DE2414293B2

DE2414293B2 - Last-Kompensationseinrichtung fur aufgeladene Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2414293B2
Application number: DE2414293A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kawanishi Kanesa; Kazuo Nara Masui; Shigeaki Ikeda Noma; Motohiko Takatsuki Uno
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1974-03-25
Filing date: 1974-03-25
Publication date: 1980-06-19
Also published as: DE2414293C3; DE2414293A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Last-Kompensationseinrichtung für aufgeladene Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruch;!.

Wenn eine Last plötzlich auf eine Brennkraftmaschine im Niedriglastbetrieb einwirkt kann der mit der Brennkraftmaschine verbundene Lader nicht schnell genug seine Drehzahl erhöhen, um die zusätzliche Last zu kompensieren, da zu wenig Ladeluft in den Arbeitszylinder strömt. Auch kann der Drehzahlregler der plötzlichen Änderung der Maschinendrehzahl nicht folgen, so daß er eine kurze Verzögerung bewirkt, weshalb die Kraftstoffzufuhr, die normalerweise unter der Steuerung durch eine Regelstange erfolgt, die dem Drehzahlregler zugeordnet ist, nicht genau abhängig von der zusätzlichen Last ausgeführt werden kann. In dieser Zeit verringert sich unerwünschterweise die Maschinendrehzahl. Wenn die Maschine als Stromer zeugerantrieb dient, führt dies zu einer Verringerung in der Ausgangsleistungsfrequenz, und es dauert längere

Zeit, bis die Maschine wieder ihre normale Drehzahl

erreicht.

Es ist bereits eine Last-Kompensationseinrichtung

μ der eingangs genannten Art im wesentlichen bekanntgeworden (vgl. DE-AS 22 21 567), die aber insbesondere keine Ladeluft-Abblaseeinrichtung zum Anpassen des Ladeluftstroms aufweist. Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, diese

&*> bekannte Last-Kompensationscinrichtung in ihrer Leistungs-Last-Kennlinie zu verbessern, also bei (plötzlicher) Einwirkung weiterer Last eile Maschinendrehzahl möglichst wenig abfallen zu lassen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Der erfindungsgemäß vorgesehene gemeinsame Regler für den Lader, die Ladeluft-Abblaseeinrichtung und die Vorrichtung zur Zwangsverstellung der Kraftstoff-Regelstange abhängig von einem Befehl des Fühlers gestattet die Zufuhr vorverdichteter Ladeluft in die Zylinder und eine Erhöhung der Kraftstoff-Einspritzmenge gleichzeitig mit dem Einwirken weiterer ι ο Last auf die Maschine, so daß sofort eine Verbrennung einsetzt, um eine der Lasteinwirkung entsprechende Leistung zu erzeugen. Daher fällt die Maschinendrehzahl bei Lasteinwirkung nur wenig ab bzw. kann die Leistung auf den erforderlichen Wert sehr schnell erhöht werden, so daß die Leistungs*Last-Kennlinie verbessert wird.

Ein derartiger gemeinsamer Regler ist bei dem obengenannten bekannten Stand der Technik (vgL D E-AS 22 21 567) nicht vorgesehen.

Die bei der erfindungsgemäßen Last-Kompensationseinrichtung ferner vorhandene Ladeiuft-Abbiaseeinrichtung zum Anpassen des Ladeluftstroms gestattet das Abblasen eines Teils der vorverdichteten Luft, die aus den Zylindern in das Saugrohr abströmt, in die Atmosphäre im wesentlichen gleichzeitig mit dem Einwirken der zusätzlichen Last, um einen übermäßigen Anstieg des Saugdrucks im Saugrohr und damit Schwingungserscheinungen im Lader zu vermeiden.

In diesem Zusammenhang ist noch folgender Stand der Technik für sich bekanntgeworden:

Abblaseeinrichtungen unter dem Einfluß etwa der Belastung der Brennkraftmaschine durch eine mit der Belastung der Brennkraftmaschine zusammenhängende Einrichtung zu verstellen (vgl. DE-Pa- tentanmeldung L 6075 Ia/46a2, bekanntgemacht am !ZJuIi 1956);

das funktionelle Verbinden einer Abblaseeinrichtung mit einer Einrichtung zur Erhöhung der Kraftsto^rfzufuhr (vgL CH-PS 1 95 149) und eine Abblaseeinrichtung zu öffnen, wenn Schwingungserscheinungen im Ladersystem auftreten (vgl. GB-PS 9 44 714).

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Last-Kompensationseinrichtung,

F i g. 2 das elektrische Schaltbild eines Reglers,

Fig.3 einen Drehzahländerungs-Fühler, teilweise geschnitten,

F i g. 4 einen Schnitt A-A von F i g. 3,

Fig.5 ein Leitungsschema des Laders und der Ladeluft-Abblaseeinrichtung,

Fig.6 eine Seitenansicht zur Erläuterung des Betriebs der Vorrichtung zur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange der Erfindung,

F i g. 7 eine grafische Darstellung der Betriebskennlinie der Last-Kompensationseinrichtung, wobei zum Vergleich eine Betriebskennlinie einer bereits bestehenden Kompensationseinrichtung angegeben ist,

F i g. 8 das Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der Last-Kompensationseinrichtung, b^r>

F i g. 9 das Blockschaltbild eines elektrischen Lastfühlers und

Fig. 10 das Schaltbild eines weiteren Ausführungs-

40 beispiels der Last-Kompensationseinrichning,

Die Erfindung wird im folgenden am Ausfuhrungsbeispiel der in der F i g. 1 gezeigten Last-Kompensationseinrichtung näher erläutert, wobei eine Dieselmaschine E beispielsweise mit einem Generator (Lichtmaschine) G gekoppelt ist, der seinerseits über Leitungsdrähte U mittels eines Leistungsschalters D mit Lasten Mu Mi, M3 usw. verbunden ist. Ein Regler 1 gibt Stellsignale an einen Lader A, eine Ladeluft-Abblaseeinrichtung B und eine Vorrichtung C zur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange 71 ab. Der Regler 1 ist ebenfalls mit einem Drehzahländerungsfühler 2 mittels einer Leitung 3 verbunden, um von dort ein Signal zu empfangen. Der Drehzahländerungsfühler 2, der an einem Ende der Welle des Generators C angebracht ist, ist so ausgelegt, daß sich dessen Kontakt schließt, wenn die Drehzahl des Generators plötzlich abfällt Der Aufbau des Drehzahländerungsfühiers 2 wird weiter unten näher erläutert Der Lader A ist so ausgelegt daß sie Druckluft im Luftbehälter in den Maschinenzylinder mittels einer mit einem Magr? jventil betätigten Drosselklappe (Drosselventil) einspeist Die Ladeluft-Abbiaseeinrichtung B ist so aufgebaut daß sie einen Teil der Ladeluft in der Ladeluftleitung in die Atmosphäre durch öffnen eines Magnetventils abhängig von dem Signal ·οη dem Lader entlädt wobei das Magnetventil in der Ladeluftleitung vorgesehen ist Die Vorrichtung C zur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange 71 ist so ausgelegt, daß eine Verbindungsstange zwischen dem Drehzahlregler und der Regelstange mittels einer Magnetspule betätigt wird, um dadurch die Regelstange bei zunehmendem Kraftstoff gegen die Wirkung des Drehzahlreglers zu verschieben. Die drei oben erwähnten Einrichtungen werden weiter unten näher erläutert Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Last-Kompensationseinrichtung aus dem Regler 1, dem Drehzahländerungsfühler 2, dem Lader A, der Ladeluft-Abblaseeinrichtung B und der Vorrichtung C zur Zwangsverstellung einer KraJtstoff-Regelstange 71.

In der Fig.2, die die Schaltung des Reglers 1 zeigt sind vorgesehen ein Magnetventil a zur Betätigung des Laders A, ein Magnetventil b zur Betätigung der Ladeluft-Abblaseeinrichtung B und eine Magnetspule c zur Betätigung der Vorrichtung C zur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange 71. Weiterhin sind Zeitgeber 11 und 12 vorgesehen, die einen Betrieb des Laders A, der Ladeluft-Abblaseeinrichtung B und der Vorrichtung C zur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange 71 für eine gewünschte Zeitdauer nach dem Signalempfang beibehalten. Relais 13 und 14 halten jeweils Schalter 15 und 16. Ein Schalter 17 wird narh dem Empfang eines Signals vom Fühler betätigt. Ein Sdial.e* 18 wird abhängig vom Wert der Last bei normalem Betrieb oder unter Bedingungen betätigt wenn keine zusätzliche Last anliegt. Der Regler 1 arbeitet in der folgenden Weise: Wenn eine zusätzliche Last plötzlich angelegt wird, schließt der Schalter 17 in diessm Zeitpunkt abhängig von einem Signal vom Drehzahländerungsfühler 2. Das Schließen des Schalters 17 stellt einen geschlossenen Stromkreis im Regler her, so daß die Magnetventile a und b sowie die Magnetspule c in Betrieb genommen werden, was wiederum bewirkt, daß der Lader A, die Ladeluft-Abblaseein-ichtung B und die Vorrichtung C zur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange 71 ihren Betrieb aufnehmen. In den F i g. 3 und 4, die den Drehzahländerungsfiihler

2 zeigen, hat eine Welle 20 an ihrem einen Ende einen Flansch, der mit der Welle des Generators G verbunden ist. An der Welle 20 ist fest mittels eines Bolzens oder einer Schraube 24 ein Drehring 23 angebracht. Dieser Drehring hat Vorsprünge 21 und 22. Die Welle 20 hat weiterhin einen an ihr angebrachten und auf einem Lager 25 gelagerten Mitnehmerring 26. Der Mitnehmerring 26 besteht aus einer Scheibe 26,4, die auf das Lager 25 aufgezogen ist, und aus einem kreuzförmigen Glied 26Ö (dessen Schnitt am besten in der Fig.4 gezeigt ist). Diese Glieder werden durch eine Schraube oder einen Bolzen 27 zusammengehalten. Das kreuzförmige Glied 26fl ist mit einer Öffnung 30 versehen und hat einen rechteckigen Querschnitt. Die Öffnung 30 wird durch zwei entgegengesetzte Seitenwände 28 und 28' und durch zwei weitere entgegengesetzte Seitenwände 29 und 29' festgelegt, so daß der Mitnehmerring 26 die Welle 23 in der in der Zeichnung dargestellten Weise aufnehmen kann. Zwischen der Vorderseite 31 des Vorsprunges 21 und der entgegengesetzten Seitenwand 28 des Mitnehmerringes 26 liegt eine Feder 32 Die Feder 32 ist mittels einer Stellschraube 33 einstellbar. Die Seitenwand 28' des Mitnehmerringes 26 ist mit einem Stopfen 34 ausgestattet, der in die Vorderseite 31 des Vorsprunges 21 eingreift. Zwischen der hinteren Oberfläche des Vorsprunges 22 und der entgegengesetzten Seitenwand 28' ist eine Kontakteinrichtung 36 vorgesehen, die durch eine Schraube 37 vorgespannt ist. Gleitringe 38 und 39 sind um den ausgedehnten Teil der Welle 20 vorgesehen und mit der Kontakteinrichtung 36 mittels nicht dargestellter Drähte verbunden, die sich entlang einer axialen Nut 40 in der Welle 20 erstrecken. Weiterhin ist ein Isolierstoff 42 vorgesehen.

Im folgenden wird der Betrieb des Drehzahländerungsfühlers 2 näher beschrieben:

Wenn die Diesel-Maschine E sich unter einer normalen Belastung konstant dreht, dreht sich die Welle 20, und der Vorsprung 21 greift in den Stopfen 34 ein, wodurch sich der Mitnehmerring 26 mit der gleichen Drehzahl wie die Diesel-Maschine dreht. Unter diesen Bedingungen ist die Kontakteinrichtung 36 geöffnet. Wenn eine oder mehrere Lasten, wie beispielsweise die Lasten Mu Mi und Mj plötzlich durch Einrichtung der entsprechenden Schalter Si, S₂ und S₃ angelegt werden, verringert sich die Drehzahl der Welle 20 plötzlich. Andererseits neigt der Mitnehmerring 26 aufgrund seiner Trägheit dazu, seine Drehzahl konstant zu halten. Dies führt zu einem versetzten Drehwinkel zwischen der Welle 20 und dem Mitnehmerring 26. Im Ergebnis wird die Feder 32 zusammengedrückt und die Kontakteinrichtung 36 ist nach dem Eingreifen in eine Schraube 37 geschlossen, wodurch ein Signal zum Regler 1 mittels der Gleitringe über die Lastdrähte 3 gespeist werden kann.

Im folgenden wird die F i g. 5 mit dem Lader A und der Ladeluft-Abblaseeinrichtung B näher erläutert Eine Brennkraftmaschine E, wie beispielsweise eine mit einem Lader versehene Dieselmaschine, ist mit einer Ladeluftleitung (Saugrohr) 51, einer Abgassammelleitung 52 und einem Anlaßventil 53 versehen. Weiterhin ist ein Luftbehälter 54 zur Druck-Speicherung von Luft vorgesehen. Der Luftbehälter 54 ist mit einer Hauptan-Iaß-Luftleitung 57 über eine Anlaßluft-Drosselklappe 55 und ein Aniaßiuft-Steuerventii 56 verbunden, die zusammen ein Anlaßluft-Leitungssystem X bilden. Diese Hauptanlaß-Luftleitung 57 ist so angeordnet, daß sie mit dem Arbeitszylinder in Verbindung steht sowie an das Anlaßventil 53 durch ein Anlaßluft-Verteilerventil 58 angeschlossen ist. Um ein Last-Kompensationsleitungssystem Y neben dem Anlaßluft-Leitungssystem X vorzusehen, ist der Luftbehälter 54 ebenfalls mittels s Verbindungsleitungen mit einem Dekompressionsventil 59 verbunden, wobei das Magnetventil a so ausgelegt ist, daß es ein Signal von einer Last-Kompensations-Luft-Drosselklappe 60 empfängt. Durch ein derartiges System Y kann die Luft in die Diesel-Maschine E unter ίο Umgehung des Anlaßluft-Leitungssystems X eingespeist werden. Weiterhin ist ein Griff 61 für das Anlaßluft-Steuerventil 56 vorgesehen.

Das öffnende Magnetventil b, das als Ladeluft-Abblaseeinrichtung B dient, liegt in einer geeigneten Lage in \"> der Ladeluftleitung 51. Das öffnende Magnetventil b arbeitet mit dem Magnetventil a zusammen. Der Lader A arbeitet in der folgenden Weise: Um die Diesel-Maschine E zu starten, wird das Anlaßluft-Steuerventil 56 zunächst durch Betätigung des Anlaßgriffes 61 geöffnet. Dadurch kann die Ladeluft im Luftbehälter 54 durch die Anlaßluft-Drosselklappe 55, dann durch das Anlaßluft-Steuerventil 56 und so in die Anlaßluftleitung strömen, wie dies durch Pfeile in Strichlinien dargestellt ist In diesem Zeitpunkt wird das Anlaßventil 53 durch das Anlaßluft-Verteilerventil 58 geöffnet, wodurch die Luft in den Arbeitszylinder einströmen kann. Wenn andererseits eine Last plötzlich an die Diesel-Maschine E angelegt wird, betätigt der Regler 1, wie dies bereits oben erläutert wurde, das

w Magnetventil a abhängig von dem Lastsignal vom DrehzahländerungsfQhler 2. Dadurch kann die Druckluft aus dem Luftbehälter durch das Dekompressionsventil 59 ausströmen, wie durch einen Pfeil dargestellt ist Die folgende Luft öffnet dann die Last-Kompensa tions-Luft-Drosselklappe 60. Unter diesen Bedingungen strömt die Druckluft kontinuierlich durch die Last-Kompensations-Luft-Drosselklappe 60 in die Hauptanlaß-Luftleitung 57 und dann in den Arbeitszylinder. Im folgenden wird der Betrieb der Ladeluft-Abblase-

-40 einrichtung B näher erläutert:

Wenn der Regler 1 abhängig von dem Lastsignal arbeitet, und wenn das Magnetventil a durch den Regler 1 gesteuert arbeitet, wie oben erläutert wurde, arbeitet das öffnende Magnetventil b gleichzeitig. Dadurch steht

■»i die Ladeluftleitung 51 in Verbindung mit der Atmosphäre, so daß der normale Lader-Luftdruck durch Entladung eines Teiles der Ladeluft von der Ladeluftleitung 51 in die Atmosphäre beibehalten werden kann. Auf diese Weise können Schwingungserscheinungen

so des Laders 50 ausgeschlossen werden.

In der Fig.6 ist die Vorrichtung Czur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange 71 näher dargestellt, bei der eine Regeistange 71 enter Kraftstoffpumpe 70 und ein Drehzahlregler 72 mittels einer Verbindungsstange 73 verbunden sind. Die Verbindungsstange 73 ist so ausgelegt, daß unabhängig vom Betrieb des Drehzahlreglers 72 die Regelstange 71 allein zur Kraftstoffzunahme-(+) oder -abnahme(—)Seite abhängig von einer äußeren Kraft verscho-

M> ben werden kann, oder genauer, die Verbindungsstange 73 ist mit einem Zylinder 74 versehen, von dem ein Ende im Betrieb mit der Regeistange 71 verbunden ist Im Zylinder 74 liegt ein Druckkolben 76, der mit einem Stellhebel 75 zusammenhängt Federn 77 und 78 sind so

«λ hn Zylinder 74 vorgesehen, daß sie an entgegengesetzte Enden des Druckkolbens 76 angreifen. Weiterhin ist eine Magnetspule ein den Regler 1 eingebaut Wie oben näher anhand der Fig.2 erläutert wurde, arbeitet die

Magnetspule c abhängig von einem Signal vom Regler I. um dadurch die Regelstange 71 zur ( + )-Seite zu verschieben.

Im folgenden wird der Betrieb der Vorrichtung Czur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange 71 näher erläutert. Wenn eine Last plötzlich an die Diesel-Maschine E angelegt wird, überträgt der Dreh₄ f-rtländerungsfühler 2, wie weiter oben erläutert wurde, ein entsprechendes Lastsignal zum Regler 1. um dadurch die Magnetventile a und b sowie die Magnetspule c zu betätigen. Die Magnetspule c wirkt auf die Regelstange 71 und schiebt sie zur Kraftstoffzunahmeseite oder ( + )-Seite. Es sei darauf hingewiesen, daß der Stellhebel 75 oder der Druckkolben 76 durch ein Zusammendrücken der Feder 78, die in der Verbindungsstange 73 beaufschlagt ist, überhaupt nicht beeinflußt wird, weshalb die Regclstange 71 unabhängig vom Betrieb des Stellhebels 75 zur Kraftstoffzunahme-

SCitC VCrSCiiGiyCn iVCTuCn η5Ππ.

Eine Diesel-Brennkraftmaschine E die mit einem Lader sowie einer Last-Kompensationseinrichtung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ausgestattet ist, arbeitet bei normaler Last mit einer konstanten Drehzahl. Wenn eine zusätzliche Last plötzlich auf die Diesel-Maschine E einwirkt, wird deren Drehzahl verringert, und ein entsprechendes Lastsignal wird sofort vom Drehzahländerungsfühler 2 zum Regler 1 gespeist. Als Ergebnis beginnen die Magnetventile a und b sowie die Magnetspule c im Regler 1 zu arbeiten, wodurch der Lader A, die Ladeluft-Abblaseeinrichtung B unr die Vorrichtung C zur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange 71 in Betrieb genommen werden. Dann erfassen diese Einrichtungen unmittelbar die Einwirkung der Last auf die Diesel-Maschine E und speisen ohne Zeitverzögerung Druckluft in den Arbeitszylinder, wodurch die Kraftstoff-Regelstange zur Kraftstoffzunahmeseite verschoben wird, um ausreichend Kraftstoff einzuspeisen, und wodurch dann ein Teil der Ladeluft aus der Ladeluftleitung ausströmen kann, um sich in die Atmosphäre zu entladen. Die F i g. 7 stellt diesen Vorgang (in Vollinie) im Vergleich mit bisherigem Stand der Technik (in Strichlinie) dar.

Es sei darauf hingewiesen, daß durch Anwendung der Erfindung auf eine Brennkraftmaschine selbst bei Einwirkung einer zusätzlichen Last auf die Maschine eine genügend ausreichende Brenncharakteristik beibehalten werden kann, um eine gewünschte Abtriebsenergie zu erzeugen, so daß die Verringerung in der Maschinendrehzahl sehr klein gemacht werden kann. Nebenbei wird die Anstiegszeit nach der Einwirkung einer Last im Vergleich zu bereits beschriebenen Einrichtungen wesentlich verkürzt Ebenso kann die Last-Kompensationskennlinie wesentlich verbessert und die Gefahr eines unerwarteten Stillsetzens der Maschine ausgeschlossen werden. Da weiterhin ein Teil der Ladeluft die aus dem Arbeitszylinder in die Ladeluftleitung ausgeströmt ist in die Atmosphäre entladen wird, kann die Gefahr einer Ladeschwingung und einer ungewöhnlichen Zunahme der Ladeluft in der Ladeluftleitung ausgeschlossen werden.

Im folgenden wird eine Last-Kompensationseinrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiei der Erfindung näher anhand der F i g. 8 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiei gleicht im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei jedoch anstelle des Drehzahländerungsfüniers 2 ein elektrischer Lastfühler 4 vorgesehen ist. Sich entsprechende Teile sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der elektrische Lastfühler liegt mittels eines Stromwandlers N in einer mittleren Lage von Leitungen U, die vom Generator G zu den Lasten M\, Mi, My gehen. Der elektrische Lastfühler 4 ist mit dem Regler 1 über Leitungsdrähte 5 verbunden und überträgt ein Signal zum Regler 1 abhängig vom Laststrom oder von einer Stromzunahme während der Lasteinwirkung.

Im folgenden wird anhand des Blockschaltbildes der F i g. 9 der Aufbau des elektrischen Lastfühlers 4 näher erläutert. Der elektrische Lastfühler 4 besteht aus einem Glied H, das eine obere Grenze anzeigt, einem Glied Z-das eine untere Grenze anzeigt, und einem Betriebsglied O. Das eine untere Grenze anzeigende Glied L hat nahezu einen ähnlichen Aufbau wie das eine obere Grenze anzeigende Glied H, mit der Ausnahme, daß es mit einem Verzögerungsglied 100 verbunden ist, das eine Verzögerungszeit von ungefähr I s erzeugt.

Die die obere und untere Grenze anzeigenden

uiicucf η üi'iu L. äiiiu jcwchS iüii TcfSiäriicffi ivi/rünu 101/. versehen, um den Eingangslaststrom vom Stromwandler N zu verstärken. Nach diesen Verstärkern 101 H und 101 L sind jeweils Vergleicher 102W und 102Z. angeordnet so daß die Verstärker-Laststromeingangssignale mit oberen oder unteren Schwellenwertbezugsspannungen von einem oberen oder unteren Schwellenwertbezugsspannungsglied 103W oder 103Z. verglichen werden können. Die eine obere oder untere Grenze (Schwellenwert) anzeigenden Glieder H und L umfassen weiterhin jeweils Relais I04H und 104L für den oberen und unteren Schwellenwert, die Signale von den Vergleichern empfangen, um dadurch die Schalter im Glied Czu betätigen. Weiterhin umfassen die Glieder H und L für den oberen und unteren Schwellenwert jeweils Gleichrichter 105H und 105Z. sowie jeweils Konstantspannungsglieder 106/-/und 106L

Das den oberen Schwellenwert anzeigende Glied H ist so aufgebaut, daß ein Signal vom Vergleicher 102H zur Betätigung des Relais 104H erzeugt wird, wenn das Laststrom-Eingangssignal den vorbestimmten Pegel des Gliedes 103W für die obere Schwellenwertbezugsspannung übersteigt. Dagegen ist das den unteren Schwellenwert anzeigende Glied so angeordnet, daß es ein Signal vom Vergleicher 102Z. zur Betätigung des Relais 104Z. erzeugt wenn das Laststrom-Eingangssignal niedriger ist als der voreingestellte Pegel des Gliedes 103L für die untere Schwellenwertbezugsspannung.

Im Betrieb sind das Glied O, ein Schalter 107, ein gesteuerter Halbleitergleichrichter 108 und ein Hilfsrelais 109 zur Betätigung des Schalters 17 (vgl. F i g. 2) im Regler in Reihe miteinander verbunden. Dieser Schalter 107 dient als Ausgangskontakt des Relais 104W, das im Glied H für den oberen Schwellenwert vorgesehen ist Der gesteuerte Halbleitergleichrichter 108 ist so angeschlossen, daß eine Steuerspannung nur dann anliegt wenn ein Schalter 11C der als Ausgangskontakt des Relais 104L im Glied L für die Anzeige des unteren Schwellenwertes vorgesehen ist in Betrieb ist Aus der F i g. 9 geht hervor, daß im Betriebsglied O weiterhin ein Gleichrichter 111 vorgesehen ist

Mit der Bezeichnung O.L ist eine orange Anzeigelampe in der F i g. 9 gekennzeichnet die beim Betrieb des Relais 104// für den oberen Schwellenwert aufleuchtet Eine grüne Anzeigelampe G.L leuchtet beim Betrieb des Relais 104/? für den unteren Schwellenwert auf. Eine rote Anzeigelampe R.L leuchtet beim Betrieb des Hiifsrelais 109 auf. Diese Anzeigelampen ermöglichen einer Bedienungsperson visuelle Unterscheidung, welches der Glieder in

Betrieb ist.

Im folgenden wird der Betrieb des elektrischen Lastfühlers 4 näher erläutert. Unter Verwendung der selbsthaltenden Kennlinie des gesteuerten Halbleitergleichrichters 108 ist das Hilfsrelais 109 so aufgebaut, daß es ein Signnl mit dem Regler 1 nur dann koppelt, wenn das Laststrom-Eingangssignal plötzlich zunimmt, oder genauer, innerhalb einer Verzögerungszeit, die kleiner ist als I s, was durch das Verzögerungsglied 100 bewirkt wird, von einem Pegel, der niedriger als der vorbestimmte untere Schwellenwert, auf einen Pegel, der höher ist als der vorbestimmte obere Schwellenwert, steigt. Unter diesen Bedingungen erzeugt der Vergleicher 102L ein Signal und setzt das Relais 104/. nach einem Zeitraum von I s mittels des Verzögerungsgliedes 100 in Betrieb. Der Vergleicher 102W erzeugt auch ein Signal, um hierdurch direkt das Relais 104W zu betätigen. Es soll darauf hingewiesen werden, daß das Relais 104W für den oberen Schwellenwert seinen Betrieb vor dem Relais 104L für den unteren Schwellenwert aufnimmt, was auf der kurzen Anstiegszeit des Laststromes beruht, die kürzer als I s ist. Demgemäß bleibt nach dem Schließen des Schalters 107 der Schalter 110 geschlossen, um eine Steuerspannung in den gesteuerten Halbleitergleichrichter 108 einzuspeisen. Selbst wenn nach I Sekunde (vom Schließen des Schalters 107 aus gerechnet) das Relais 104Z. für den unteren Schwellenwert abgeschaltet wird, um dadurch den Schalter 110 zu öffnen, bleibt das Betriebsglied O aufgrund seiner selbsthaltenden Kennlinie im geschlossenen Zustand. Daraus geht hervor, daß die Anzeigelampen O.L und R.L während dieser Zeit stärker aufleuchten.

Wenn das Laststrom-Eingangssignal auf einen Pegel verringert wird, der niedriger ist als der voreingestellte höhere Pegel, hört das Signal vom Vergleicher 102W auf, und das Relais 104W wird abgeschaltet. Folglich öffnet der Schalter 107, das Hilfsrelais 109 wird zurückgestellt, und die Anzeigelampen O.L und R.L werden abgeschaltet.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß das Hilfsrelais 109 so lange nicht arbeitet, wie das Lasistrom-Eingangssignal den voreingestellten höheren Schwellenwert nach einer Zeitdauer, die langer ist als 1 s, übersteigt, und die von genau dem Zeitpunkt ab gemessen wird, wenn sie den voreingestellten unteren Schwellenwert überschreitet. Dies beruht darauf, daß sich der Schalter MO, der eine Steuerspannung in den gesteuerten Halbleitergleichrichter 108 einspeist, öffnet, bevor der Schalter 107 geschlossen ist, und das Betriebsglied O bildet keinen geschlossenen Stromkreis. Durch die Verwendung eines elektrischen Lastfühlers hat die Last-Kompensationseinrichtung in ihrer Regelung eine breite Selektivität.

In Fig. 10 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Last-Kompensationseinrichtung dargestellt. Dieses Ausfuhrungsbeispiel gleicht im wesentlichen den beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, mit der Ausnahme, daß anstelle des Drehzahländeriingsfühlers 2 und des elektrischen Laslfühlers 4 ein einen Kontakt zuordnender Fühler 6 vorgesehen ist. Sich entsprechende Teile sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der einen Kontakt zuordnende Fühler 6 besteht aus einem Kontakt 151 und einer Stromquells 152, die mittels Leitungsdrähten 153 in Reihe liegen. Der Kontakt 151 ist zusammen mit einem Schalter 5j für die Last Mj mit großer Kapazität in Betrieb, so daß nach dem Schließen des Schalters S₃ der Kontakt 151 schließt, um ein Signal zum Regler 1 zu speisen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann ein weiterer Schalter oder können mehrere Schalter zusammen mit dem Kontakt abhängig von der Größe der Lasten Mi, M2, Mi usw. in Betrieb sein. Es ist ersichtlich, daß das zuletzt erläuterte Ausführungsbeispiel einen Last-Kompensationsbetrieb mit einem sehr einfachen Aufbau ermöglicht.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Last-Kompensationseinrichtung für aufgeladene Brennkraftmaschinen,

mit einem wirkungsmäßig mit der Brennkraftmaschine verbundenen Fühler, der eine plötzliche Einwirkung der Last auf die Brennkraftmaschine erfaßt,

mit einem Lader zur von dem Fühler gesteuerten Einspeisung von Ladeluft, mit einer Vorrichtung zur Zwangsverstellung einer Kraftstoff-Regelstange in Richtung zunehmender Kraftstoffmenge, und mit einer Ladeluft-Abblaseeinrichtung zum Anpassen des Ladeluftstroms, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zwangsverstellung der Kraftstoff-Regelstange (71) mittels eines Magnetventils (c) vorgesehen ist, und

daß dusch einen mit dem Fühler (2; 4; 6) verbundenen Regler (i), der Lader (A), die Ladeluft-Abblaseeinrichtung (B) und die Vorrichtung (C) zur Zwangsverstellung der Kraftstoff-Regelstange abhängig von einem Befehl des Fühlers (2; 4; 6) gleichzeitig gesteuert werden,

wobei kontinuierliches Arbeiten des Laders (A), der Ladeluft-Abblaseeinrichtung (B) und der Vorrichtung (C) zur Zwangsverstellung vorgesehen ist, um die Einwirkung zusätzlich auftreterJer Last zufriedenstellend zu kompensieren und eine Yerringr-ung der Maschinendrehzahl zu verhindern.

2. Einrichtung nach Anspruch.' dadurch gekennzeichnet,

daß der Fühler (2; 4; 6) ein Drehzahländerungsfühler (2) ist,

der einen Drehring (23) aufweist, der auf der Welle (20) der Maschine (E) gesichert ist und zwei entgegengesetzt angeordnete Vorsprünge (21,22) besitzt,

mit einem Mitnehmerring (26), der um die Motorwelle (20) drehbar ist, so daß er den Drehring (23) an dessen Umfang umgibt, mit einer Feder (32), die zwischen die hintere Oberfläche des ersten Vorsprunges (21) und eine gegenüberliegende Seitenwand des Mitnehmerringes (26) gespannt ist, und mit einer Kontakteinrichtung (37), die zwischen der hinteren Oberfläche des zweiten Vorsprunges (22) und einer anderen Seitenwand des Mitnehmerringes (26) gegenüber zur hinteren Oberfläche des zweiten Vorsprunges (22) liegt (F ig. 3,4).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Fühler (2; 4; 6) ein elektrischer Lastfühler (4) ist,

der ein Hilfsrelais besitzt, das im Betrieb ein Signal nur dann zum Regler (I) abgibt, wenn eine große Last (M₁, Mi, M₃), die einen vorgewählten Wert überschreitet, auf die Maschine (E) bei einer Drehzahl einwirkt, die einen vorbestimmten Wen übersteigt (F i g. 8).

4. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,

daß der Lader (A)%o ausgelegt ist,

daß ein Last-Kompensationsleitungssystem (Y) einschließlich Magnetventilen (a, b) und einer Drosselklappe (60) Signale vom Regler (1) empfangen kann, um ein Anlaßluft-Leitungssystem {X)tm überbrücken, das einen Luftbehälter (54) mit einer Hauptluftleitung (57) verbindet (F ig. 2,5).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ladeluft-Abblaseeinrichtung (B) mit einem öffnenden Ventil (b) mit der Ladeluftleitung(51) versehen ist,

wobei das öffnende Ventil (b) so angeordnet ist, daß es zusammen mit dem Betrieb des im Last-Korapensationsleitungssystem (Y) angeordneten Magnetventils (a) während der Einspeisung von Ladeluft in den Arbeitszylinder öffnet (F ig. 5).

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung (C) zur Zwangsverstellung der Krafistöffmenge eine Kraitstoff-Regeistange (71) aufweist,

die mit einem Drehzahlregler (72) mittels einer Verbindungsstange (73) gekoppelt ist, so daß die Regelstange (71) allein in Kraftstoffzunahme- oder -abnähme-Richtung "erschiebbar ist, und

die gegen die Wirkung des Drehzahlreglers (72) mittels einer Magnetspule (c) arbeitet, die an der Regelstange (71) angebracht ist und abhängig von einem Signal vom Regler (1) arbeitet (F ig. 6).