DE2523431A1

DE2523431A1 - Frequenz/spannungs-wandler sowie kraftstoffversorgungssystem

Info

Publication number: DE2523431A1
Application number: DE19752523431
Authority: DE
Inventors: Anthony John Adey
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1975-05-27
Publication date: 1975-12-11
Also published as: GB1507028A; FR2301689A1; IT1035863B; FR2301689B1; US3965877A; JPS513567A; FR2280255A1

Description

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COHAUSZ & FLORaCK

PATENTANWALTSBÜRO 2523431

D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANNSTR. 97

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-lng. W. COHAUSZ · Dipl.-lng. W. FLORACK ■ Dipl.-lng. R. KNAUF · Dr.-lng., Dipl.-Wirtsch.-lng. A. GERBER ■ Dipl.-lng. H. B. COHAUSZ

C.A.V. Limited

Well Street

GB-Birmingham 2J. Mai 1975

Preguenz/S2annungs-Wandler^sowie_Kraftstoff Versorgungssystem

Die Erfindung "betrifft einen Frequenz/Spannungswnalder sowie ein Kraftstoff Versorgungssystem unter Verwendung eines solchen Wandlers.

Einmal "besteht die Erfindung in einem Frequenz/Spannungs-Wandler, der gekennzeichnet ist durch einen Eingangsanschluß, an den ein Wechsels tromsignal angelegt wird, einen Funktion β verstärker» der von einer ersten und einer zweiten Stromleitung Strom erhält und dessen nicht invertierender Eingangsansohluß mit einer dritten Stromleitung unter einer Spannung verbunden ist, die zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Leitung liegt, wobei der Ausgang vom Wandler vom Ausgangeansohluß des Funktionsveretärkers kommt, einen Widerstand, der in Reihe mit einer ersten und einer zweiten, gleichgepolten Siede zwischen den invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers und die dritte Leitung geschaltet ist, einen ersten Kondensator, der zwischen den Eingangsanechluß und die Verbindung zwischen den Dioden geschaltet ist, einen zweiten Kondensator, der zwischen die Verbindung zwischen der ersten Diode und dem Widerstand und eine der Stromleitungen geschaltet ieb, einen Bfiokkopplungswiderstand, der zwischen den Ausgangeanschluß des Verstärkers und die Verbindung zwischen der ertsten Diode und dem Wideretand geschaltet ist, und einen dritten Kondensator, der den Ausgangsanschluß und den invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers verbindet*

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Zum anderen besteht die Erfindung in einem Kraftstoff Versorgungssystem für ein Triebwerk, das gekennzeichnet ist durch eine Pumpe, die dem Triebwerk Kraftstoff zuleitet, einen ersten Wandler, der den Pumpenausgang mißt, einen zweiten Wandler, der den Bedarf mißt, eine Wandlereinrichtung, die die Triebwerksdrehzahl mißt, und einen elektronischen Regler, dem die Signale vom ersten und zweiten Wandler und von der Wandlereinrichtung zugeleitet werden, wobei der Regler den Pumpenausgang regelt und die Wandlereinrichtung einen Impulsgenerator aufweist, der Impulse mit einer Frequenz erzeugt, die von der Drehzahl des Triebwerks abhängt, ferner einen Funktionsverstärker, der von einer ersten und einer zweiten Stromleitung Strom erhält und dessen Ausgangeanschluß mit dem Regler und dessen nicht invertierender Bingangsanschluß mit einer dritten Stromleitung unter einer Spannung zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Leitung verbunden sind, einen in Reihe mit einer ersten und einer zweiten gleiohgepolten Diode zwischen den invertierenden Eingangsaneohluß des Verstärkers und die dritten Leitung geschalteten Widerstand, einen ersten Kondensator, der zwischen den Ausgang des Impulsgenerators und die Verbindung zwischen den Dioden geschaltet ist, einen zweiten Kondensator, der zwischen die Verbindung zwischen der ersten Diode und dem Widerstand und eine der Stromleitungen geschaltet ist, einen Rüokkopplungswiderstand, der zwischen den Ausgangsanschluß des Verstärkers und die Verbindung zwischen der ersten Diode und den Widerstand geschaltet ist, und einen dritten Kondensator, der den Ausgangsanschluß und den invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkere verbindet.

In einer Anordnung liefert der Funktionsverstärker einen Eingang zum Regler über einen Widerstand, und zum Widerstand ist ein Differenzierungsstromkreis geschaltet, derart, daß dem Regler auch ein Derivatsignal zugeleitet wird.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Schaltbilds näher erläutert, das ein Ausführungsbeispiel darstellt.

Gemäß der Zeichnung liefert eine Pumpe 11 Kraftstoff zu einem Trieb-

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werk 12 in der Form eines Motoers, der ein Kraftfahrzeug antreibt. Der Ausgans der Pompe 11 wird durch eine Begeletange 13 bestimmt, dren Position durch einen elektromechanischen Jntrieb I4 eingestellt wird. Die Position der Hegelstange I3 wird durch einen Wandler I5 gemessen, der einen Eingang über einen Widerstand 16 zu einem elektronischen Regler I7 liefert, und ein weiterer Wandler 18 mißt den Bedarf, der normalerweise von dem Gaspedal des Faherzeugs »eingestellt wird. Der Wandler 18 ist dabei mit dem Regler 17 über den Wideretand 19 gekoppelt. Der Regler 17 erhält ferner ein Signal in einer noch zu beschreibenden Weise, das die Drehzahl des Triebwerks wiedergibt, und er erzeugt einen Ausgang, der über einen Leistungsverstärker 21 an den Antrieb I4 geleitet wird, um den Ausgang der Pumpe zu bestimmen. Dieser feil des Ausführungsbeispiels wird nicht im einzelnen beschrieben, weil zahlreiche bekannte Anordnungen verwendet werden können, und die Erfindung ist insbesondere mit der Art und Weise befaßt, wie das Drehzahlsignal erhalten wird.

Indem nun im einzelnen auf das Seispiel der Drehzahlwandlereinrichtung bezug genommen wird, die in der Zeichnung dargestellt ist, ist ein Wandler 22 vorgesehen, der mit dem Hotor 12 gekoppelt ist, derart, daß Ausgangeimpulse mit einer Frequenz entstehen, die proportional zur Drehzahl des Motors ist. Diese Impulse werden einem Rechteckwellenstromkreis 23 zugeleitet, der einen Rechteckwellenausgang erzeugt, -und zwar ebenfalls mit einer Frequenz proportional zur Motordrehzahl. Ferner ist ein Funktioneverstärker 24 vorgesehen, der von poistiven und negativen Stromanschlüssen 25t 26 mit Strom versorgt wird und dessen nicht invertierender Eingangsanschluß mit einer Stromleitung 27 mit einer Spannung zwischen den Spannungen der Anschlüsse 23, 26 verbunden ist. Der Rechteckwellenstromkreis 23 ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers 24 über einen Widerstand 30, einen Kondensator 28, den Anoden-Kathodenweg einer Diode 3I und einen Widerstand 2$ in Reihe verbunden, und die Verbindung zwischen dem. Kondensator 28 und der Diode 31 ist mit der Leitung 27 über den Kathoden-Anodenweg einer Diode 32 verbunden. Die Verbindung zwischen der Diode 31 und dem Widerstand 29 ist über einen Kondensator 33 mit der Leitung

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27 verbunden» und der Auegangsanschluß des Verstärkers 24 ist über einen Widerstand 34 mit dem Regler 17 gekoppelt, wobei zum Widerstand 34 ein Widerstand 35 und ein Kondensator 36 in Reihe parallelgeschaltet sind. Der Rückkopplungswiderstand für den Verstärker ist bei 37 gezeigt, und dieser ist zwischen den Ausgangsanschluß des Verstärkers 24 und die Verbindung zwisohen der Diode 3I ^nd den Widerstand 29 geschaltet. Ferner ist ein Kondensator 38 zwischen den Ausgangsanechluß des Verstärkers 24 und dessen invertierenden Eingangsanschluß geschaltet.

Der Kondensator 28, die Dioden 31, 32 und der Kondensator 33 bilden eine Dioden pump schaltung, wobei der Ausgangskondensator 35 zwischen den invertierenden Anschluß und den Ausgangsanschluß des Verstärkers 24 geschaltet ist. Diese Diodenpumpschaltung in Verbindung mit dem Verstärker 24 nnd dessen Bückkopplungswiderstand 37 erzeugen eine Gleichstromspannung, die über den Widerstand 34 zum Regler 17 geleitet wird. Der Widerstand 29 und der Kondensator 33 reduzieren wesentlich die Welligkeit am Ausgang des Verstärkers 24, im Vergleich zu der Anordnung, bei der der Kondensator 33 weggelassen wird und der Widerstand 29 ebenfalls entfällt, so daß die Diode 3I direkt mit dem invertierenden Eingangeanschluß des Verstärkers 24 gekoppelt ist. Wegen der erheblichen Verringerung des Welligkeitsgehalts ist es möglich, den Regler 17 nicht nur mit dem erforderlichen Dreh zahl signal über den Widerstand 34 zu versorgen, sondern auch mit dem Differential dieses Drehzahlsignals, das auf Grund des Widerstand 35 und des Kondensators 36 geliefert wird. Weil der Regler I7 auch das Differentialsignal erhält, wird die Gesamtstabilität und die Ansprechgeschwindigkeit des Systems erheblich verbessert.

Der Funktionsverstärker 24 und seine zugehörigen Bauteile können als zwei getrennte Schaltkreise angesehen werden. Wenn der Funktionsverstärker 24 und sein Widerstand 37 genommen werden, entsteht durch die Hinzunahme der Kondensatoren 33 und 38 und des Widerstands 29 ein Filtersehaltkreis. Wenn wiederum mit dem Verstärker 24 und seinem Widerstand 37 angefangen wird, wandelt die Hinzunahme der Dioden

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31» 32 und der Kondensatoren 28, 38 die Anordnung in eine Diodenpumpschaltung mit dem ungewöhnlichen Merkmal um, daß der Ausgangskondensator 36 zwischen den Ausgangsanschluß und den invertierenden Eingangsanschluß dee Verstärkers 24 geschaltet ist. Die dargestellte Anordnung hat effektiv diese beiden Schaltkreise kombiniert, die Diodenpumpschaltung und den Filterstromkreis, so daß eine einzige Schaltung entsteht, deren Kondensator 38 für beide da ist. Es versteht sich, daß durch geeignete Wahl der Bauteile 29, 33» 37 und 38 die Anordnung dazu ausgelegt werden kann, ein optimales Ansprechen für ein bestimmtes System zu ergeben. Die Auslegung kann beispielsweise so sein, daß ein geringstes Phasenverschoben bei den Betriebsfrequenzen des Systems zur maximalen Dämpfung des Yelligkeitsgehalts am Ausgangsanschluß des Verstärker β 24 erfolgt·

Es ist au beachten, daß der Widerstand 30 und der Kondensator 28 ausgetauscht werden können, ohne daß die Funktion der Schaltung geändert wird, ferner kann die Polarität der Dioden 31 und 32 geändert werden, und in diesem fall wird die Ausgangspolarität des Verstärkers 24 umgekehrt. Der Kondensator 33 ist gemäß der Darstellung mit der Leitung
27 verbanden, er kann aber auch mit dem Anschluß 25 oder mit dem Anschluß 26 verbunden sein.

Ansprüche

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Claims

Ansprache

1 · Frequenz/Spannunge-Wandler, gekennzeichnet durch einen Eingangsanschluß, an den ein Wechsel strom signal angelegt wird, einen Funktionsverstärker, der von einer ersten und einer zweiten Stromleitung Strom erhält und dessen nicht invertierender Eingangsanschluß mit einer dritten Stromleitung unter einer Spannung verbunden ist, die zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Leitung liegt, wobei der Ausgang vom Wandler vom Ausgangsansohluß des Funktionsverstärkers kommt, einen Widerstand, der in Reihe mit einer ersten und einer zweiten, gleiohgepolten Diode zwischen den invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers und die dritte Leitung geschaltet ist, einen ersten Kondensator, der zwischen den Eingangsanschluß und die Verbindung zwischen den Dioden geschaltet ist, einen zweiten Kondensator, der zwischen die Verbindung zwischen der ersten Diode und dem Widerstand und eine der Stromleitungen geschaltet ist, einen Hückkopplungswiderstand, der zwischen den Ausgangsansohluß des Verstärkers und die Verbindung zwischen der ersten «Diode und dem Widerstand geschaltet ist, und einen dritten Kondensator, der den Ausgangeanschluß und den invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers verbindet.
2. Kraftstoff Versorgungssystem für ein Triebwerk, gekennzeichnet durch eine Pumpe, die dem Triebwerk Kraftstoff zuleitet, einen ersten Wandler, der den Pumpenausgang mißt, einen zweiten Wandler, der den Bedarf mißt, eine Wandler einrichtung, die die Triebwerksdrehzahl mißt, und einen elektronischen Regler, dem die Signale vom ersten und zweiten Wandler und von der Wandlereinrichtung zuegeleitet werden, wobei der Regler den Pumpenausgang regelt und die Wandlereinrichtung einen Impulsgenerator aufweist, der Impulse mit einer Frequenz erzeugt, die von der Drehzahl des Triebwerks abhängt, ferner einen Funktionsverstärker, der von einer ersten und einer zweiten Stromleitung Strom erhält und dessen Ausgangsanschluß mit dem Regler und dessen nicht invertierender Eingangsanschluß mit einer dritten Stromleitung unter einer Spannung zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Leitung verbunden sind, einen in Reihe mit einer ersten und einer zweiten gleichgepolten Diode zwischen den invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers und

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die dritte Leitung geschalteten Widerstand, einen ersten Kondensator, der zwischen den Ausgang des Impulsgenerators und die Verbindung zwischen den Dioden geschaltet ist, einen zweiten Kondensator, der zwischen die Verbindung zwischen der ersten Diode und dem Widerstand und eine der Stromleitungen geschaltet ist, einen Rückkopplungswiderstand, der zwischen den Aasgangsanschluß des Verstärkers und die Verbindung zwischen der ersten Diode und den Widerstand geBehaltet ist, und einen dritten Kondensator, der den Ausgangsanschluß und den invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers verbindet.

5· KraftstoffVersorgungssystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen weiteren Widerstand, über den der Ausgangsanschluß des Punktions Verstärker s mit dem elektronischen Segler verbunden ist, und einen DiffereizferungsStromkreis, der zum weiteren Widerstand parallelgeschaltet ist, derart, daß dem Hegler auch ein Derivatsignal zugeleitet wird.

4· Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzierungsstromkreis einen Kondensator und einen Widerstand in Eeihe aufweist.

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