reglerstufe (19, 20) und Verstärker (26) wird ein Füllungsbegrenzungssignal, das die Motorfüllung, z. B. abhängig von der Motordrehzahl, dem äußeren Luftdruck, der Öltemperatur oder der Ladelufttemperatur, begrenzen soll, mit dem von der Reglerstufe ausgehenden Füllungssignal verglichen, wobei das jeweils kleinere Signal an den Ver- z5 stärker weitergeleitet wird (F i g. 2 und 3);b) between controller stage (19, 20) and amplifier (26) is a filling limit signal that the engine filling, z. B. depending on the engine speed, the external air pressure, the oil temperature or the charge air temperature, compared with the filling signal emanating from the controller stage, with the smaller signal being forwarded to the Verz5 more strongly (Figs. 2 and 3 );

c) zur Drehzahlmessung sind zwei Meßsysteme vorhanden, die wahlweise zur Lieferung des Drehzahl-Ist-Wertes herangezogen werden können und beide über eine Entweder-Oder-Schaltung (34) bei Überdrehzahl auf eine Abstellvorrichtung (29) der Brennkraftmaschine (11) einwirken (Fig. 1).c) There are two measuring systems available for speed measurement, which can optionally be used for the delivery of the The actual speed value can be used and both via an either-or circuit (34) act on a shutdown device (29) of the internal combustion engine (11) at overspeed (Fig. 1).

3535

2. Elektronischer Drehzahlregler nach Anspruch 1 mit P-I-Verhalten aufweisender Reglerstufe, dadurch gekennzeichnet, daß ein P-Verhalten mit einstellbarem Proportionalitätsbereich durch Verändern des Drehzahl-Sollwertes in Ab- 4<> hängigkeit des Füllungs-Ist-Wertes erzielt wird (Fig. 4 und5).2. Electronic speed controller according to claim 1 with controller stage exhibiting P-I behavior, characterized in that a P behavior with an adjustable proportional range is achieved by changing the speed setpoint depending on the 4 <> filling actual value (Figures 4 and 5).

3. Elektronischer Drehzahlregler nach Anspruch 2 mit bei maximal möglicher Leistung bei Soll-Drehzahl einsetzender Abregelung, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Summe von Füllungsbegrenzungssignal (68) und Füllungs-Ist-Wertsignal (76) mit Hilfe eines weiteren, dem maximalen Füllungssignal (67) entsprechenden, konstanten Signals, ein dem Drehzahl-Sollwert zuzuaddierendes neues Signal gebildet wird (Fig. 4 und 5).3. Electronic speed controller according to claim 2 with at maximum possible power Reduction starting at the set speed, characterized in that from the sum of the filling limit signal (68) and actual filling value signal (76) with the aid of a further, the maximum filling signal (67) corresponding, constant signal, a new signal to be added to the speed setpoint is formed (Figures 4 and 5).

4. Elektronischer Drehzahlregler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Parallelbetrieb mehrerer Brennkraftmaschinen 81 bis 84) nur ein Führungsregler (90) mit Reglerstufe vorhanden ist und die übrigen Anlagen das Füllungssignal von dieser Reglerstufe beziehen (Fig. 6).4. Electronic speed controller according to claim 1 to 3, characterized in that at Parallel operation of several internal combustion engines 81 to 84) only one master controller (90) with controller stage is available and the other systems receive the filling signal from this controller stage (Fig. 6).

5. Elektronischer Drehzahlregler nach An-Spruch 4, wobei die Brennkraftmaschinen mit Generatoren gekuppelt sind, die auf ein gemeinsames Netz arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß dem Füllungssignal der gemeinsamen Führungsreglerstufe für die einzelne Brennkraftmaschine ein die Wirklast des durch die betreffende Brennkraftmaschine angetriebenen Generators berücksichtigendes Signal zuaddiert wird, so daß alle Anlagen mit der vorgeschriebenen Belastung betrieben werden (F i g. 6).5. Electronic speed controller according to claim 4, the internal combustion engines with Generators are coupled which work on a common network, characterized in that that the filling signal of the common master control stage for the individual internal combustion engine on the active load of the generator driven by the internal combustion engine in question taking into account signal is added, so that all systems with the prescribed Load are operated (Fig. 6).

6. Elektronischer Drehzahlregler nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei den verwendeten Operationsverstärkern die Dioden in den Rückkopplungszweig mit einbezogen sind, womit der Temperatureinfluß der Dioden ausgeschaltet ist.6. Electronic speed controller according to claim 1 to 5, characterized in that at the operational amplifiers used, the diodes are included in the feedback path, with which the temperature influence of the diodes is switched off.

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen großer Leistung mit einer Sollwerteinstellung für Drehzahl bzw. Füllung der Brennkraftmaschine, einem Soll-Ist-Vergleich der Drehzahl, einer Reglerstufe, einem Verstärker, einem Stellglied mit Servoventil zur Füllungssteuerung mit Weggeber und Rückführung.The invention relates to an electronic speed controller for internal combustion engines of high power with a setpoint setting for the speed or filling of the internal combustion engine, a setpoint / actual comparison the speed, a controller stage, an amplifier, an actuator with servo valve for Fill control with displacement sensor and feedback.

Elektronische Drehzahlregler werden für Brennkraftmaschinen wegen ihres einfachen Aufbaues, ihrer ψ guten Einstellbarkeit und wegen der universellen Verwendbarkeit für verschiedene Typen von Brennkraftmaschinen zur Regelung von Drehzahl und Füllung vorgesehen.Electronic speed controllers are provided for internal combustion engines because of their simple structure, their ψ good adjustability and because of their universal applicability for various types of internal combustion engines for regulating speed and charge.

Bei Brennkraftmaschinen großer Leistung, z. B. Dieselmotoren für Schienenfahrzeuge, besteht die Forderung nach wahlweiser Drehzahlregelung bzw. kombinierter Füllungs-Drehzahlregelung. Bei nachgeschaltetem Drehmoment-Wandler-Getriebe z.B. ist Drehzahl- und Füllungsregelung möglich, bei nachgeschaltetem Kupplungsgetriebe ist jedoch Füllungsregelung erforderlich. In internal combustion engines of great power, e.g. B. diesel engines for rail vehicles, there is Demand for optional speed control or combined filling speed control. With downstream Torque converter gearbox, for example, is possible to regulate speed and charge, with a downstream Clutch transmission is required, however, filling control.

Wegen des hohen Anschaffungswertes der Maschinen bestehen besondere Forderungen zur Verhinderung von vorzeitigem Verschleiß beim Betreiben der Maschinen unter ungünstigen Bedingungen. Die Füllung der Maschinen muß dann z. B. in Abhängigkeit von der Motordrehzahl zurückgenommen werden, wenn der Zünddruck bei niedrigen Drehzahlen für die Lagerung der Kurbelwelle zu groß wird oder die sogenannte Rauchgrenze erreicht wird. Sinkt der ύ äußere Luftdruck, z. B. durch Erreichen einer größeren Höhe beim Antrieb von Fahrzeugen, oder steigt die Öltemperatur der Maschine unzulässig an, z.B. durch einen Defekt an der Kühlanlage, oder ist die Temperatur der Ansaugluft zu hoch, so muß die Füllung zum Schutz der Maschine bzw. zur einwandfreien Verbrennung reduziert werden.Because of the high purchase price of the machines, there are special requirements to prevent premature wear and tear when the machines are operated under unfavorable conditions. The filling of the machines must then, for. B. can be withdrawn as a function of the engine speed if the ignition pressure at low speeds for the storage of the crankshaft is too high or the so-called smoke limit is reached. If the ύ external air pressure drops, e.g. B. by reaching a greater height when driving vehicles, or the oil temperature of the machine rises inadmissibly, e.g. due to a defect in the cooling system, or if the temperature of the intake air is too high, the filling must be used to protect the machine or to make it flawless Combustion can be reduced.

Bei Überdrehzahl muß sichergestellt sein, daß unter allen Umständen die Füllung der Brennkraftmaschine zurückgenommen wird.In the event of overspeed, it must be ensured that the internal combustion engine is filled under all circumstances is withdrawn.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese vielfältigen Bedingungen mit einem elektronischen Regler zu erfüllen. The object of the invention is to meet these diverse conditions with an electronic controller.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:This task is solved by the combination of the following features:

a) Als Reglerstufe kann wahlweise eine reine Drehzahlreglerstufe mit P-I-D-Verhalten oder eine Füllungs-Drehzahlreglerstufe eingeschaltet werden;a) A pure speed controller stage can optionally be used as the regulator stage with P-I-D behavior or a filling speed controller stage be switched on;

b) zwischen Reglerstufe und Verstärker wird ein Füllungsbegrenzungssignal, das die Motorfüllung, z. B. abhängig von der Motordrehzahl, dem äußeren Luftdruck, der Öltemperatur oder der Ladelufttemperatur, begrenzen soll, mit demb) between the controller stage and the amplifier is a filling limit signal that the engine filling, z. B. depending on the engine speed, the external air pressure, the oil temperature or the charge air temperature, with which

von der Reglerstufe ausgehenden Füllungssignal F i g. 3 das Schaltbild zur Begrenzung des Füllungs-filling signal F i g emanating from the controller stage. 3 the circuit diagram for limiting the filling

vergliehen, wobei das jeweils kleinere Signal an signals,compare the smaller signal to signals,

den Verstärker weitergeleitet wird; Fig. 4 die Darstellung von Füllungs-Abregel-the repeater is forwarded; Fig. 4 shows the representation of filling control

c) zur Drehzahlmessung sind zwei Meßsysteme kurven,c) two measuring systems are curves for speed measurement,

vorhanden, die wahlweise zur Lieferung des 5 F ι g. 5 das Schaltbild zur Abregelung der Füllung, Drehzahl-Ist-Wertes herangezogen werden kön- Fl§·6 die Korrektur der Brennkraftmaschmen-available, which is optionally available for the delivery of the 5 F ι g. 5 the circuit diagram for regulating the charge, the actual speed value can be used - Fl § 6 the correction of the internal combustion engine

nen und beide über eine Entweder-Oder-Schal- leitungen durch Berücksichtigung der Wirkleistungen tang bei Überdrehzahl auf eine Abstellvorrich- von Parallel auf ein gemeinsames Netz arbeitenden tang der Brennkraftmaschine einwirken. Generatoren, ,,.,,, _. „and both act via an either / or sound line by taking into account the active powers tang in the event of overspeed on a shut-off device of the internal combustion engine operating in parallel on a common network. Generators, ,,. ,,, _. "

iö F ι g. 7 das Schaltbild des Differenzverstarkers.iö F ι g. 7 the circuit diagram of the differential amplifier.

Durch die Erfindung werden die Vorteile des elek- In F i g. 1 ist ein Hochleistungs-Dieselmotor 11 alsThrough the invention, the advantages of the electrical In F i g. 1 is a high-performance diesel engine 11 as

ironischen Reglers weiter ausgebaut und eine weit- Regelstrecke dargestellt. Die Drehzahl des Dieselgehende Sicherung hochwertiger Brennkraftmaschi- motors wird sowohl mit einem Tachogenerator 12, nen gegen vorzeitigen Verschleiß und Zerstörung der eine Drehzahlspannung liefert, als auch mit einem durch Überdrehzahl erreicht. 15 digitalen Drehzahlmesser 13, der eine der Drehzahlironic controller expanded and a wide-controlled system is shown. The speed of the diesel going Securing high-quality internal combustion engine is both with a tachometer generator 12, against premature wear and tear and destruction of the speed voltage supplies, as well as with a reached by overspeed. 15 digital tachometer 13, one of the speed

Für die verschiedenartigen Anwendungsgebiete ist entsprechende Frequenz bildet, gemessen. Die äuses notwendig, den Proportionalitätsbereich des Reg- gehenden Signale werden in einem Drehzahlaufnehlers einstellbar von 0 bis etwa lO°/o auszuführen. merl4 bzw. in einem Frequenz-Spannungs-Wandler Erfindungsgemäß wird hierzu eine Reglerstufe mit 15 in jeweils analoge Gleichspanmingssignale um-P-I-Verhalten verwendet mit 0%_ Drehzahlabwei- 20 gewandelt und über einen Schalter 16 wahlweise als chung zwischen Leerlauf uüd voller Füllung, während Drehzahl-Ist-Wert für die Regelung zur Verfügung "ein P-Verhalten mit einstellbarem Proportionalitäts- gestellt.The appropriate frequency is formed and measured for the various areas of application. The outside necessary, the proportional range of the moving signals are in a speed error adjustable from 0 to about 10%. merl4 or in a frequency-voltage converter According to the invention, for this purpose a regulator stage with 15 in each case analog DC voltage signals with P-I behavior used with 0% _ speed deviation and converted via a switch 16 optionally as between idling and full filling, while the actual speed value is available for control "a P-behavior with adjustable proportionality.

bereich durch Verändern des Drehzahl-Sollwertes in Die Drehzahl-Sollwerteinstellung erfolgt über einrange by changing the speed setpoint in The speed setpoint is set using a

Abhängigkeit des Füllungs-Ist-Wertes erzielt wird. Potentiometer 17, der Vergleich zwischen beidenDependence of the actual filling value is achieved. Potentiometer 17, the comparison between the two

Weiterhin ist es zur Einstellung und Überprüfung 25 Werten wird in einem Additionspunkt 18 durchdes Proportionalitätsbereiches auf dem Prüfstand geführt und einer P-I-D-Reglerstufe 19 zugeführt, und zur Einhaltung der verlangten Soll-Drehzahl er- Neben der P-I-D-Reglerstufe 19 ist eine FüUüngswünscht, daß der Regler bei maximal möglicher Lei- reglerstufe 20 mit einer Sollwerteinstellung für die siung bei der eingestellten Soll-Drehzahl mit der Ab- Füllung 21 angeordnet. Über einen Schalter 22 kann regelung beginnt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch 3° wahlweise das Füllungssignal entsprechend dem erreicht, daß aus der Summe von Füllungsbegren- Drehzahl-Sollwert oder entsprechend dem Füllungszungssignal und Füllungs-Ist-Wertsignal mit Hilfe Sollwert oder entsprechend dem Befehl eines Füheines weiteren, dem maximalen Füllüngssignal ent- rungsreglerS bezogen werden.Furthermore, it is for setting and checking 25 values is passed in an addition point 18 Proportionality range on the test bench and fed to a P-I-D controller stage 19, In addition to the P-I-D controller stage 19, a control is desired that the controller with a maximum possible idle controller stage 20 with a setpoint setting for the siung at the set target speed with the filling 21 arranged. A switch 22 can regulation begins. According to the invention this is thereby optionally the filling signal corresponding to the 3 ° achieves that from the sum of the filling limit speed setpoint or according to the filling tongue signal and actual filling value signal with the aid of the nominal value or according to the command of a driver further, the maximum filling signal can be obtained from the regulatorS.

sprechenden, konstanten Signals, ein dein Drehzahl- In einem analogen Odergatter 23 wird dasspeaking, constant signal, your speed- In an analog OR gate 23 that is

Sollwert zuzuaddierendes neues Signal gebildet wird. 35 Füllungssignal der Reglerstufe mit dem Füilungs-The new signal to be added to the setpoint is formed. 35 filling signal of the controller stage with the filling

Arbeiten mehrere Brennkraftmaschinen parallel auf begrenzungssignal einer Füllungsbegrenzuhg 24, die einen gemeinsamen Abtrieb,, so war es bisher üblich, z. B. von Motordrehzahl, Ölterhperatur, Lademftjeder Brennkraftmaschine einen eigenen Regler zu- temperatur oder Luftdruck beeinflußt wird, verzuordnen. Dabei ist es jedoch schwierig, die gleich- glichen. Das kleinere Signal wird in einem weiteren mäßige Belastung aller Brennkraftmaschinen sicher- 40 Additionspunkt 25 mit einem Rückführungssignal zustellen. r . verglichen, in einem Verstärker 26 verstärkt und inSeveral internal combustion engines work in parallel on a limit signal of a Füllungsbegrenzuhg 24, which has a common output, so it was previously common, for. B. by engine speed, oil temperature, loading capacity, each internal combustion engine has its own controller too temperature or air pressure is to be prescribed. However, it is difficult to find the same ones. In a further moderate load on all internal combustion engines, the smaller signal is safely supplied with a feedback signal. r . compared, amplified in an amplifier 26 and in

Dieser Nachteil wird dadurch beseitigt, daß bei einem elektrohydraulischen Servoventil 27 in einen Parallelbetrieb mehrerer Brennkraftmaschinen nur entsprechenden hydraulischen Druck umgewandelt, ein Führungsregler mit Reglerstafe vorhanden ist Dieser Druck wird in einer vom Dieselmotor 11 an- und die übrigen Anlagen das Füllungssignal von 45 getriebenen Pumpe 28 erzeugt und ,gelängt über ein dieser Reglerstafe beziehen. Abstellventil 29 zu einem Zylinder 30, der eine Ein-This disadvantage is eliminated that in an electrohydraulic servo valve 27 in a Parallel operation of several internal combustion engines only converted corresponding hydraulic pressure, a master regulator with regulator stage is available This pressure is set in one of the diesel engine 11 and the other systems generate the filling signal from 45 driven pump 28 and extend over a refer to this controller level. Shut-off valve 29 to a cylinder 30, which has an

Dadurch wird eine für die meisten Anwendüngs- spritzpumpe 31 betätigt. Ein Weggebet 32 erzeugt fälle ausreichend gleichmäßige Belastung erzielt. das Rückführungssignal, das über einen VerstärkerAs a result, an injection pump 31 for most applications is actuated. A prayer 32 is generated In some cases, a sufficiently uniform load is achieved. the feedback signal coming through an amplifier

Beim Antrieb von Generatoren, die auf ein ge- 33 geleitet wird. Das Abstellventil 29 wird bei Erfneinsames Netz arbeiten, kann eine noch genauere 5° reichen einer Überdrehzahl durch einen Entwedef-Lastabgleichung notwendig werden, insbesondere um Oder-Schalter 34 von einem der beiden Drehzahl-Veränderungen des Stellgliedes oder der Füllungs- Ist-Wertsignale betätigt. Eine Proportioiialitätssteuerung, die sich im Laufe der Zeit ergeben, auszu- einstellung 35 wird von dem Rückführsignal als gleichen. Füllungs-Ist-Wert und von dem Füllungsbegren-When driving generators, which is fed to a 33. The shut-off valve 29 is at event Network work, an even more precise 5 ° can reach an overspeed through a Entwedef load balancing become necessary, in particular to OR switch 34 of one of the two speed changes of the actuator or the actual filling value signals. A proportionality control, which result in the course of time to be set 35 is from the feedback signal as same. Actual filling value and the filling limit

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem 55 zungssignal beeinflußt und liefert ein dem Drehzahl-Füllungssignal der gemeinsamen Führungsreglerstafe Sollwert zuzuaddierendes neues Signal,
für eine einzelne Brennkraftmaschine ein die Wirk- F i g. 2 zeigt den in zwei gerade Teilstücke 38 und
This object is achieved by influencing the value signal and delivering a new signal to be added to the speed filling signal of the common master control station setpoint,
for a single internal combustion engine, the effective F i g. 2 shows the in two straight sections 38 and

last des durch die betreffende Brennkraftmaschine 39 aufgeteilten Verlauf der Füllungsbegrenzung 40 angetriebenen Generators berücksichtigendes Signal über der Drehzahl. Jedes Teilstück ist durch drei zuaddiert wird, so daß alle Anlagen mit der vor- 6o Werte darstellbar, die maximale Begrenzungshöhe 41, geschriebenen Belastung betrieben werden. den Neigungswinkel 42 und die Einsatzdrehzahl 43.Last of the course of the charge limitation 40-driven generator, which is divided by the internal combustion engine 39 in question, over the speed of rotation, taking into account the signal. Each section is added by three, so that all systems can be operated with the preset values, the maximum limit level 41, written load. the angle of inclination 42 and the starting speed 43.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 3 zeigt die Darstellung eines derartigen Teil-An embodiment of the invention is shown in Fig. 3 shows the representation of such a part

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher Stückes durch die Schaltang,
beschrieben. Es zeigt Bei 44 wird eine der Drehzahl proportionale Span-
Drawing and is shown in more detail in the following by the Schaltang,
described. It shows at 44 a span proportional to the speed

F i g. 1 das Blockschaltbild einer elektronischen 65 nung angelegt und mit einer am Potentiometer 45 Regelanlage für eine Brennkraftmaschine, eingestellten negativen Spannung Verglichen. Ist dieseF i g. 1 the block diagram of an electronic voltage 6 5 applied and compared with a negative voltage set on the potentiometer 45 control system for an internal combustion engine. Is this

Fig. 2 die Darstellung einer Füllungsbegrenzungs- Spannnung größer als die Drehzahlspannung, wird kurve in Abhängigkeit von der Drehzahl, am. Ausgang des Operationsverstärkers 46 ein posi-Fig. 2 is the representation of a charge limitation voltage greater than the speed voltage curve as a function of the speed, at the output of the operational amplifier 46 a positive

5 65 6

tives Signal erzeugt, das über eine Diode 47 direkt ein DiSerenzsignal, das über den Operationsverstär-tive signal is generated via a diode 47 directly a DiSerenzsignal that via the operational amplifier

zurückgekoppelt wird. Erst wenn die Drehzahlspan- ker 72 verstärkt wird, und entsprechend dem amis fed back. Only when the speed armature 72 is reinforced, and in accordance with the on

nung bei 44 größer wird als die mit dem Potentio- Potentiometer 74 eingestellten Ungleichförmigkeits-voltage at 44 is greater than the non-uniformity set with the potentiometer 74

meter 45 eingestellte negative Spannung, wird das grad bei 73 erscheint. Der Sollwert wird um diesesMeter 45 set negative voltage, the degree will appear at 73. The setpoint is around this

Sginal am Ausgang des Operationsverstärkers 46 5 Signal vergrößert, so daß die Maschine tatsächlichSginal at the output of the operational amplifier 46 5 signal increased so that the machine actually

negativ, kann über eine Diode 48 fließen und im Punkt 77 arbeitet.negative, can flow through a diode 48 and work at point 77.

wird über einen Widerstand 49 zurückgekoppelt. In Fi g. 6 sind vier Brennkraftmaschinen 81 bis 84 Für die Rückkopplung ist die Spannung in einem mit den Generatoren 85 bis 88 dargestellt. Die Gene-Punkt 50 maßgeblich. Die Spannung am Ausgang ratoren 85, 86 und 87 arbeiten parallel auf ein Netz des Operationsverstärkers 46 stellt sich ent- ίο 89, während der Generator88, z.B. zu Reparatursprechend der Durchlaßspannung der Diode 48 ein, zwecken, abgeschaltet ist. Die Drehzahl der drei womit der Temperatureinfluß dieser Diode aus- Brennkraftmaschinen 81, 82 und 83 wird nur von geschaltet ist. einem Führungsregler 90 mit der Sollgröße (Frequenzis fed back via a resistor 49. In Fi g. 6 are four internal combustion engines 81 to 84 For the feedback, the voltage is shown in one with the generators 85 to 88. The genes point 50 decisive. The voltage at the output rators 85, 86 and 87 work in parallel on a network of the operational amplifier 46 arises ίο 89, while the generator88, e.g. for repairs the forward voltage of the diode 48 is turned off for the purpose of. The speed of the three with which the temperature influence of this diode from internal combustion engines 81, 82 and 83 is only from is switched. a master controller 90 with the setpoint value (frequency

An einem Potentiometer 51 kann die Begrenzungs- des Netzes) verglichen und daraus wird ein gemeinabnahme pro Drehzahleinheit eingestellt werden, ent- 15 sames Füllungssignal gebildet. Über eine Sammelsprechend dem Neigungswinkel 42 (F i g. 2). Die Ein- schiene wird dieses Signal den Füllungssteuerungen stellung am Potentiometer 45 ergibt die Einsatzdreh- 91, 92 und 93 zur Regelung der Brennkraftmaschizahl 43 (Fig. 2). nen zugeleitet. Die von den Generatoren abgegebeneThe limitation of the network can be compared on a potentiometer 51 and a common acceptance per speed unit is set from this, and a corresponding filling signal is formed. Via a collection corresponding to the angle of inclination 42 (FIG. 2). The monorail sends this signal to the filling controls. Position on the potentiometer 45 results in the insert turns 91, 92 and 93 for regulating the internal combustion engine number 43 (FIG. 2). nen forwarded. The one given off by the generators

Die Begrenzungshöhe 41 dagegen wird an einem Wirkleistung wird in Wirkleistungsmeßgeräten 94, 95 weiteren Potentiometer 52 eingestellt. Von der dort 20 und 96 erfaßt und in Form von Signalen einem Diffeeingestellten positiven Spannung wird die von renzverstärker 97 gemeldet. Hier wird von allen einPotentiometer 51 stammende negative Spannung gehenden Signalen ein Mittelwert und aus der Diffemittels eines weiteren Operationsverstärkers 54 ab- renz zwischen Eingangssignal und Mittelwert ein entgezogen. Das bei 55 auftretende Signal ist ein Maß sprechendes Ausgangssignal gebildet und Korrekturfür die Größe der Begrenzung. An 53 können weitere 25 gliedern 98, 99 und 100 übermittelt. Dort wird das Korrekturglieder für weitere Teilstücke, z. B. 39, an- Korrektursignal dem gemeinsamen Füllungssignal zugeschlossen werden. addiert und regelt dadurch die entsprechenden Brenn-The limit level 41, on the other hand, is set at an active power in active power measuring devices 94, 95 further potentiometers 52 . From the there 20 and 96 detected and in the form of signals to a differential set positive voltage, the reference amplifier 97 is reported. Here, a mean value is withdrawn from all negative voltage going signals coming from a potentiometer 51 and a difference between the input signal and mean value is withdrawn from the difference by means of a further operational amplifier 54. The signal occurring at 55 is a measurement-speaking output signal and a correction for the size of the limitation. A further 25 members 98, 99 and 100 can be transmitted to 53. There the correction elements for other parts, z. B. 39, a correction signal to be included in the common filling signal. adds and regulates the corresponding burning

In F i g. 4 sind verschiedene Soll-Füllungsabregel- kraftmaschinen in der Weise, daß alle Anlagen mitIn Fig. 4 are different target filling control machines in such a way that all systems with

kurven 60, 61 und 62 dargestellt. Der Schnittpunkt derselben oder einer vorbestimmbaren Wirkleistungcurves 60, 61 and 62 are shown. The intersection of the same or a predeterminable active power

mit den Drehzahl-Sollwerten 63, 64 und 65 soll auf 30 arbeiten.with the speed setpoints 63, 64 and 65 should work at 30.

der maximal möglichen Füllungslinie 66 liegen, die Über Schalter 101 bis 104 können alle Regler derthe maximum possible filling line 66 , the switches 101 to 104 can all controllers of the

von der Füllungslinie 67 für 100% Füllung um die installierten Brennkraftmaschinen als Führungsreglerfrom the filling line 67 for 100% filling around the installed internal combustion engines as a master controller

Füllungsbegrenzung 68 abweicht. Außerdem soll herangezogen werden.Filling limit 68 deviates. It should also be used.

der Ungleichförmigkeitsgrad bzw. Proportionalitäts- Über Schalter 105 bis 108 kann jede einzelne Anbereich, d. h. die Neigung der Füllungsabregelkurven, 35 lage vom Netz abgeschaltet werden. In abgeschalteeinstellbar sein. tem Zustand ist im Beispiel die Anlage mit derThe degree of nonuniformity or proportionality can be switched off from the network via switches 105 to 108 , ie the inclination of the filling control curves, 35 position. Can be set to switch off. In the example, the system with the

F i g. 5 zeigt das Schaltbild zur Darstellung der Brennkraftmaschine 84 und dem Generator 88 dar-F i g. 5 shows the circuit diagram for the representation of the internal combustion engine 84 and the generator 88.

FüllungsabregelkurvennachFig. 4. gestellt. Gleichzeitig mit der Betätigung eines derFilling control curves according to Fig. 4th posed. Simultaneously with the actuation of one of the

An einem Potentiometer 69 wird eine positive Schalter 105 bis 108 wird über einen entsprechendenA positive switch 105 to 108 is connected to a potentiometer 69 via a corresponding one

Spannung, die in der Höhe dem Füllungssignal für 40 Schalter 109 bis 112 die abgeschaltete Anlage mitVoltage that corresponds to the level of the filling signal for 40 switches 109 to 112 with the system switched off

100% Füllung entspricht, eingestellt. Am Punkt 70 ihrem eigenen Regler verbunden und die Trennung100% filling is set. At point 70 their own regulator connected and disconnected

wird das Füllungsbegrenzungssignal, am Punkt 71 im Differenzverstärker durchgeführt,the filling limit signal is carried out at point 71 in the differential amplifier,

das Füllungs-Ist-Wertsignal angeschlossen. In F i g. 7 ist das Schaltbild eines Differenzverstär-the actual filling value signal is connected. In Fig. 7 is the circuit diagram of a differential amplifier

Durch einen Operationsverstärker 72 wird das kers für vier parallel geschaltete Generatoren dar-Differenzsignal aus der Summe von Füllungsbegren- 45 gestellt. Schalter 121 bis 124 werden jeweils geöffnet, zungssignal und Füllungs-Ist-Wertsignal einerseits wenn die entsprechende Anlage abgeschaltet wird, und der eingestellten Spannung des Potentiometers Im Beispiel sei wiederum die vierte Anlage abgestellt 69 andererseits verstärkt. Am Punkt 73 kann das und damit Schalter 124 geöffnet.
Ausgangssignal abgegriffen werden, das dem Sollwert Für jede Anlage ist ein Transistor 125 bis 128 vorfür die Füllungsbegrenzung zuaddiert wird. Ein 50 gesehen und eine Konstantstromquelle 129 bis 132. Potentiometer 74 gestattet die Einstellung des Un- An der Basis 133 bis 136 der Transistoren wird gleichförmigkeitsgrades. jeweils das entsprechende Signal für die Wirklast der
An operational amplifier 72 represents the difference signal for four generators connected in parallel from the sum of the filling limit 45. Switches 121 to 124 are each opened, the filling signal and the filling actual value signal on the one hand when the corresponding system is switched off, and the set voltage of the potentiometer in the example is again switched off 69 on the other hand, amplified. At point 73 this and thus switch 124 can be opened.
Output signal can be tapped, which is added to the nominal value for each system, a transistor 125 to 128 before the filling limit is added. A 50 and a constant current source 129 to 132. Potentiometer 74 allows the adjustment of the degree of uniformity at the base 133 to 136 of the transistors. the corresponding signal for the effective load of the

Wird z. B. die Maschine mit der Soll-Drehzahl 63 einzelnen Anlagen angeschlossen und steuert denIs z. B. the machine with the target speed 63 connected to individual systems and controls the

(F i g. 4) und maximal möglicher Füllung betrieben, über die Transistoren fließenden Strom,(F i g. 4) and operated with the maximum possible filling, current flowing through the transistors,

so arbeitet sie im Betriebspunkt 75. Die Summe aus 55 Abhängig von dem fließenden Strom und damitso it works at operating point 75. The sum of 55 Depending on the current flowing and thus

Füllungs-Ist-Wertsignal und Füllungsbegrenzungs- abhängig von der Wirklast entsteht am Kollektor 137 The actual filling value signal and the filling limitation dependent on the active load are generated at collector 137

signal entspricht dem am Potentiometer 69 eingestell- bis 140 eine Spannnung, die in den Korrekturgliedernsignal corresponds to the voltage set on potentiometer 69 , up to 140 a voltage in the correction elements

ten Wert für 100% Füllung. Damit ist keine Diffe- 98 bis 101 (Fig. 6) dem gemeinsamen Füllungs-th value for 100% filling. This means that there is no difference between 98 and 101 (Fig. 6)

renzspannung vorhanden und es entsteht demzufolge signal zuaddiert wird.residual voltage is present and a signal is added accordingly.

auch kein Signal am Punkt 73. Der Sollwert wird 6° Durch die jeder Anlage zugeordneten Konstant-also no signal at point 73. The setpoint is 6 °.

nicht verändert. Stromquellen 129 bis 132 können jederzeit weiterenot changed. Power sources 129 to 132 can add more at any time

Wird die Maschine dagegen im Punkt 76 betrieben, Anlagen zu- oder abgeschaltet werden, ohne daß dieIf, on the other hand, the machine is operated at point 76, systems are switched on or off without the

so ist ein kleineres Füllungs-Ist-Wertsignal vorhanden. bisherigen Anlagen angeglichen werden müssen. Diethis means that there is a smaller actual filling value signal. previous systems must be adjusted. the

Die Summe aus Füllungsbegrenzungssignal und einzelnen Steuerungen der Brennkraftmaschinen wer-The sum of the filling limit signal and the individual controls of the internal combustion engines are

Füllungs-Ist-Wertsignal erreicht nicht den am 65 den laufend korrigiert, so daß immer die vorgeschrie-The actual filling value signal does not reach the continuously corrected on the 65 den, so that the prescribed

Potentiometer 69 eingestellten Wert und es entsteht benen Wirkleistungen abgegeben werden.Potentiometer 69 set value and there arises benen active powers are emitted.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektronischer Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen großer Leistung mit einer Soll-Werteinstellung für Drehzahl bzw. Füllung der Brennkraftmaschine, einem Soll-Ist-Vergleich der Drehzahl, einer Reglerstufe, einem Verstärker, einem Stellglied mit Servoventil zur Füllungssteuerung mit Weggeber und Rückführung, ge- ίο kennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:1. Electronic speed controller for internal combustion engines of high power with a setpoint value setting for speed or filling of the internal combustion engine, a target / actual comparison of the speed, a controller stage, an amplifier, an actuator with servo valve for filling control with displacement sensor and feedback, ge ίο characterized by the combination of the following features:
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