DE2311274B2

DE2311274B2 - Steuereinrichtung für den Startermotor einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Flugzeugs

Info

Publication number: DE2311274B2
Application number: DE2311274A
Authority: DE
Inventors: William E. Newport N.Y. Coman (V.St.A.)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-03-09
Filing date: 1973-03-07
Publication date: 1979-07-19
Also published as: DE2311274A1; DE2311274C3; GB1375146A; FR2175479A5; US3812378A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für den Startermotor einer Brennkraftmaschine, insbe-

4Ii sondere eines Flugzeugs, bei der die Energiezufuhr zum Startermotor unterbrochen wird, wenn der Rotor des Startermotors eine bestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht hat, nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Eine solche Einrichtung ist aus der

•r, US-PS 3440433 bekannt.

Grundsätzlich enthält das Steuersystem für einen Flugzeugstarter eine Vorrichtung, um mit dieser die Umdrehungsgeschwindigkeit des Starter-Rotors abzutasten, und ebenso eine Steuerschaltung, welche die

■(ι Stromzufuhr zu dem Starter-Solenoid unterbricht, wenn die Flugzeugmaschine einmal gestartet hat. Dadurch soll verhindert werden, daß der Rotor des Startermotors mit übermäßig hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten gedreht wird, was den Startermotor

v> nachteilig beeinflussen würde.

Bei der bekannten Steuereinrichtung wird die Umdrehungszahl des Rotors des Startermotors dadurch abgetastet, daß man ein elektrisches Potential in der Wicklung einer magnetischen Abtastvorrichtung in-

Mi duziert und das dabei erzeugte Signal einer Filterschaltung zuführt bzw. durch diese hindurchführt. Die Filterschaltung blockiert alle Signale unterhalb einer vorherbestimmten Frequenz. Der Ausgang der Filterschaltung ist mit einem Transistorschalter verbunden,

b·) welcher ausgeschaltet wird, wenn die Frequenz des Eingangssignals einen bestimmten Wert überschreitet. Der Transistorschalter ist in Reihe mit einer elektrischen Stromquelle geschaltet., und wenn der Transi-

storschalter ausgeschaltet ist, wird der Strom zum Startennotor unterbrochen. Der Nachteil dieser Einrichtung besteht in dem ihr zugeordneten Filternetzwerk, welches sowohl sperrig als auch teuer ist. Darüber hinaus ist auch die Ansprechze ltder Steuerschaltung durch die Tatsache begrenzt, daß sie auf eine Frequenz anspricht, die aus einer Vielzahl von Impulsen definiert wird, anstatt von einem Impuls.

Die vorliegende Erfindung soll eine Steuereinrichtung schaffen, welche kleinere Abmaße aufweist, weniger kostspielig ist und eine kürzere Ansprechzeit als bekannte derartige Steuereinrichtungen aufweist.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung beruht auf den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.

Es können auch andere Typen von Halbleitern oder Festkörpersteuervorrichtungen verwendet werden und die beschriebenen Typen ersetzen, darüber hinaus kann ein Signal von einer Vergleichsstufe entweder das Vorhandensein einer Spannung oder die Abwesenheit einer Spannung (Strom) wiedergeben, was eine Wirkung auf andere Stufen der Schaltung zur Folge hat.

Die Erfindung schafft somit eine Steuereinrichtung, mit deren Hilfe automatisch ein Solenoid-betätigtes Luftventil geschlossen werden kann, welches Druckluft für die Drehung eines Luftturbinen-Startermotors einer Flugzeugmaschine vorsieht, wenn der Rotor des Startermotors eine vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht. Die Steuereinrichtung tastet die Umdrehung des Rotors des Startermotors ab und erzeugt eine Impulsfolge, wobei jeder der erzeugten Impulse eine Dauer aufweist, die eine Funktion der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startermotors ist, und jede Impulsdauer mit einem Bezugsimpuls vergleicht, welcher einer bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startermotors entspricht. Wenn die Dauer der Rotorimpulse abnimmt, und zwar auf einen Punkt, bei dem diese hinsichtlich der Dauer kürzer sind als ein Bezugsimpuls, so wird die Zufuhr von Druckluft zum Starter entfernt bzw. unterbunden, wodurch der Starter bei der vorbestimmten Geschwindigkeit von der Energieversorgungsquelle getrennt wird.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung für den Startermotor eines Flugzeugs, wobei der Gegenstand der Erfindung zur Anwendung gelangt,

Fig. 2 ein abgewandeltes Blockschaltbild einer Steuereinrichtung eines Flugzeugs, wobei dir Gegenstand der Erfindung zur Anwendung gelangt, und

Fig. 3 einen schematischen Stromlaufplan einer Steuereinrichtung nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung für den Startermotor eines Flugzeugs und auf welche Weise die Steuereinrichtung auf Impulse anspricht, die durch die Umdrehung des Rotors des Startermotors erzeugt werden. In dieser Ausführungsform gibt ein Permanentmagnet-Generator 1 Impulse zu einer bistabilen Schaltung 2 und zu einer als UND-Gatter ausgebildeten Vergleichsstufe 9. Die bistabile Schaltung 2 initialisiert einen Impuls nach dem Empfang eines ersten Impulses aus dem Permanentmagnet-Generator 1, und sie beendet den Impuls nach einem zweiten Impuls aus dem Permanentmagnet-

Generator 1. Der Ausgang der bistabilen Schaltung 2 gelangt zu einer Vergleichsstufe 5 und zu einem Referenzfrequenzgeber 3. Der Referenzfrequenzgeber 3 erzeugt einen Impuls mit fester Dauer, und zwar nach dem Empfang eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2. Die Dauer des Impulses aus dem Referenzfrequenzgeber 3 kann eingestellt werden, irgendeinem aus einer Vielzahl von Geschwradigkeitswerten zu entsprechen, bei welchem die Entregung des Starters gewünscht wird. Die Vergleichsstufe 5 empfängt Impulse aus dem Referenzfrequenzgeber 3 und von der bistabilen Schaltung 2. Die Vergleichsstufe vergleicht dann die zwei Signale und gibt ein Ausgangssignal für die Vergleichsstufe 9, wenn die Dauer eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2 größer ist als die Dauer eines Impulses aus dem Referenzfrequenzgeber 3. Die Vergleichsstufe 9 gibt nach dem Empfang eines Signals D₃ von dem Permanentmagnet-Generator 1 und dem Empfang von einem Ausgangssignal von der Vergleichsstufe 4 (D₁ größer als D₁) ein Signal für einen Transistor-Schaltkreis 6, um zu ermöglichen, daß Strom zum Starterkreis 8 von einer Stromversorgungsquelle 7 hinfließen kann. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startermotors zunimmt, so nimmt die Impulsdauer aus der bistabilen Schaltung 2 ab. Wenn ein Signal D₃ aus dem Permanentmagnet-Generator 1 vorhanden ist und die Dauer D₂ eines Impulses aus dem Referenzfrequenzgeber 3 größer ist als die Dauer D₁ eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2, so sieht die Vergleichsstufe S kein Signal für die Vergleichsstufe 9 vor, und es fließt kein Strom zum Starter.

In dem Blockschaltbild von Fig. 1 sind die Symbole D₁ und D₂ eingetragen, die jeweils der Dauer eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2 und dem Referenzfrequenzgeber 3 entsprechen. Dj entspricht einem Signal (Spannung) welches vom Permanentmagnet-Generator 1 geliefert wird. Von Fig. 1 und den Bezeichnungen läßt sich entnehmen, daß Strom zum Starterkreis 8 geführt wird, wenn die Dauer eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2 größer ist als ein Impuls von dem Referenzfrequenzgeber 3 und ein Signal D₃ an der Vergleichsstufe 9 vorhanden ist. Diese Bedingung ist durch die durchgehend ausgezogene Linie angezeigt, so daß hervorgeht, daß der Transistorschaltkreis 6 eingeschaltet ist, wenn D₁ größer ist als D₂ und das Signal D₃ an der Vergleichsstufe 9 vorhanden ist. Umgekehrt wird der Starterkreis 8 entregt, wenn die Dauer D₂ eines Impulses aus dem Referenzfrequenzgeber 3 größer ist als die Dauer D₁ eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2. Diese Bedingung ist durch die gestrichelte Linie angezeigt, woraus hervorgeht, daß der Transistorschaltkreis 6 ausgeschaltet ist, wenn D₂ größer ist als D₁.

Fig. 2 zeigt ebenso ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung, bei welcher die der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien angewendet sind. Die Symbole, welche die Linien bezeichnen, die die Blöcke miteinander verbinden, entsprechen den folgenden Informationen: D₁ ist die Dauer eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2; D₂ kennzeichnet die Dauer eines Impulses aus dem Referenzfrequenzgeber 3; D₃ kennzeichnet das Signal aus dem Permanentmagnet-Generator 1, welches in bevorzugter Weise aus einem Spannungssignal, also nicht aus einem Impulssignal, besteht. Die den Linien zugeordneten Ziffern, welche die Blöcke verbinden, können zusammen mit der Schaltung in Fig. 3 verwendet wer-

den, um die Signalverbindungsleitungen zwischen jeder Schaltung zu identifizieren.

Wenn der Rotor des Startermotors sich dreht, liefert der Permanentmagnet-Generator 1 Impulse für die bistabile Schaltung 2, die ihrerseits Impulse zur Vergleichsstufe 4 gibt und ebenso Impulse, um den Referenzfrequenzgeber 3 zu triggern. Die Vergleichsstufe 4 vergleicht die Dauer eines Impulses aus dem Referenzfrequenzgeber 3 mit der Dauer eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2 und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die Dauer D₁ eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2 größer ist als die Dauer D₂ eines Impulses aus dem Referenzfrequenzgeber 3. Die Vergleichsstufe 5 gibt nach dem Empfang eines Signals aus der Vergleichsstufe 4 und eines Signals aus dem Permanentmagnet-Generator 1 ein Ausgangssignal für den Transistorschaltkreis 6, wobei der Transistorschaltkreis 6 eingeschaltet bleiben kann und dadurch Strom zum Starter und/oder Starter-Solenoid fließen kann. Das Fehlen eines Signals aus der Vergleichsstufe 5, angezeigt durch die gestrichelte Linie D₂> D_v bewirkt, daß der Transistorschaltkreis 6 ausschaltet, wodurch der Starter und/oder Starter-Solenoid entregt wird. Die Bedingungen, die zum Entregen des Starters erforderlich sind, sind am Ausgang der Vergleichsstufe 5 angezeigt, das bedeutet, daß die Dauer D₂ eines Impulses aus dem Referenzfrequenzgeber 3 größer sein muß als die Dauer D₁ eines Impulses aus der bistabilen Schaltung 2 und daß ein Signal aus dem Permanentmagnet-Generator 1 vorhanden sein muß.

Fig. 3 zeigt einen schematischen Stromlaufplan des Blockschaltbilds gemäß Fig. 2. Der Übersichtlichkeit halber sind Abschnitte der Schaltung durch gestrichelte Linien angezeigt und entsprechen somit der Schaltung bzw. dem bestimmten Block in Fig. 2.

Der Permanentmagnet-Generator 1 enthält einen Permanentmagneten 101, der an die Rotorwelle des Startermotors (nicht gezeigt) befestigt sein kann, um einen Spannungsimpuls in der Wicklung 102 zu induzieren. Impulse aus der Wicklung 102 werden einem Gleichrichter 10 mit Dioden 11 zugeführt.

Der Ausgang des Gleichrichters 10 führt zu einer Schaltung, welche Kondensatoren 12 und 14, eine Zener-Diode 13 und einen Widerstand 15 enthält, um den gleichgerichteten Strom aus dem Gleichrichter 10 zu glätten und zu begrenzen. Der gleichgerichtete Strom, der durch den Gleichrichter 10 geliefert wird, gelangt zu einer Zener-Diode 52 der Vergleichsstufe 5 über eine Leitung 101. Die Ausgangsgröße des Gleichrichters 10, die mit Hilfe der Kondensatoren 12 und 14 geglättet wurde, gelangt ebenso zur bistabilen Schaltung 2 über Widerstände 19 und 21 und eine Leitung 100. Ein Transistor 17, welcher schaltungsmäßig in Beziehung zu einem Kondensator 18 und einem Widerstand 16 steht, ist an einem Eingang des Gleichrichters 10 und den negativen Ausgangsanschluß des Gleichrichters 10 angeschlossen. Der Transistor 17 schließt das Signal kurz, welches durch den Widerstand 19 bei jeder Halbwelle bzw. Halbzyklus fließt, so daß nur ein Impuls zur bistabilen Schaltung 2 für jede Umdrehung des Rotors des Startermotors geliefert wird. Bei dieser Anordnung erzeugt die bistabile Schaltung somit einen Impuls für jede zweite Umdrehung des Rotors des Startermotors.

Die bistabile Schaltung 2, die innerhalb der gestrichelten Linien gezeigt ist, besteht aus einer Festkörper-integrierten Schaltung - Flip-Flop 22 - die in ei-

nem Temperaturbereich von -54° C bis 122° C arbeiten kann. Die bistabile Schaltung 2 empfängt ihren Versorgungsstrom von einer Leitung 23 und ihre Eingangssignale über die Leitung 100 vom Permanentmagnet-Generator 1. Das Flip-Flop 22 gibt einen Impuls nach Empfang eines ersten Impulses aus dem Permanentmagnet-Generator 1 und beendet den Impuls bei dem Erscheinen eines zweiten Impulses aus dem Permanentmagnet-Generator 1. Das Flip-Flop 22 gibt einen Triggerimpuls zum Referenzfrequenzgeber 3 über eine Leitung 200 und ebenso einen komplementären Impuls zur Vergleichsstufe 4 über eine Leitung 201.

Der Referenzfrequenzgeber 3 enthält Widerstände 31 und 32 und einen Kondensator 33, welcher die Dauer der Impulse bestimmt, die durch einen monostabilen Multivibrator 30 erzeugt werden, der aus einer integrierten Schaltung besteht, welche in einem Temperaturbereich von -54° C bis 122° C arbeiten kann. Die Widerstände 31, 32 oder der Kondensator 33 können von Hand eingestellt werden, so daß die Dauer der Impulse, die durch den monostabilen Multivibrator erzeugt werden, so eingestellt werden kann, daß sie einer vorbestimmten festen Dauer entspricht, welche wiederum einer bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startermotors entspricht.

Jedesmal, wenn der monostabile Multivibrator 30 einen Impuls über die Leitung 200 vom Flip-Flop 22 empfängt, erzeugt er einen Ausgangsimpuls mit einer festen Dauer, die durch die Widerstände 31 und 32 und den Kondensator 33 bestimmt ist. Diese Impulse des Multivibrators mit fester Dauer gelangen über die Leitung 300 zur Vergleichsstufe 4.

Die Vergleichsstufe 4 enthält eine integrierte Schaltung 40, die in einem Temperaturbereich von -54° C bis 122^c C arbeiten kann. Die integrierte Schaltung 40 erzeugt ein Ausgangssignal, welches über die Leitung 400 und eine Diode 42 zur Vergleichsstufe 5 gelangt, und zwar nach dem Empfang eines Impulses aus dem Flip-Flop 22, dessen Dauer größer ist als ein Impuls, der zur Schaltung 40 geschickt wird und von dem monostabilen Multivibrator 30 stammt. Für den Fall, daß die Dauer eines Impulses aus dem monostabilen Multivibrator 30 größer ist als die Dauer eines Impulses aus dem Flip-Flop 22, gibt die Schaltung 40 kein Ausgangssignal über die Leitung 400 und die Diode 42 ab.

Die Vergleichsstufe 5 enthält: einen Transistor 54, der nach dem Empfang eines Signals aus der Schaltung 40 über die Leitung 400, die Diode 42 und den Widerstand 58 leitend ist; die Zener-Diode 52, die einer Stromfluß durch den Kollektor-Emitterkreis des Transistors 54 verhindert, bis am Ausgang des Gleichrichters 10 in dem Permanentmagnet-Generatorl ausreichender Treiberstrom zur Verfugung steht; einen Widerstand 56; einen Thyristor 57, bei dem eir Signal an seiner Steuerelektrode 59 erscheint, wenn der Transistor 54 ausgeschaltet ist, wobei ein Strom durch eine Leitung 501, eine Diode 68, den Thyristoi 57 und die Leitung 500 fließen kann, welch letztere die Rückführung zur negativen Seite des Gleichrichters 10 darstellt Fließt nun Strom durch die Diode 68, so wird ein Potential zwischen den Punkten B und A entwickelt, wobei B der positive Anschluß ist.

Die Funktion der Zener-Diode 52 besteht darin, den Betrieb des Thyristors 57 dadurch zu verhindern, daß der Strompfad zur Steuerelektrode 59 gesperrt

wird, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Permanentmagneten 101 sehr gering ist. Bei dieser Bedingung ist die auf der Leitung 23 zur Verfügung stehende Spannung nicht ausreichend, die logischen Elemente richtig zu betreiben, und es kann von der Schaltung 40 ein falsches Außerbetriebsetz-Signal hervorgerufen werden.

Aus der Beschreibung der Vergleichsstufe 5 geht hervor, daß diese als Signalinverterstufe arbeitet. Mit anderen Worten wird, wenn ein Signal zur Vergleichs- ' stufe 5 aus der Schaltung 40 geschickt wird, kein Potential über der Diode 68 entwickelt. Wenn jedoch das Eingangssignal aus der Schaltung 40 über die Leitung 400 und die Diode 42 entfernt wird, erzeugt die Vergleichsstufe 5 ein Ausgangssigna! in Form einer ' "> Spannung, die über der Diode 68 entwickelt wird.

Der Transistorschaltkreis 6 besteht aus einem transistorisierten Schalternetzwerk, welches folgende Einrichtungen enthält: einen Transistor 66; signalverstärkende Transistoren 62 und 64; eine Zener-Diode -" 67; Widerstände 63 und 65 und eine Vollweg-Gleichrichterbrücke 60, welche die Dioden 61 und 72 enthält, sowie eine Leitung 600. Eingangsleitungen 70 und 69 zur Vollweg-Gleichrichterbrücke 60 übernehmen auch die Funktion als Ausgangsleitungen des -'< Transistorschaltkreises 6.

Der Transistorschaltkreis 6 macht eine Gleichrichterbrücke wie die Vollweg-Gleichrichterbrücke 60 nicht obligatorisch erforderlich. Die Vollweg-Gleichrichterbrücke 60 macht jedoch den schaltenden Tran- jo sistor 66 hinsichtlich der Polarität unempfindlich. Mit anderen Worten arbeitet der Transistor 66 unabhängig von der Polarität des Signals, welches den Leitungen 70 und 69 zugeführt wird.

Wenn der Transistor 66 eingeschaltet ist, besteht r, ein Strompfad von der Leitung 70 zur Diode 61, dem Transistor 66, der Diode 72 und der Leitung 69, und die Wicklung des Starterkreises 81 wird durch eine Batterie 82 erregt. Wenn der Transistor 66 ausgeschaltet ist, kann kein Strom zwischen den Leitungen 70 und 69 fließen und der Starterkreis 81 ist entregt.

Die Transistoren 62,64 und 66 sind in Kombination mit der Vollweg-Gleichrichterbrücke 60 angeordnet, so daß, wenn der Strom durch die Brücke aus der Batterie 82 fließt, der Transistor 66 in den leitenden Zustand gelangt und die Transistoren 62 und 64 ebenso in den leitenden Zustand gelangen. Die Transistoren 62, 64 und 66 bleiben im leitenden Zustand, wenn der Transistor 54 eingeschaltet ist, welcher die Möglichkeit schafft, daß der Strom um die Diode 68 über >o die Leitung 500 herumfließt, wobei dann der Strom zum negativen Anschluß des Gleichrichters 10 zurückgelangen kann. Wenn jedoch der Transistor 54 ausgeschaltet ist, wird der Thyristor 57 eingeschaltet, und es wird eine Spannung über der Diode 68 erzeugt, welche den Transistor 62 sperrt, der seinerseits dann die Transistoren 64 und 66 ausschaltet.

Der Starterkreis 8 enthält eine Gleichstromquelle, beispielsweise eine Batterie 82, in Reihe mit einem Startennotor und/oder Solenoidwicklung (Starter- bo kreis 81), die in Reihe mit dem Transistor 66 des Transistorschaltkreises 6 geschaltet ist Wenn daher der Transistor 66 sich im leitenden Zustand befindet, wird Strom zum Starterkreis 81 geführt, und wenn der Transistorschalter 66 sich im nichtleitenden Zustand befindet, wird der Strom von dem Starterkreis 81 unterbrochen.

Im Betrieb arbeitet nun die Steuereinrichtung in folgender Weise: Bestimmte Flugzeugmaschinen weisen Luftturbinen-Startermotore auf, die mit Hilfe von Druckluft betrieben werden, wenn ein Solenoid-betätigtes Steuerventil geöffnet wird. Es sei nun die Fig. 3 betrachtet, die einen Starterkreis 81 veranschaulicht, welcher dem Solenoidventil entspricht. Um also Druckluft einem Turbinen-Startermotor zuzuführen, kann durch die dem Solenoidventil zugeführte elektrische Energie das Ventil geöffnet werden, und es wird Druckluft vorgesehen, um den Turbinen-Startermotor in Drehung zu versetzen, so daß dadurch die Maschine (nicht gezeigt) gestartet wird. Der durch den Starterkreis 81 fließende Strom fließt ebenso durch die Leitung 70, die Diode 61, den Transistor 66, die Diode 72 und die Leitung 69 nach Masse oder Erde. Gleichzeitig beim Beginn der Drehung des Rotors des Startermotors wird der Permanentmagnet 101 an der Wicklung 102 vorbei gedreht, und es werden elektrische Impulse in der Wicklung 102 induziert, die dann durch den Gleichrichter 10 gleichgerichtet werden. Während der Anfangsstufen des Startvorganges (niedrige Geschwindigkeiten) ist die Dauer D₁ der Impulse, die durch das Flip-Flop 22 erzeugt werden, langer als die Dauer D₂ der Impulse, die durch den monostabilen Multivibrator 30 erzeugt werden, und die Schaltung 40 erzeugt daher ein Ausgangssignal, um den Transistor 54 im leitenden Zustand zu halten. Ist der Transistor 54 eingeschaltet, so fließt Strom vom Ausgang des Gleichrichters 10 durch die Leitung 101, die Zener-Diode 52, den Widerstand 53, den Emitter-Kollektorkreis des Transistors 54, zurück durch die Leitung 500 zum negativen Ende des Gleichrichters 10. Ist der Transistor 54 eingeschaltet, so fließt kein Strom durch die Leitungen 501 und 502, und es fließt daher kein Strom durch den Thyristor 57 und die Diode 68. Somit werden die Transistoren 62, 64 und 66 des Transistorschaltkreises 6 in den leitenden Zustand geschaltet.

Wenn nun die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startermotors zunimmt, nimmt die Dauer D₁ der Impulse, die durch das Flip-Flop 22 erzeugt werden, ab, bis D₁ kleiner ist als D₂ und der Starterkreis 81 entregt wird. Mehr im einzelnen wird die Entregung des Starterkreises 81 in folgender Weise erzielt: Wenn die Umdrehungszahl des Rotors des Startermotors zunimmt, so nimmt die Impulsfolge des Permanentmagnet-Generators 1 zu, wodurch die Dauer der Impulse verkürzt wird, die durch das Flip-Flop 22 erzeugt werden. Wenn die Dauer D₁ eines Impulses kurzer wird als die Dauer D₂ eines Impulses aus dem monostabilen Multivibrator 30, hört die Schaltung 40 auf, ein Ausgangssignal für den Transistor 54 zu erzeugen. Damit schaltet der Transistor 54 aus. Dieser Vorgang gestattet, daß ein Signal D₃ durch die Leitung 502, die Diode 55 und die Steuerelektrode 59 des Thyristors fließt, wodurch der Thyristor eingeschaltet wird. Somit fließt ein Strom von dem Gleichrichter 10 durch die Leitung 101 durch die Leitung 501, durch die Diode 68, durch den Thyristor 57 und dann durch die Leitung 500 zum negativen Ende des Gleichrichters 10. Der durch die Diode 68 fließende Strom bewirkt eine Rückwärtsvorspannung des T. ansistors 62, wodurch die Transistoren 62, 64 und 66 ausgeschaltet werden. Somit kann Strom nicht langer durch den Starterkreis 81 des Solenoidventils fließen. Damit ist die Druckluftquelle von dem Starter und dem Rotor des Startermotors isoliert, der dann keine Energie mehr erhält, um ihn in Drehung zu versetzen.

Der Thyristor 57 bleibt so lange durchgeschaltet wie Strom von der Generator-Wicklung 102 fließt, wodurch eine erneute Erregung der Schaltung verhindert wird, bis der Rotor des Startermotors bzw. dessen Umdrehungsgeschwindigkeit auf eine relativ niedrige Umdrehungsgeschwindigkeit abgefallen ist.

In der folgenden Tabelle sind die Bedingungen zusammengefaßt, die einen Stromfluß durch den Starterkreis 81 ermöglichen oder verhindern:

Starterkreis 81 erregt,
Starter eingeschaltet

Starterkreis 81 entregt
Starter ausgeschaltet

1. Impulsdauer D₁
größer als Impulsdauer D₂

2. Ausgangssignal aus

Impulsdauer D₂ größer
als Impulsdauer D₁

Kein Ausgangssignal aus

10

Starterkreis 81 erregt,
Starter eingeschaltet

Starterkreis 81 entregt Starter ausgeschaltet

der Vergleichsstufe 4
3. Transistor 54 eingeschaltet

4. Zener-Diode 52 eingeschaltet bzw.
leitend

ι« 5. Thyristor 57 ausgeschaltet

6. Diode 68 nichtleitend bzw. rückwärts vorgespannt
7. Die Transistoren 62,
64, 66 leitend bzw.
eingeschaltet

der Vergleichsstufe 4 Transistor 54 ausgeschaltet bzw. nichtleitend Zener-Diode 52 eingeschaltet bzw. leitend

Thyristor 57 eingeschaltet

Diode 68 vorwärts vorgespannt bzw. leitend

Die Transistoren 62, 64, 66 sind ausgeschaltet bzw. nichtleitend

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für den Startermotor einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Flugzeugs, bei dem die Energiezufuhr zum Startennotor unterbrochen wird, wenn der Rotor des Startermotors eine vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht, mit einem Frequenzgeber zum Erzeugen eines Istwertsignals, das von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startennotors abhängt, mit einem Referenzfrequenzgeber zum Erzeugen eines Referenzsignals, das der vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startermotors entspricht, mit Vergieichsstufen, die das Istwerteignal und das Referenzsignal empfangen und ein Ausgangssignal abgeben, wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen der Charakteristik des Istwertsignals und der Charakteristik des Referenzsignals auftritt, mit einer Schalteinrichtung, die auf das Ausgangssignal der Vergleichsstufe anspricht, um die Energiezufuhr zum Startermotor zu unterbrechen, d adurch gekennzeichnet, daß der Istwertsignalgeber (1, 2) ein Permanentmagnet-Generator (1) ist, der mit dem Rotor des Startermotors gekuppelt ist, daß eine bistabile Schaltung (2) vorgesehen ist, die beim Empfang eines Impulses des Istwertsignals kippt und beim Empfang des darauffolgenden Impulses zurückkippt, derart, daß die Impulse der bistabilen Schaltung (2) eine Dauer (D₁) aufweisen, die eine Funktion der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startermotors ist und mit zunehmender Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startermotors abnimmt, daß der Referenzfrequenzgeber (3) ein monostabiler Multivibrator (30) ist, der zur Erzeugung von Impulsen mit konstanter Dauer (D₂) Triggerimpulse von der bistabilen Schaltung (2) empfängt, derart, daß diese konstante Dauer (D₂) der vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Startermotors entspricht, daß die eine (4) der Vergleichsstufen (4, 5) ein Steuersignal erzeugt, wenn die Dauer (D₁) eines Impulses aus der bistabilen Schaltung (2) größer ist als die Dauer (D₂) eines Impulses aus dem monostabilen Multivibrator (30) und die andere Vergleichsstufe (5), die zum Empfang des Steuersignals aus der ersten Vergleichsstufe (4) und eines Signals aus dem Permanent-Generator (I) ein Ausgangssignal erzeugt, wenn sie gleichzeitig die beiden letztgenannten Signale empfängt, und daß ein Transistorschaltkreis (6) vorgesehen ist, der die Energieversorgung des Starterkreises (8; 81) nach Empfang des Ausgangssignals aus der anderen Vergleichsstufe (5) leitend ist und zur Unterbrechung der Energieversorgung des Starterkreises (8; 81) beim Fehlen dieses Ausgangssignals nichtleitend ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichter (10) vorgesehen ist, welcher das Istwertsignal gleichrichtet und daß die zweite Vergleichsstufe (5) aufweist: einen Transistor (54), dessen Basis mit dem Ausgang der ersten Vergleichsstufe (4) verbunden ist, um das Istwertsignal zu empfangen; eine Zener-Diode (52), deren erster Anschluß mit einem anderen Anschluß des Transistors (54) verbunden

ist und deren zweiter Anschluß mit dem Gleichrichter (10) verbunden ist, einen Thyristor (57), dessen Steuerelektrode (59) mit dem ersten Anschluß der Zener-Diode (52) verbunden ist und dessen eine weitere Elektrode mit dem verbleibenden Anschluß des Transistors (54) verbunden ist, eine Diode (68), deren erster Anschluß (A) mit der verbleibenden Elektrode des Thyristors (57) verbunden ist, und mit einem zweiten Anschluß (B), der mit dem Gleichrichter (10) verbunden ist, derart, daß die Ausgangssignale der Vergleichseinrichtungen an den Anschlüssen (A, B) der Diode (68) erscheinen.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistorschaltkreis (6) wenigstens einen Transistor (66) enthält, der auf die Ausgangssignale an A und B anspricht und die Energiezufuhr zum Starterkreis (8; 81) freigibt, wenn er sich im leitenden Zustand befindet, jedoch diese sperrt, wenn er sich im nichtleitenden Zustand befindet.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vollweg-Gleichrichterbrücke (60) vorgesehen ist, deren Ausgangsanschlüsse mit dem Kollektor und dem Emitter des Transistors (66) verbunden sind und deren Eingangsanschlüsse (68,69) in Reihe mit einer elektrischen Stromversorgungsquelle (82) und des Starterkreises (8; 81) geschaltet sind, so daß der Transistor (66) steuerbar ist, unabhängig von der Richtung des Stromflusses durch den Starterkreis (8; 81).