DE2120459A1 - Elektronischer Regler für die Geschwindigkeit eines Maschinenelementes - Google Patents
Elektronischer Regler für die Geschwindigkeit eines MaschinenelementesInfo
- Publication number
- DE2120459A1 DE2120459A1 DE19712120459 DE2120459A DE2120459A1 DE 2120459 A1 DE2120459 A1 DE 2120459A1 DE 19712120459 DE19712120459 DE 19712120459 DE 2120459 A DE2120459 A DE 2120459A DE 2120459 A1 DE2120459 A1 DE 2120459A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- regulator according
- speed
- voltage
- output
- pulse
- 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.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
- G01P1/07—Indicating devices, e.g. for remote indication
- G01P1/08—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers
- G01P1/10—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers for indicating predetermined speeds
- G01P1/103—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers for indicating predetermined speeds by comparing the value of the measured signal with one or several reference values
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
Daim 6962/4 21. April 1971
Daimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-Untertürkheim
Nercedesstraße 135
Stuttgart-Untertürkheim
Nercedesstraße 135
Elektronischer Regler für die Geschwindigkeit eines Maschinenelementes
Die Erfindung betrifft einen elektronischen Regler für die Geschwindigkeit eines mit einer Sollgeschwindigkeit zu
bewegenden Maschinenelementes, bei dem ein Geber eine Wechselspannung mit zur Geschwindigkeit des Maschinenelementes
proportionaler Frequenz bildet und daraus ein elektrisches Signal gewonnen wird, das ein die Geschwindigkeit
des Maschinenelementes beeinflussendes Regelorgan im Sinne einer Rückgängigmachung einer Abweichung von der
Sollgeschwindigkeit betätigt.
Derartige Regler werden z. B. bei Einspritzpumpen von Dieselmotoren verwendet, wobei über ein auf der Nockenwelle
der Einspritzpumpe sitzendes Zahnrad ein Drehzahlsignal abgenommen und nach Verarbeitung einem Stellmagnet
zugeführt wird, der über einen Winkelhebel direkt mit der Regelstange der Einspritzpumpe verbunden ist.
Die hohen Genauigkeits- und Zuverlässigkeitsanforderungen, die an derartige Regler gestellt werden, setzen kostspielige
mechanische oder hydraulische Anordnungen voraus.
208846/0U9
- 2 - Daim 8962/4
Das Ziel der Erfindung "besteht darin, einen elektronischen Regler der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welcher
"bei verhältnismäßig einfachem keinen übermäßigen Aufwand erfordernden Aufbau eine hohe Regelgenauigkeit gewährleistet
und von Störeinflüssen weitgehend unabhängig ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die Erfindung durch einen an den Geber angeschlossenen Impulsformer, der
aus der Wechselspannung gleichlange und gleichhohe Rechteckimpulse mit einer der Geschwindigkeit proportionalen Frequenz
W formt, eine Regelstufe, in der eine die Sollgeschwindigkeit darstellende Gleichspannung·mit dem die tatsächliche Geschwindigkeit
wiedergebenden elektrischen Signal verglichen und eine der Abweichung vom Sollwert proportionale Ausgangsgleichspannung
gebildet wird, und eine Steuerstufe, mittels der das Regelorgan entsprechend dem Ausgangssignal der Regelstufe
gesteuert wird. Durch diese Ausbildung werden dJe hohen, an derartige Regler gestellten Anforderungen bei kostengünstiger Herstellungsmöglichkeit voll erfüllt.
Bei Anwendung des elektronischen Reglers gemäß der Erfindung auf eine Maschinenanordnung mit Zahnrädern sieht die
Erfindung vor, daß ein auf das Vorbeilaufen der Zähne eines das Maschinenelement darstellenden Zahnrades ansprechender,
vormagnetisierter induktiver Geber verwendet wird.
Vorteilhafterweise werden im Impulsformer aus der vom Geber gelieferten Wechselspannung zunächst Rechteckimpulse geformt,
wobei von diesen die abfallende Flanke zur Triggerung eines mono stabilen MuüfcL vibrators verwendet wird, der nach Ent sperrung
durch die abfallende Flanke während einer genau definierten, konstanten Zeit entsperrt bleibt und dann
in den gesperrten Zustand zurückkehrt, so daß der Mittelwert
- 3 - Daim 8962/4
des Impulsausganges der Geschwindigkeit des Maschinenelementes
bzw. der Drehzahl des Zahnrades entspricht. Bei Sollgeschwindigkeit bzw. Nenndrehaahl beträgt das
Impuls-Zlmpulslückenverhältnis vorzugsweise 1:1. Hierdurch
wird ein gleichmäßiger Regelhub nach beiden Seiten von der Wenndrehzahl gewährleistet.
Insbesondere wenn der erfindungsgemäße elektronische Regler innerhalb eines Kraftfahrzeuges verwendet wird, ist die
Betriebsspannung des Multivibrators mittels Zenerdiode stabilisiert.
Um aus der Rechteck-Impulsspannung eine Gleichspannung zu
erzeugen, weist die Regelstufe nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform einen Rechenverstärker auf, dessen
einem Eingang (-) der Impulsausgang und dessen anderem Eingang (+) eine die Sollgeschwindigkeit bzw. Nenndrehzahl
darstellende Vergleichs-Gleichspannung zugeführt wird. Die Bildung der Gleichspannung und der Vergleich finden also
in einer einzigen Schaltstufe statt. Unter einem Rechenverstärker
ist bekanntlich ein Gleichspannungsverstärker mit großem negativem Verstärkungsfaktor und hohem Eingangswiderstand
zu verstehen, der üblicherweise mit Gegenkopplung über einen Widerstand betrieben wird.
Zweckmäßigerweise ist die Vergleichsspannung von einem an
eine stabilisierte Spannungsquelle angeschlossenen Potentiometer abgenommen. Eine besonders einfache Ausführungsform
besteht darin, daß die stabilisierte Spannung ander Zenerdiode, an die auch der Multivibrator angeschlossen ist, abgenommen
wird.
20984S/0U9
- 4- - Daim 8962/4
Ein Regler, der trotz großer Universalität von sehr einfachem und wirtschaftlichem Aufbau ist, besteht darin, daß die
Regelstufe als Proportionalregler mit gleichzeitiger differenzierender, integrierender und ELefpaßwirkung
ausgebildet ist. Ber Rechenverstärker übt hier also gleichzeitig mehrere ifonktionen aus.
. Vorzugsweise liegt die Grenzfrequenz des Tiefpasses unterhalb
der Frequenzen des Gebers. Zweckmäßigerweise liegt die W Grenzfrequenz etwa bei 10 Hz.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der differenzierend
wirkende Seil im Bereich der Eigenfrequenz des Reglers
wirksam. Der integrierend wirkende lleil ist vorteilhaft erweise
im Bereich langperiodiger Geschwind!gkeits- bzw.
Drehzahländerungen wirksam, so daß ein über längere Zeiträume eintretendes Auswandern der Sollgeschwindigkeit
unmöglich wird.
Eine besonders zweckmäßige Ausfülirungsform sieht vor, daß
zur Erzielung der iDiefpaßwirkung der Impulsausgang über
ein RC-Glied und einen 1/5 bis 1/10 des Widerstandes des RO-Gliedes "betragenden Widerstand an den Hinus-Eingang des
Rechenverstärkers angeschlossen ist und der Ausgang des Rechenverstärkers über einen hochohmigen Gegenkopplungswiderstand
mit der Yerbindungsstelle der vorgenannten Widerstände
und über einen Kondensator mit dem Iiinus-Eingang verbunden ist. Vorzugsweise ist der Impulsausgang außerdem
über einen Kondensator und einen Widerstand an die Verbindungsstelle angeschlossen.
209846/0Ud
Daim 8962/4
Nach einer weiteren Ausfühningsform sind die Kapazität
des Kondensators größer, der Wert des Widerstandes kleiner als die entsprechenden Werte des parallelgeschalteten
RC-Gliedes.
Parallel zu dem hochohmigen Gegenkopplungswiderstand liegt vorzugsweise eine Reihenschaltung aus Kondensator und
Widerstand. Der Widerstand ist hierbei vorteilhafterweise
wesentlich kleiner als der hochohmige Gegenkopplungswiderstand.
Die Ausgangskompensation des Rechenverstärkers ist zweckmäßigerweise
mit einem Kondensator kleiner Kapazität belegt.
Eine weitere Ausführungsform ist so ausgebildet, daß die Ausgangsgleichspannung in der Steuerstufe in eine Rechteckimpulsspannung
mit einem Mittelwert gleich der Ausgangsgleichspannung zerhackt und einem das Regelorgan bildenden ·
Stellmagneten zugeführt wird, der durch eine Feder in Schließrichtung vorgespannt ist. Hierdurch gelingt es,
ein Hängenbleiben des Stellmagneten aufgrund ruhender Reibung wirksam zu vermeiden.
Mit besonderem Vorteil wird der erfindungsgemäße elektronische Regler bei einer Dieseleinspritzpumpe verwendet.
Er wird hierzu vorzugsweise an eine Stirnseite der Pumpe angebaut. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Regler
in einem an der Pumpe befestigbaren, durch einen Deckel
verschlossenen Gehäuse untergebracht ist. Dabei sind der Impulsformer, die Regelstufe und die Steuerstufe vorzugsweise in dem Deckel des Gehäuses auf einer gedruckten
209845/0U9
- 6 - Daim 8962/4.
Schaltungsplatte angeordnet. Aufgrund dieser Ausbildung ist es z. B. ohne weiteres möglich, einfach durch Auswechseln
des Deckels eine völlig andere Regelcharakteristik zu erhalten. ..
Der erfindungsgemäße Regler läßt sich auch mit Vorteil bei mehreren,parallelgeschalteten Maschinen verwenden,
wo bekanntlich das-,Problem besteht, die Last möglichst
gleichmäßig auf alle Maschinen zu verteilen. Zur Erzielung einer möglichst gleichen Lastverteilung weist jede Maschine
den gleichen, gemäß der Erfindung ausgebildeten Regler auf, wobei die Reglerkreise der nicht-führenden Maschinen an
der Verbindungsstelle der Reglerstufe und der Steuerstufe aufgetrennt und die Steuerstufen an die Reglerstufe der
führenden Maschine mit angeschlossen sind.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben} in dieser zeigt:
Mg. Λ ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reglers,
\ ν
Pig. 2 eine bevorzugte Schaltung des beim erfindungsgemäßen Regler verwendeten Impulsformers,
Fig. 3 eine bevorzugte Schaltung der bei dem erfindungsgemäßen
Regler vorgesehenen Regelstufe,
ffig. 4 eine bevorzugte Schaltung der bei dem erfindungsgemäßen
Regler vorgesehenen Steuerstufe und
ffig. 5 eine schematische Ansicht einer Diesel-Einspritzpumpe
mit dem angebauten Regler gemäß der Erfindung im Teilschnitt.
209845/0U9
- 7 - Daim 8962/4
Nacli Fig. 1 ist ein induktiver Geber 11 derart an einem
auf einer Solldrehzahl zu haltenden Zahnrad.16 angeordnet,
daß die an dem Geber vorbeilaufenden Zähne am Ausgang des
Gebers eine Impulsspannung .erzeugen, deren Frequenz der
Drehzahl proportional ist. Diese Spannung wird einem Impulsformer 15 zugeführt, der aus der induzierten Wechselspannung
gleich lange und gleich hohe Rechteckimpulse mit einer der Geschwindigkeit proportionalen Frequenz bildet.
An den Impulsformer 13 schließt sich eine Regelstufe 14 an,
in der eine die Sollgeschwindigkeit darstellende Gleichspannung mit dem die tatsächliche Geschwindigkeit wiedergebenden
elektrischen Signal verglichen und eine der Abweichung vom Sollwert proportionale Ausgangsgleichspannung gebildet
wird.
Das Ausgangssignal der Regelstufe 14 wird einer Steuerstufe
15 zugeführt, mittels der ein als Stellmagnet ausgebildetes
Regelorgan 12 entsprechend dem Ausgangssignal der Regelstufe 14 gesteuert wird.
Die Schaltung des Iiapulsformers 13 ist im einzelnen in Fig.
dargestellt. Der Geber 11 ist über zwei geeignet dimensionierte Widerstände 49, 50 an zwei mit einer Gleichspannung von 12 V
beaufschlagte Leitungen 47, 48 angeschlossen. Hierdurch wird der Geber nittels eines kleinen Stromes vormagnetisiert.
Über gemäß Fig. 2 geschaltete Widerstände und Kondensatoren
52, 53, 54-j 55 bzw. 56 ist die Ausgangswechsel spannung des
Gebers 11 an einen Rechenverstärker 51 angelegt, der ebenialls
über die Leitungen 47, 413 mit Spannung versorgt wird.
209845/0449
BAP OfUGINAL
- b - Daira b962/4
Der Rechenverstärker 51 bildet eine Rechteckspannung, von der die Flanken über einen Kondensator 57 zu einem Punkt 5ü
gelangen.
Der Ausgang des Rechenverstärkers 51 ist außerdem über
einen Widerstand 60 mit der Leitung 47 und über einen Widerstand 59 mit dem +-Eingang des Eechenverstärkers 51 verbunden.
Der Punkt 58 ist über eine Diode 61 in der Weise an den Eingang
eines monostabilen HuItivibrators 17 angeschlossen, daß
nur die abfallenden Flanken der Rechteckimpulse als negative
Spannungsspitζen dem Multivibrator zugeführt werden.
Der Multivibrator'-"umfaßt Transistoren 62, 63, Widerstände 64,
65, 66, 67, 68, eine Diode 69 und Kondensatoren 70, 71·
Die Spannungsversorgung des Multivibrators 17 erfolgt von der Leitung 47 über einen Widerstand 72, wobei eine Zenerdiode
19 mit parallelgeschaltetem Kondensator 73 für eine
Stabilisierung der Spannung sorgt.
ψ Am Ausgang des Multivibrators 17 liegt eine Spannung E. vor,
die aus gleich langen und gleich hohen Recliteckimpulsen
besteht, deren Wiederholungsfrequenz der Drehzahl des Zahnrades 16 proportional ist.
Das Kernstück des erfindungsgemäßen Reglers besteht in der in Fig. 3 dargestellten Regelstufe. Die Rechteckimpulsspannung
E. wird über Widerstände 21, 23 an den invertierenden
Eingang eines weiteren Reclienverstärkers 18 angelegt.
20984S/0U9 ^0 0BJG,Nal
- 9 - Daim 8962/4
Der Verbindungspunkt 28 zwischen den beiden Widerständen 21,
23 ist über einen Kondensator 22 an Erde gelegt.
Der nicht-invertierende Eingang des Eechenverstärkers liegt
an einem Spannungsteiler 20, der vorzugsweise ebenfalls von der durch die Zenerdiode 19 stabilisierten Spannung gespeist
wird. Die von dem Spannungsteiler 20 abgegriffene und dem
nicht-invertierenden Eingang des Eechenverstärkers 18 zugeführte Spannung ist ein Maß für den Sollwert der zu
regelnden Drehzahl.
Der Ausgang des Eechenverstärkers 18 ist über einen Widerstand 74 mit der auf 12 V liegenden Leitung 47 verbunden
und wird über die Leitungen 47, 48 mit Spannung versorgt. Der Ausgang des Eechenverstärkers ist mit einem Kondensator
31 kleiner Kapazität belegt.
Der Ausgang des Eechenverstärkers 18 ist außerdem über einen
Gegenkopplungswiderstand 24 mit dem Punkt 28 und über einen Kondensator 25 mit dem invertierenden Eingang des Eechenverstärkers
18 verbunden.
Erfindungsgemäß wird der Eegelstufe 14 ein integrierendes
Verhalten dadurch verliehen, daß der Ausgang des Eechenverstärkers
18 zusätzlich über einen Kondensator 29 und
einen Widerstand 30 mit dem Punkt 28 verbunden ist. Ein
für die Unterdrückung der Eigenfrequenzen des Eegelkreises
zweckmäßiges differenzierendes Verhalten wird weiter dadurch bewirkt, daß das Eingangssignal E,- auch über einen Kondensator
26 und einen Widerstand 27 an den Punkt 28 angelegt iat.
209845/0449
- 10 - Daim 8962/4
Aufgrund der erfindungsgemäßen Schaltung, deren einzelne Elemente vorzugsweise im wesentlichen die am Schluß dieser
Beschreibung zusammengefaßten Werte aufweisen, entsteht am Ausgang des Rechenverstärkers 18 eine Gleichspannung Ep,
die ein Maß für die Stellgröße' des Regelkreises ist und dem Soll-Regelweg für die Einspritzpumpe entspricht.
Die Gleichspannung Έ* wird schließlich der Steuerstufe
zugeführt, deren Schaltung im einzelnen in Fig. 4 dargestellt ist. . .. ' -r
Nach Fig. 4- ist ein Rechenverstärker zvrischen die an 12 Y
liegenden Leitungen 47, 46 geschaltet. Der nicht-invertierende Eingang (+) des Rechehverstärkers ist über einen Vorwiderstand
37 an die Steuergleichspannung Ep angelegt. ,Der Ausgang des
Re chenver stärkers 36 ist zum einen durch einen Mitkopplungswiderstand
4-2, der etwa zehnmal so groß wie der Vorwiderstand
37 ist, mit dem nicht-invertierenden Eingang verbunden und liegt zum anderen über einem Widerstand 38 an einem Kondensator
39 an, der zwischen die Leitung 4-8 und den invertierenden Eingang (-) geschaltet ist.
Des weiteren ist der Ausgang des Rechenverstärkers 36 über
einen Spannungsteiler 44-,4-5 an die. Leitung 47 angesöhlossen.
Ein erster Transistor 40 ist mit seiner Basis an die Verbindungsstelle
der Widerstände 44,45 angeschlossen, während sein Emitter in direkter Verbindung mit der Leitung 47 steht.
Der Kollektroist an die Basis eines Endtransistors 41 geschaltet,
der vom entgegengesetzten Leitungstyp wie der Transistor 40 ist. Der Kollektor des Transistors 41 ist mit
der Leitung 47 verbunden, während sein Emitter an einen Stellmagneten 12 die Rechte ckimpuls spannung E, lxefert.
209845/0449
- 11 - Daim 8962/4
Parallel zu dem Stellmagneten 12 ist eine Diode 43 geschaltet,
welche in entgegengesetzter Richtung wie die Basis-Emitterstrecke des Transistors 41 leitend ist.
Die Ausgangskompensation des Rechenverstärkers 36 ist mit
einem Kondensator 46 geringer Kapazität "belegt.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Schaltung ist wie folgt:
Beim Anlegen einer Steuer-Gleichspannung E,-,, wird der Verstärkerausgang
zunächst positiv. Durch die Mitkopplung über den Widerstand 42 erhöht sich die Spannung am nicht-invertierenden
Eingang (+) zusätzlich.
Der Endtransistor 41 ist jetzt gesperrt.
Nach dem Positivwerden des Verstärkerausganges beginnt sich
der Kondensator 39 über den Widerstand 38 aufzuladen. Sobald
die Spannung am Kondensator 39 äen. Wert am nicht-invertierten
Eingang (+) erreicht, kippt der als Komparator arbeitende Rechenverstärker um. Sein Ausgang wird jetzt negativ und der
Endtransistor 41 schaltet durch. Gleichzeitig sinkt die Spannung am Kondensator 39 wieder ab, und die Spannung am
nicht-invertierenden Eingang springt um den Wert der Mitkopplung nach unten. Nunmehr kippt der Rechenverstärker 36
erst wieder in seine Ausgangslage zurück, wenn die Spannung am Kondensator 39 den Wert am nicht-invertierenden Eingang
unterschreitet. Bis zu diesem Zeitpunkt bleibt der Endtransistor 41 durchgeschaltet.
209845/0449
12 - DaiLi 8962/4
Der Kondensator 46 dient zur Vermeidung von Schal tuns icherheiten.
Die mittlere Spannung am nicht-invertierenden Eingang entspricht der Steuerspannung und der mittleren Ladespannung
am Kondensator 39·
Die Ausgangsspannung des Rechenverstärkers 36 nimmt also
nur zwei Extremwerte an, so daß das Tastverhältnis der Ausgangsspannung der Steuer-Gleichspannung E2 fest zugeordnet
ist. Somit ist die Einsehaltdauer des Stellmagneten
t 12 proportional der Steuer-Gleichspannung E2.
Ändert sich die Steuer-Gleichspannung innerhalb einer Schaltperiode
um mehr als die Breite der Mitkopplungs-Hysterese, so wird bei SteuerSpannungsanstieg ein überlanger Impuls am
Ausgang erscheinen. Der Impuls dauert so lange an, bis die Kondensatorspannung das neue Hysterese-Band erreicht hat.
Bei schnellem Abfall der St euer spannung ist der Vorgang entsprechend umgekehrt.
Im ganzen wird durch den vorbeschriebenen Effekt ein Vorhalt
. erzeugt, der die Stellgeschwindigkeit des Stellmagneten 12
in vorteilhafter Weise verbessert. Die Endstufe arbeitet ψ nahezu verlustfrei.
Durch geeignete Wahl der Impulsfrequenz wird erfindungsgemäß
ein geringfügiges Mitschwingen des Stellgliedes 12 bewirkt, wodurch die mechanische Reibungs-Hysterese entscheidend
verringert wird. Die Impulsfrequenz muß also der Massenträgheit des Stellmagneten angepaßt werden.
Durch die erfindungsgemäße Schaltung und insbesondere die in Fig. 3 dargestellte Regelstufe 14- wird eine sehr genaue
209S4S/0U9
Daim 8962/4
und zuverlässige Regelung erzielt, die durch, die Zündstöße
des Motors und die Eigenfrequenz der Regelkreise praktisch nicht gestört ist. Auch langsame Drehzahlpendelungen sind
ausgeschlossen.
In Fig. 5 ist schematisch eine Dieseleinspritzpuape 33
dargestellt, an die ein Gehäuse 34 angebaut ist, in dem der Drehzahlgeber 11, der Stellmagnet 12 und eine Rückstellfeder
32 für die Regelstange 75 der Einspritzpumpe untergebracht
sLnd. Das Gehäuse 3ty greift stirnseitig einen Deckel 35 auf, in dem auf einer gedruckten Schaltungsplatte der elektronische Teil des erfindungsgemäßen Reglers
untergebracht ist, welcher im wesentlichen aus dem Impulsformer 13, der Regelstufe 14 und der Steuerstufe 15 besteht.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Einspritzpumpe 33 ist ein federbelasteter mechanischer Anschlag 76 zur Begrenzung
der Einspritzmenge bei Vollast vorgesehen.
Die Erfindung schafft also einen unmittelbar an dem zu regelnden Element anbringbaren Regler, welcher nicht nur
zuverlässig arbeitet, sondern auch kompakt aufgebaut ist. Durch Betätigung des Sollwertgebers 20 kann im übrigen die
Drehzahl auch innerhalb gewünschter Grenzen geregelt werden.
Die bevorzugten Werte für die einzelnen Widerstände und
Kondensatoren sind wie folgt;
21 | 29 | 45 |
22 | 30 | 46 |
23 ■ | 31 | 49 |
24 ■ | 37 | 50 |
25 s | 38 | 52 |
26 : | 39 j | 53 |
27 : | 42 ! | 54 j |
44 j | ||
: 82 K | : 0,22/1 | : 1 K |
0,68/U | ! 680 K | ι 22 p |
12 K | ι 22 p | : 18 K |
4,7 M | • 18 K | • 10 K |
0,01 jx | 270 κ | 0,1/iB1 |
1,5/1 | 0,15/i | 2,7 K |
39 K | 180 K | 0,033 /iF |
2,7 K | ; 3,9 K |
2096A5/0U9
Daim 8962/4
56 |
57 |
59 |
60 |
64 |
65 |
66 |
67 |
68 |
70 |
71 ■·. |
72 |
73 s |
: 100 K |
: 330 ρ |
: 68 K |
: 2,2-K |
: 680 |
: 1,2 K |
: 4,7 E |
ί 22 K |
'2,7. E |
0,0Ix |
-.1,5 η |
1 270 |
'4,7/1 |
Patent ansprüclie
209848/0449
Claims (25)
- Daim 8962/4ASPatentansprücheM J Elektronischer Regler für die Geschwindigkeit eines mit einer Sollgeschwindigkeit zu bewegenden Maschinenelementes, bei dem ein Geber eine Wechselspannung mit zur Geschwindigkeit des Maschinenelementes proportionaler Frequenz bildet und daraus ein elektrisches Signal gewonnen wird, das ein die Geschwindigkeit des Maschinenelementes beeinflussendes Regelorgan im Sinne einer Rückgängigmachung einer Abweichung von der Sollgeschwindigkeit betätigt, gekennz eichnet durch einen an den Geber (11) angeschlossenen Impulsformer (13)» der aus der Wechselspannung gleichlange und gleichhohe Rechteckimpulse mit einer der Geschwindigkeit proportionalen !frequenz formt, eine Regelstufe (14), in der eine die ßollgeschwindigkeit darstellende Gleichspannung mit dem die tatsächliche Geschwindigkeit wiedergebenden elektrischen Signal verglichen und eine der Abweichung vom Sollwert proportionale Ausgangsgleichspannung (E^) gebildet wird, und eine Steuerstufe (15) > mittels der das Regelorgan (12) entsprechend dem Ausgangssignal (E~) der Regelstufe gesteuert wird.
- 2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf das Vorbeilaufen der Zähne eines das Maschinenelement darstellenden Zahnrades (16) ansprechender, vormagnetisierter induktiver Geber (11) verwendet wird.209845/0U9Daim 8962/4
- 3. Regler nach-Anspruch. T oder 2, dadurch g e k e η η -ζ ev i c h η et, daß im Impulsformer· (13) aus der vom Geber (11) gelieferten Wechselspannung zunächst Rechteckimpulse geformt werden und von diesen die abfallende blanke zur Triggerung eines mono stabilen Hultivibi'ators (17) verwendet wird, der nach Ent sperrung durch die abfallende Flanke während einer genau definierten, konstanten Zeit entsperrt bleibt und dann in den gesperrten Zustand zurückkehrt, so daß der Hittelwert des Impulsausganges (E.) der Geschwindigkeit des Haschinenelementes bzw. der Drehzahl des Zahnrades (16) entspricht.
- 4. Regler nach Anspruch 3? dadurch g ek ennz e i c h n e t, daß bei Sollgeschwindigkeit bzw. Nenndrehzahl das Impuls-Zlmpulslücken-Verhältnis 1 : 1 beträgt.
- 5. Regler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung des KuItivibrators (17) mittels einer Zenex^diode (19) stabilisiert ist.
- W 6. Regler nach einem der .vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn ζ eichnet, daß die Kegelstufe (14) einen Rechenverstärker (1G) aufweist, dessen einem Eingang (-) der Impulsausgang (E,.) und dessen anderem Eingang ( + ) eine die Sollgeschwindigkeit bzw. Menndrehzalil darstellende Vergleichsgleiclispannung zugeführt wix'd.
- 7. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung von einem an eine stabilisierte Spannungsguelle angeschlossenen Potentiometer (20) abgenommen ist.209846/0449 BAP OBiGiNALDaiia 8962/4
- 8. Regler nach. Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die stabilisierte Spannung an der Zenerdiode (19) j an die auch der Multivibrator (17) angeschlossen ist, abgenommen wird.
- 9'. Regler nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennz eichnet, daß die Regelstufe (14) als Proportionalregler mit gleichzeitiger differenzierender, integrierender und Tiefpaßwirkung ausgebildet ist.
- 10. Regler nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfrequenz des Tiefpasses unterhalb der Frequenzen des Gebers (11) liegt.
- 11. Regler nach Anspruch 10, dadurch gekennz eichnet, daß die Grenzfrequenz etwa bei 10 Hz liegt.
- 12. Regler nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennz eichnet, daß der differenzierend wirkende Teil im Bereich der Eigenfrequenz des Reglers wirksam ist.
- 1J. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennz eichnet, daß der integrierend wirkende Teil im Bereich langperiodiger Geschwindigkeitsbzw. Drehzahländerungen wirksam ist.
- 14. Regler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der Tiefpaßwirkung der Impulsausgang (E^) über ein RO-Glied (21, 22) und einen 1/5 bis 1/10 des Widerstandes des RO-Gliedes betragenden209846/0449Daim 8962/4Widerstand (23) an den Minus-Eingang des Rechenverstärkers angeschlossen ist und der Ausgang (E2) des Rechen-. Verstärkers (18) über einen hochohmigen Gegenkopplungswiderstand (24) mit der Verbindungsstelle (28) der vorgenannten Widerstände (21, 23) und über einen Kondensator mit dem Minus-Eingang verbunden ist.
- 15. Regler nach einem der Ansprüche 12 - 24, dadurchg ek e η η.,ζ e,i chn e t,. daß der Impulsausgang (E.) außerdem über einen Kondensator (26) und einen Widerstand (27) an die Verbindungsstelle (28) angeschlossen ist.·-
- 16. Regler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators (26) größer, der Wert des Widerstandes (27) kleiner als die entsprechenden Werte des parallelgeschalteten RO-Gliedes (21, 22) sind.
- 17. Regler nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennz eichnet, daß parallel zu dem hoch-| ohmigen Gegenkopplungswiderstand (24) eine Reihenschaltung aus Kondensator (29) und Widerstand (30) liegt.
- 18. Regler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (30) wesentlich kleiner als der hochohmige Gegenkopplungswiderstand (24) ist. .
- 19. Regler nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensation des Rechenverstärkers (18) mit einem Kondensator (31) kleiner Kapazität belegt ist.209845/0U9Daim 0962/4
- 20. Regler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Ausgaiigsgleiclispannung (Ep) in der Steuerstufe (15) in eine Rechteckitapulsspannung mit einem Mittelwert gleich der Ausgangsgleichspannung (Ep) zerhackt und einem das Regelorgan bildenden Stellmagneten (12) zugeführt wird, der durch eine ^eder (32) in Schließrichtung vorgespannt ist.
- 21. Regler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er an eine Dieseleinspritzpumpe (33) angebaut ist.
- 22. Regler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß er an eine Stirnseite der Pumpe (33) angebaut ist.
- 23. Regler nach Anspruch 21 oder 22, dadurch g e k e η η zeichnet, daß er in einem an der Pumpe (33) bei'estigbaren, durch einen Deckel (35) verschlossenen Gehäuse (34) untergebracht ist.
- 24. Regler nach einen der Ansprüche 21 bis 23, dadurchg c 3c e η η ζ e i c h η e t, daß der Impulsformer (13)? die Regelstufe (14) und die Steuerstufe (15) in üem Deckel (35) des Gehäuses (34) auf einer gedruckten Schaltungsplatte angeordnet sind.
- 25. Regler nach einem der vorhergehenden Ansprücho für mehrere parallelgeschaltete llaschiiien, dadurch ;; e k c η η ζ e i c h η e t, daß öede Has chine don gleichen Regler aufweist und daß die Roglerkreise der nicht-führenden Maschinen an der Verbindungsstelle209845/0449BAD ORJGiNALDaim 0962/4SLQder Reglerstufe (14·) und der Steuerstufe (15) aufgetrennt' und die Steuerstufen an die Reglerstufe (14-) der führenden Maschine mit angeschlossen sind.209845/04
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712120459 DE2120459A1 (de) | 1971-04-26 | 1971-04-26 | Elektronischer Regler für die Geschwindigkeit eines Maschinenelementes |
IT49666/72A IT952680B (it) | 1971-04-26 | 1972-04-15 | Regolatore elettronico di velocita per elementi di macchine |
GB1892972A GB1362462A (en) | 1971-04-26 | 1972-04-24 | Speed controlling arrangements |
US247335A US3886921A (en) | 1971-04-26 | 1972-04-25 | Electronic control system for the velocity of a machine element |
FR7214646A FR2136680A5 (de) | 1971-04-26 | 1972-04-25 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712120459 DE2120459A1 (de) | 1971-04-26 | 1971-04-26 | Elektronischer Regler für die Geschwindigkeit eines Maschinenelementes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2120459A1 true DE2120459A1 (de) | 1972-11-02 |
Family
ID=5806000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712120459 Ceased DE2120459A1 (de) | 1971-04-26 | 1971-04-26 | Elektronischer Regler für die Geschwindigkeit eines Maschinenelementes |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3886921A (de) |
DE (1) | DE2120459A1 (de) |
FR (1) | FR2136680A5 (de) |
GB (1) | GB1362462A (de) |
IT (1) | IT952680B (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1507028A (en) * | 1974-05-31 | 1978-04-12 | Cav Ltd | Control systems for fuel systems for engines |
US4096830A (en) * | 1975-11-06 | 1978-06-27 | Allied Chemical Corporation | Control system for electrically energized engine fuel |
US4098242A (en) * | 1976-06-17 | 1978-07-04 | Barber-Colman Company | Automatic control system with gain switching |
US4075983A (en) * | 1976-08-25 | 1978-02-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Electronic circuitry for maintaining constant engine speed fuel injection |
JPS5420232A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-15 | Diesel Kiki Co Ltd | Electrical and mechanical speed governer for diesel engine |
GB1602487A (en) * | 1978-05-31 | 1981-11-11 | Ass Eng Ltd | Vehicle speed control systems |
US4879501A (en) * | 1982-12-10 | 1989-11-07 | Commercial Shearing, Inc. | Constant speed hydrostatic drive system |
US4884541A (en) * | 1989-01-12 | 1989-12-05 | Tecumseh Products Company | Speed governor for small engines |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3030177A (en) * | 1958-09-15 | 1962-04-17 | Pennsalt Chemicals Corp | Continuous multi-stage process for production of dibasic calcium hypochlorite |
DE1805050C3 (de) * | 1968-10-25 | 1979-08-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektronische Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor |
US3548792A (en) * | 1969-02-11 | 1970-12-22 | Judson G Palmer | Control apparatus for internal-combustion engines |
US3695242A (en) * | 1969-09-04 | 1972-10-03 | Diesel Kiki Co | Electronic governor for fuel-injection type internal combustion engines |
DE1962570C3 (de) * | 1969-12-13 | 1979-10-25 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Regeleinrichtung für die Einspritzpumpe eines Dieselmotors |
DE1962571A1 (de) * | 1969-12-13 | 1971-09-02 | Bosch Gmbh Robert | Simulator fuer elektronischen Dieselregler |
JPS4946003B1 (de) * | 1970-03-14 | 1974-12-07 |
-
1971
- 1971-04-26 DE DE19712120459 patent/DE2120459A1/de not_active Ceased
-
1972
- 1972-04-15 IT IT49666/72A patent/IT952680B/it active
- 1972-04-24 GB GB1892972A patent/GB1362462A/en not_active Expired
- 1972-04-25 FR FR7214646A patent/FR2136680A5/fr not_active Expired
- 1972-04-25 US US247335A patent/US3886921A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT952680B (it) | 1973-07-30 |
FR2136680A5 (de) | 1972-12-22 |
GB1362462A (en) | 1974-08-07 |
US3886921A (en) | 1975-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2347729C3 (de) | ||
DE2102688A1 (de) | Zündanlage für eine Brennkraftmaschine | |
DE2233151A1 (de) | Steueroszillatorschaltung | |
DE2120458A1 (de) | Schaltungsanordnung zur genauen Einstellung elektromagnetischer Stellglieder als Funktion einer Gleichspannung | |
DE2120459A1 (de) | Elektronischer Regler für die Geschwindigkeit eines Maschinenelementes | |
DE3214195C2 (de) | ||
DE112006002089T5 (de) | System-Identifizierungsvorrichtung | |
DE2338630C3 (de) | Regeleinrichtung mit lückstromaddaptierter Regelkreisparameteränderung zur Stromregelung einer Stromrichteranordnung | |
DE2909540C2 (de) | Zündschaltung für Brennkraftmaschinen | |
DE2845285C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Leerlaufstabilisierung einer Brennkraftmaschine | |
DE3042371C2 (de) | ||
DE2455482A1 (de) | Anordnung zur gewinnung von signalen fuer das steuergeraet einer elektronischen kraftstoffeinspritzung | |
DE1299452B (de) | Stabilisierung von verzoegerungsarmen Regel- oder Steuerstrecken | |
DE3327156A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur (lambda)-regelung des kraftstoffgemisches fuer eine brennkraftmaschine | |
DE2827208C2 (de) | ||
DE2460079B2 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Stellung des Schleifen eines Potentiometers und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE60201327T2 (de) | Verfahren zum Abschätzen der Position und Geschwindigkeit eines Ankers in einem elektromagnetischen Aktor zur Steuerung eines Motorventils | |
DE1413778B2 (de) | Vorrichtung zum Steuern und Regeln eines Elektromotors in Abhängigkeit von der Kantenabweichung einer Warenbahn | |
DE1957599B2 (de) | Regel fuer die stromregelung von stromrichtern im lueckenden und nichtlueckenden bereich | |
DE3149096A1 (de) | Verfahren zur lambda-regelung bei einer brennkraftmaschine sowie entsprechendes regelsystem | |
DE1214103B (de) | Einrichtung zum Regeln und Begrenzen der Fahrgeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen | |
DE2544967A1 (de) | Schaltung zur erzeugung eines saegezahnsignals abhaengig vom kurbelwinkel eines motors und eines analogsignals abhaengig von der motorgeschwindigkeit | |
DE2460551B2 (de) | Steueranordnung fuer einen schwingspulenmotor | |
DE2059951B1 (de) | Elektronische Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Abgasentgifters | |
DE2543485A1 (de) | Automatisches steuersystem, insbesondere fuer eine brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
OF | Willingness to grant licences before publication of examined application | ||
8131 | Rejection |