DE3050563C2 - - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
- F02D1/04—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered by mechanical means dependent on engine speed, e.g. using centrifugal governors
- F02D1/045—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered by mechanical means dependent on engine speed, e.g. using centrifugal governors characterised by arrangement of springs or weights
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Regler zur Erzeugung von
mindestens zwei unterschiedlichen Regelfaktoren gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Regler für Verbrennungsmotoren mit Brennstoffeinspritzung
weisen üblicherweise eine Fliehkrafteinrichtung
als Drehzahlgeber auf, die durch den Motor angetrieben wird und proportional
zur Motordrehzahl eine Reglerfeder zusammendrückt. Diese Feder
wird ferner durch eine Drossel- oder Verstelleinrichtung zur Last-Sollwerteingabe zusammengedrückt,
wodurch die in den Motor eingespritzte Brennstoffmenge
bestimmt wird.
Die Regelung der Motordrehzahl wird im allgemeinen wie folgt
erreicht: Für eine gegebene Drosseleinstellung in einem
Nichtlastzustand befindet sich die Motordrehzahl auf irgendeinem
vorbestimmten Wert. Wenn eine Last an den Motor angelegt
wird und kein entsprechender Brennstoffanstieg vorgesehen
wird, so fängt der Motor an, sich infolge der Last zu
verlangsamen. Infolgedessen bewegen sich die Fliehgewichte
des Reglers radial nach innen, da die die Fliehgewichte
nach außen bewegende Zentrifugalkraft mit abnehmender Motordrehzahl
abnimmt. Die Bewegung der Fliehgewichte nach innen vermindert
das Ausmaß der Zusammendrückung der Feder, so daß die
Axiallänge der Feder ansteigt. Diese Längenänderung
bewirkt die Bewegung einer Zahnstange,
um so die Menge eingespritzten Brennstoffs zu erhöhen.
Wenn mehr Brennstoff eingespritzt wird, besteht die Tendenz,
daß sich die Motordrehzahl erhöht. Bei einem ordnungsgemäß
eingestellten System wird innerhalb einer kurzen Zeitperiode
der Motor auf einer gewünschten Belastungsdrehzahl arbeiten,
die im allgemeinen etwas von der Nichtlastdrehzahl für die
gleiche Drosseleinstellung unterschiedlich ist.
Wenn bei einem belasteten Motor bei einer gegebenen Drosseleinstellung
und Motordrehzahl die Last entfernt wird, so
erfolgt eine Erhöhung der Drehzahl vorausgesetzt, daß
die Brennstoffversorgung nicht vermindert wurde. Infolgedessen
bewegen sich die Fliehgewichte
radial nach außen, wobei diesmal die Axiallänge der
Feder vermindert wird. Dies wiederum bewirkt die Bewegung der
Zahnstange im Sinne einer Verminderung
der eingespritzten Brennstoffmenge, so daß die Motordrehzahl
abnimmt. Wiederum gleichen sich bei einem ordnungsgemäß
eingestellten System innerhalb einer kurzen Zeitperiode
die verschiedenen vorhandenen Kräfte aus und stellen
den Motor auf eine gewünschte Nichtlastmotordrehzahl ein,
die im allgemeinen etwas unterschiedlich von der belasteten
Drehzahl für die gleiche Drosseleinstellung ist.
Im Normalfall ist die Nichtlastdrehzahl bei der gegebenen
Drosseleinstellung etwas höher als die Belastungsdrehzahl für
die gleiche Drosseleinstellung, obwohl dies nicht immer der
Fall ist. Die prozentualen Unterschiede zwischen den beiden Drehzahlen,
d. h. zwischen der Nichtlastdrehzahl und der Belastungsdrehzahl
für die gleiche Drosseleinstellung, werden als "Regelfaktor"
bezeichnet. Wenn beispielsweise bei
einer gegebenen Drosseleinstellung die Belastungsdrehzahl
eines Motors 2000 Upm (Umdrehungen pro Minute) und die Nichtbelastungsdrehzahl
für die gleiche Drosseleinstellung 2200 Upm ist,
so ergibt sich ein 10% Regelfaktor.
Der Regelfaktor eines Motors ist für eine gegebene Drosseleinstellung
proportional zur Federkonstanten
der Feder, die in dem am Motor vorgesehenen Regler verwendet
wird. Der Regelfaktor für einen gegebenen Motor bleibt jedoch
nicht für sämtliche Drosseleinstellungen konstant. Er ändert
sich vielmehr und kann sich über einen beträchtlichen Bereich
hinweg ändern und kann sogar negativ werden, d. h. dann, wenn
die Last vom Motor entfernt wird und die Motordrehzahl
sinkt. Da der Zweck eines Reglers darin besteht, den
Brennstofffluß dann zu reduzieren, wenn die Motordrehzahl
über eine gewünschte Größe ansteigt, und den Brennstofffluß
dann zu erhöhen, wenn die Motordrehzahl unter eine gewünschte
Größe abnimmt, so würde der negative Regelfaktor das Gegenteil
hervorrufen und könnte zur Folge haben, daß eine unstabile
Situation zustandekommt, und zwar derart, daß
eine stetige Motordrehzahl für eine gegebene Belastung
niemals erreicht werden könnte.
Diese Betrachtungen haben zu beträchtlichen Schwierigkeiten
bei Anwendungsfällen geführt, wo ein und derselbe Verbrennungsmotor
zu unterschiedlichen
Zeiten für zwei unterschiedliche Zwecke verwendet
werden soll. Ein solcher Anwendungsfall liegt vor, wenn
der Motor zum einen zum Antrieb eines Fahrzeugs
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten verwendet wird
und zum anderen für Einsatzfälle benutzt wird, die
typischerweise eine Motorausgangsgröße mit konstanter Drehzahl
erforderlich machen. Spezielle Beispiele sind
gegeben, wenn ein Dieselmotor ein Lastfahrzeug antreiben und
auch zur Leistungserzeugung benutzt werden soll, etwa zum
Betrieb hydraulischer Systeme bei
Abfall-Lastwagen mit Abfall-Kompaktierungssystemen.
Beim Betrieb des Motors zum Antrieb des Fahrzeugs ist ein
relativ hoher Regelfaktor tolerierbar und sogar erwünscht.
Wenn sich die Last am Fahrzeug, beispielsweise
bei Bergauffahren erhöht, so gestattet
ein relativ großer Regelfaktor ein merkliches
Verlangsamen des Motors, was dem Fahrer anzeigt, daß eine
höhere Drosseleinstellung und/oder Änderung des Getriebeverhältnisses
erforderlich ist. Umgekehrt ist beispielsweise
bei elektrischer Leistungserzeugung ein relativ geringer Regelfaktor
erforderlich, um starke Fluktuationen der Ausgangsfrequenz
zu verhindern, was bei schwankenden Motordrehzahlen
durch unterschiedliche Lasten der Fall wäre.
Es ist in weitaus den
meisten Fällen nicht praktikabel, den niedrigsten erwünschten
Regeleffekt für den Motor für den
einen Zweck auszuwählen und auch für den anderen Zweck anzuwenden.
Beispielsweise kann bei einem Anwendungsfall, wo der
Motor alternativ zum Antrieb eines Fahrzeugs und zur
Leistungserzeugung verwendet wird, für den Fall des Fahrzeugantriebs
der Motor derart ausgewählt sein, daß er 245
Bremspferdestärken bei einer Drehzahl von 2100 Upm liefert, und zwar bei normalem
Landstraßenbetrieb, wobei die Reglerfeder derart
ausgewählt ist, daß ein 8,6% Regelfaktor bei dieser Motordrehzahl
geliefert wird. Die gleiche Reglerfeder würde bei 1300 Upm,
wo der Motor 150 Bremspferdestärken liefern würde, einen
30% Regelfaktor ergeben, was für die Leistungserzeugung bei
1300 Upm und 150 Bremspferdestärken völlig unzufriedenstellend
wäre, wo ein 3% Regelfaktor erwünscht ist.
Wenn umgekehrt eine Reglerfeder so ausgewählt wird, daß sie einen 3%
Regelfaktor bei 1300 Upm liefert, so
würde sie einen minus 7% Regelfaktor bei 2100 Upm Drehungen
ergeben; natürlich ist ein derartiger
Regelfaktor unerwünscht.
Um dem Motor, jeder Betriebsart anzupassen,
ist es deshalb notwendig, daß Mittel vorgesehen werden, um die
Federkonstante der Reglerfeder zu ändern. Hierzu ist in der Regel
eine komplizierte Ausrüstung erforderlich, die im Einsatzfeld vor Ort
aber selten verfügbar ist, so daß die Umstellung der Regelfaktoren
umständlich und ungenau wird.
Bislang wurden solche Regelfaktoränderungen
dadurch vorgenommen, daß man eine zweite
Feder an einem Teil der Drosselgelenkmittel anbrachte, und
zwar außerhalb des Reglers. Dies machte häufig
die Abtrennung eines Teils der Drosselgelenkmittel zum
Gaspedal des Fahrzeugs erforderlich und verlangt
mechanische Eignung und Fertigkeit des Benutzers zur Durchführung der
ordnungsgemäßen Installation. Es macht ferner erforderlich,
daß die Motorleistungseinstellung und die hohe Leerlaufdrehzahl
für den Motor bei einem Nichtlastzustand zurückgestellt
wird, was außerordentlich schwer im Einsatzfeld vorzunehmen
ist, wo solche Umwandlungen in den meisten Fällen vorgenommen
werden müssen.
In dem DE-GM 17 84 561 ist ein gattungsgemäßer Regler
bekannt, dessen Regelfeder eine im wesentlichen
gleichsinnig wirkende Zusatzfeder zugeordnet ist, deren
Wirkungslinie um ihren
Angriffspunkt am Reglergestänge schwenkbar ist. Bei senkrecht
zum Reglergestänge stehender Wirkungslinie der Zusatzfeder übt
dieselbe praktisch keine Wirkung auf den Regelvorgang aus,
während bei parallel oder nahezu parallel zur Funktionsrichtung
des Reglergestänges angreifender Wirkungslinie der
Zusatzfeder die höchste Wirkung auf den Regelvorgang ausgeübt
wird. Die Wirkung der Zusatzfeder kann in gleichem Sinne wie
die der Regelfeder oder im entgegengesetzten Sinne wirken.
Dabei ist ferner ein Hebel zum Schwenken der Zusatzfeder mit
seinem Schwenkpunkt in der Nähe des Angriffspunktes der
Zusatzfeder am Gestänge angeordnet, während das andere Ende
der Feder am freien Ende des Schwenkhebels befestigt ist.
Diese Vorrichtung kann fast an jedem Punkte des Regelgestänges
angebracht werden. Durch Schwenken des Schwenkhebels mittels
eines Betätigungshebels im Uhrzeigersinn wird die
Charakteristik der Zusatzfeder im Sinne einer größeren
Steilheit verstellt.
Aus der US-PS 28 21 091 ist ein
Regler mit zwei Federn bekannt, die
eine schnelle Verzögerung und auch eine schnelle
Beschleunigung des Fahrzeugs ermöglichen sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regler gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß die
mindestens zwei Regelfaktoren in
reproduzierbarer Weise erhältlich sind
durch Minimierung der Reibung an den für die Verstellung
maßgebenden Reglerteilen. Dabei soll die
Reglerausbildung einfach bleiben.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vor.
Durch die Erfindung wird der Einfluß von Reibungskräften auf
die Einstellung der Regelfaktoren weitgehend verhindert.
Dies wird bewirkt durch die Abkopplung des die
zweite Feder enthaltenden Mechanismus vom übrigen
Regler, durch deren Zuschaltung der geringere
Regelfaktor erreicht wird.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die einzige Figur zeigt teilweise schematisch
ein Ausführungsbeispiel eines Reglers
gemäß der Erfindung, wobei Teile aus
Gründen der Klarheit im Schnitt dargestellt sind.
Der in der Figur gezeigte Regler 11 für das Brennstoffeinspritzsystem 12
eines Dieselmotors 10 ist von
der Bauart, bei der die während jedes Einspritzzyklus gelieferte
Brennstoffmenge durch die Position einer hin- und hergehenden
Zahnstange 14 gesteuert wird, welche längs eines durch
einen Pfeil 16 angedeuteten Weges bewegbar ist. Die Position
der Zahnstange 14 und somit die eingespritzte Brennstoffmenge
wird durch eine direkte oder indirekte Verbindung
mit den Armen 18 einer Vielzahl von Fliehgewichten
einer Fliehkrafteinrichtung 20, von denen nur eines dargestellt ist, gehalten.
Die Fliehgewichte sind durch Schwenklager 22 gehaltert,
und sie sind durch den Motor 10, wie
dies schematisch bei 24 dargestellt ist, antreibbar.
Die Arme 18 der Fliehgewichte liegen an einer Platte
26 an, die an einem Ende einer ersten Feder 28 anstößt, die die
Hauptregelfeder ist. Das entgegengesetzte Ende der Feder 28 stößt an eine Platte
30 an, die ihrerseits durch ein Ende 32 eines Steuerhebels
34 positioniert ist. Der
Steuerhebel 34 ist, wie noch erläutert wird, betätigbar,
um die Feder 28 entsprechend einer gewünschten Last-Sollwertvorgabe
(Drosseleinstellung) zusammenzudrücken. Gleichzeitig bewirken die
Arme 18 die Fliehgewichte ein Zusammendrücken der ersten Feder
28 abhängig von der tatsächlichen Motordrehzahl. Die
Position der Zahnstange 14 und somit die eingespritzte
Brennstoffmenge hängen von der Positionierung des linken Endes
der Feder 28 - vergl. die Figur - ab, welche Position also von der
Kompressionsgröße der Feder 28 und der Relativposition
des Steuerhebels 34 und der Fliehgewichte
bestimmt ist. Wenn bei der Anordnung gemäß der Figur die Motordrehzahl
abnimmt, so nimmt die Größe der Zentrifugalkraft
an den Fliehgewichten ab, und die Zusammendrückung der Feder 28
vermindert sich, während gleichzeitig die Fliehgewichte
entgegen dem Uhrzeigersinn um das Schwenklager 22 bewegt
werden, wodurch die Zahnstange 14 nach links zur Erhöhung
der eingespritzten Brennstoffmenge bewegt wird. Wenn umgekehrt
die Motordrehzahl zunimmt, so steigt die
Zentrifugalkraft an, wodurch
die Fliehgewichte im Uhrzeigersinn um das Lager 22
schwenken, so daß der Druck auf die Feder 28 erhöht und
somit die Zahnstange 14 nach rechts zur Verminderung der
Brennstoffeinspritzmenge bewegt wird.
Die Bewegung des Steuerhebels 34 wird durch
ein schematisch bei 36 gezeigtes Drosselgelenk (Verstelleinrichtung zur Last-Sollwertvorgabe) bewirkt. Das
Drosselgelenk 36 ist mit einer Steuerwelle 38 verbunden. Der Steuerhebel
34 weist zwischen seinen Enden mindestens eine gelochte
Zunge 40 auf. Das Loch 42 in der Zunge 40 lagert den
Hebel 34 für eine Drehung um die Welle 38, d. h. der Hebel
34 ist nicht auf der Welle 38 befestigt,
sondern kann sich relativ dieser unter bestimmten, noch zu
beschreibenden Bedingungen verdrehen.
Die Welle 38 trägt in fester Weise einen Kragen 44, der
einen Axialvorsprung 46 besitzt, der
über der Zunge 40 liegt. Eine
Seitenoberfläche 48 des Vorsprungs 46 dient zum Eingriff mit einer
Kante 50 der Zunge 40 dann, wenn die Welle 38 in hinreichendem
Maße im Uhrzeigersinn verdreht ist. Wenn die Seitenoberfläche
48 und die Kante 50 miteinander nicht im Eingriff
stehen, kann eine Relativdrehung zwischen dem Hebel 34
und der Welle 38 auftreten.
Das der Feder 28 abgewandte Ende 52 des Hebels 34 ist
gabelförmig ausgebildet durch einen Mittelschlitz mit
einem Boden bei 54. Im Schlitz wird eine langgestreckte
Kolbenstange 56 aufgenommen, die an einem Ende einen Kolben 58
trägt. Der Kolben 58 ist hin- und herbewegbar
von einer Zylinderbohrung 60 aufgenommen. Unter Druck stehendes
Strömungsmittel kann durch Mittel 61 der linken Seite des
Kolbens 58 zugeführt werden, um diesen in die in der Figur
mit ausgezogenen Linien dargestellte Position innerhalb der
Bohrung 60 zu treiben. Die Bohrung 60 enthält auch eine
Rückführfeder 62, um den Kolben 58 zur gestrichelt dargestellten
Position innerhalb der Bohrung 60 zu drücken.
Das vom Kolben 58 abgelegene Ende der Kolbenstange 56 trägt einen
Halter 64, an dem eine abgestufte Buchse 66 anliegt. Hin-
und herbewegbar auf der Kolbenstange 56 ist eine entgegengesetzt
gerichtete, in ähnlicher Weise abgestufte weitere Buchse 68
angeordnet, und eine zusammendrückbare, als Schraubenfeder
ausgebildete zweite Feder 70 ist zwischen Flanschen der Buchsen 66 und 68
angeordnet. Das gabelförmige Ende 52 des Steuerhebels 34
liegt an der Buchse 68 an, wenn der Kolben 58 sich in der
in der Figur mit ausgezogenen Linien dargestellten
Position befindet. Wenn umgekehrt der Kolben 58 in die
gestrichelt dargestellte Position gemäß der Figur geschoben
wird, so werden auch die Buchsen 66 und 68 und die zweite Feder
70 in die gestrichelt dargestellte Position bewegt,
in der der Hebel 34 nicht mehr an der Buchse 68
anliegt und somit der Kraftschluß zwischen der Feder 70
und dem Hebel 34 aufgehoben ist. Ein
Kontakt mit dem Hebel 34, wird selbst dann nicht
hergestellt, wenn der Hebel 34 sich in der am weitesten
entgegen dem Uhrzeigersinn gelegenen Position gemäß 34′ in
der Figur befindet.
Wenn der Kolben 58 in die mit ausgezogenen Linien dargestellte
Position bewegt wird, so wird an einem Punkt während
dieser Bewegung der Eingriff zwischen dem Hebel 34 und der
Buchse 68 hergestellt mit dem Ergebnis, daß die zweite Feder 70 in
einem vorbestimmten Ausmaß zusammengedrückt wird und somit
bestrebt ist, den Hebel 34 gegen die als Hauptreglerfeder wirkende
erste Feder 28 vorzuspannen.
Das Ausmaß der Zusammendrückung der zweiten Feder 70 hängt davon
ab, wie weit sich der Kolben 58 nach rechts - vergl.
die Figur - bewegt, und ist begrenzt durch einen einstellbaren
Anschlag 72 in Form eines Gewindebolzens,
der ein am Kolben 58 anstoßendes Ende 74 aufweist.
Der einstellbare Anschlag 72 ist in einer Endkappe 76 für
die Bohrung 60 eingeschraubt. An seinem außerhalb der Bohrung 60
liegenden Ende weist der Gewindebolzen einen
Schlitz 78 auf, in den
ein Schraubenzieher eingesetzt werden kann, um die Axialposition
des Anschlags 72 innerhalb der Bohrung 60 einzustellen.
Sobald die gewünschte Position erreicht ist,
wird eine Kontermutter 80 angezogen.
Das den Kolben 58 samt Rückführfeder 62 aufnehmende
Gehäuseteil 82 ist am Hauptgehäuse 84
durch Kopfschrauben 86 befestigt. Das Hauptgehäuse
84 nimmt die verschiedenen dargestellten
Bauteile auf, deren hauptsächlichste folgende umfassen:
Die Fliehgewichtanordnung, die Federn 28 und 70, den Steuerhebel 34, die Steuerwelle 38, die begrenzte Totgangverbindung, definiert durch die Seitenoberfläche 48 am Axialvorsprung 46 und die Kante 50. Das Gehäuseteil 82 umschließt den Kolben 58 und den einstellbaren Anschlag 72.
Die Fliehgewichtanordnung, die Federn 28 und 70, den Steuerhebel 34, die Steuerwelle 38, die begrenzte Totgangverbindung, definiert durch die Seitenoberfläche 48 am Axialvorsprung 46 und die Kante 50. Das Gehäuseteil 82 umschließt den Kolben 58 und den einstellbaren Anschlag 72.
Zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Erfindung
sei ein Beispiel betrachtet mit einem Motor 10, der zum einen bei einer
Drehzahl von 2100 Upm mit 8,6% Regelfaktor 245 Bremspferdestärken zum
Antrieb eines Lastfahrzeugs bei normalem Straßenbetrieb
und zum anderen bei 1300 Upm mit einem 3% Regelfaktor
150 Bremspferdestärken entwickeln soll.
Nachdem ein geeigneter Motor 10 und ein geeignetes
Brennstoffeinspritzsystem 12 sowie ein
Regler 11 ausgewählt sind, wird auch die
als Hauptreglerfeder dienende Feder 28 gemäß bekannten Verfahren
so ausgewählt, daß der gewünschte
8,6% Regelfaktor bei 2100 Upm erhalten wird. Die Verstelleinrichtung
36 wird in die Leerlaufposition gebracht,
beispielsweise entsprechend einer Motordrehzahl im Nichtlastzustand
von annähernd 600 Upm. Sodann wird der Kragen 44
auf der Welle 38 in einer Winkelposition befestigt, in der die
Seitenoberfläche 48 des Vorsprungs 46 gerade in Berührung
mit der Kante 50 steht, um den Hebel 34 bezüglich der
Fliehgewichte 20 so zu positionieren, daß die Verstellung
der Zahnstange 14 eine Brennstoffdosierung entsprechend den 600 Upm Leerlaufdrehzahl
bewirkt.
Die Verstelleinrichtung 36 ist von solcher Art, daß die
Welle 38 in einer Richtung im Uhrzeigersinn - vergl. die
Figur - verdreht wird, wenn eine erhöhte Last-Sollwertvorgabe
erwünscht ist. Wenn dies auftritt, so kommt der Vorsprung
46 über die Zunge 40 mit dem Hebel 34 in Eingriff, um diesen im Uhrzeigersinn
zu verschwenken und die erste Feder 28 zusammenzudrücken,
und zwar nach dem Erfordernis des Benutzers
des Fahrzeugs bei normalem Straßenbetrieb.
Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Kolben 58 in der gestrichelt
dargestellten Position, in die er durch
die Rückholfeder 62 gedrückt wird. In dieser Position beeinflußt
der Kolben 58 nicht den Motorbetrieb.
Wenn der Regelfaktor des Motors 10 zur Leistungserzeugung
geändert werden soll, so wird die Verstelleinrichtung
36 in die Leerlaufposition
zurückgebracht, typischerweise durch eine
Feder ohne irgendein Zutun
des Benutzers. Durch die Pumpe P unter Druck gesetztes Strömungsmittel wird
über das Ventil V an die linke Seite des Kolbens 58 angelegt,
um diesen gegen den Anschlag 72 zu treiben. Dies wiederum
bringt die Buchse 68 in Berührung mit dem Hebelende 52 und
liefert ein gewisses Kompressionsausmaß von sowohl der zweiten Feder
70 als auch der ersten Feder 28. Die
Federn 28 und 70 arbeiten also in Serie gegen die
Arme 18 der Fliehgewichte 20, und somit ist die
Federkonstante des Systems unterschiedlich gegenüber der
Federkonstanten der ersten Feder 28 allein. Die zweite Feder 70 wird
derart ausgewählt, daß ihre Federkonstante zusammen mit der
ersten Feder 28 ein System vorsieht, dessen resultierende Federkonstante
einem 3% Regelfaktor bei 1300 Upm entspricht. Der Anschlag
72 ist natürlich derart eingestellt, daß die Bewegung
der zweiten Feder 70 auf eine Position begrenzt ist, die die
gewünschte konstante Motordrehzahl, hier 1300 Upm, liefert.
Wenn es gewünscht ist, zur höheren Motordrehzahl und zum
höheren Regelfaktor zurückzukehren, so wird der
an den Kolben 58 angelegte Strömungsmitteldruck über die Mittel
61 abgebaut, und die Rückholfeder 62 bewegt die zweite Feder
70 außer Kontakt mit dem Steuerhebel 34 so daß der
Regelfaktor wieder allein von der ersten
Feder 28 bestimmt ist. Der
Benutzer braucht bei einem Wechsel von einem
Regelfaktor zu einem anderen nicht mehr zu tun, als z. B. einen
Knopf zu drücken, um das Unterdrucksetzen oder Freigeben des Kolbens 58
zu erreichen.
Der Benutzer braucht keine mechanische Änderung am System vorzunehmen,
was zeitraubend wäre, möglicherweise nur unvollkommen
erreichbar wäre und ungenau sein könnte.
Alternativ könnte anstelle des Kolbens 58 ein Elektromagnet
verwendet werden.
Die beiden Regelfaktoren können genau in der Fabrik unter
Verwendung komplizierter Ausrüstungsgegenstände eingestellt
werden, wie beispielsweise von Dynamometern,
wobei üblicherweise keine Einstellung im Einsatzfeld erforderlich
ist. Wenn jedoch eine Einstellung erforderlich
sein sollte, so kann diese einfach durch Verstellung des Anschlages 72
vorgenommen werden.
Sämtliche Reglerbauteile sind innerhalb des
Gehäuses 82, 84 enthalten und daher
gesichert gegenüber unbeabsichtigten Veränderungen.
Es besteht nach alledem keine Notwendigkeit, irgendeinen Teil der
Verstelleinrichtung 36 dann abzutrennen, wenn die Umwandlung von
einem Regelfaktor zum anderen erfolgen soll, und zwar infolge der
begrenzten Totgangverbindung zwischen der Verstelleinrichtung 36
und dem Steuerhebel 34, gebildet durch den Vorsprung 46, dessen
Seitenoberfläche 48 und die Kante 50.
Das System, entsprechend erweitert, ist in allen Anwendungsfällen einsetzbar, wo
mehr als zwei Regelfaktoren erforderlich sind, Dies
geschieht einfach durch Verlängerung des Hebelendes
52 und durch Vorsehen zusätzlicher Bauteile entsprechend der
Feder 70 und dem Kolben 58, derart, daß
die gewünschte Anzahl von Regelfaktoren realisiert
wird.
Claims (6)
1. Regler (11) zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen
Regelfaktoren für einen ein Brennstoffeinspritzsystem
(12) aufweisenden Verbrennungsmotor (10),
wobei eine Verstelleinrichtung 36 zur Last-Sollwertvorgabe an das Brennstoffeinspritzsystem vorgesehen ist und der Regelfaktor als die prozentuale Differenz zwischen der Nichtlastdrehzahl und der Lastdrehzahl für die gleiche Last-Sollwertvorgabe definiert ist,
mit einer Fliehkrafteinrichtung (20) als Motor-Drehzahlgeber,
mit einer ersten Feder (28), die durch die Fliehgewichte proportional zur Motordrehzahl zusammendrückbar ist und die mit einem von der Verstelleinrichtung (36) betätigbaren Steuerhebel (34) in Verbindung steht, um der Fliehkraft entgegenzuwirken,
und mit einer zweiten Feder (70) sowie mit mit dieser verbundenen Betätigungsmitteln (56, 58, 60, 62, 64, 66, 68) für das selektive Ineingriff- und Nichtineingriffbringen der zweiten Feder (70) mit der Verstelleinrichtung (36) des Reglers zur Erzeugung eines ersten Regelfaktors, basierend auf den kombinierten gewählten Federraten der ersten und der zweiten Feder (28, 30), wenn die zweite Feder (70) zugeschaltet ist,
und zur Erzeugung eines zweiten, unterschiedlichen Regelfaktors, basierend allein auf der gewählten Federrate der ersten Feder (28), wenn die zweite Feder (70) außer Eingriff mit der Verstelleinrichtung (36) ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (70) von einer am Steuerhebel (34) angreifenden Arbeitsstellung in eine vom Steuerhebel (34) entfernt liegende Abschaltstellung bewegbar ist und daß in der Arbeitsstellung der zweiten Feder (70) die Wirkverbindung zwischen Verstelleinrichtung (36) und Steuerhebel (34) aufgehoben ist.
wobei eine Verstelleinrichtung 36 zur Last-Sollwertvorgabe an das Brennstoffeinspritzsystem vorgesehen ist und der Regelfaktor als die prozentuale Differenz zwischen der Nichtlastdrehzahl und der Lastdrehzahl für die gleiche Last-Sollwertvorgabe definiert ist,
mit einer Fliehkrafteinrichtung (20) als Motor-Drehzahlgeber,
mit einer ersten Feder (28), die durch die Fliehgewichte proportional zur Motordrehzahl zusammendrückbar ist und die mit einem von der Verstelleinrichtung (36) betätigbaren Steuerhebel (34) in Verbindung steht, um der Fliehkraft entgegenzuwirken,
und mit einer zweiten Feder (70) sowie mit mit dieser verbundenen Betätigungsmitteln (56, 58, 60, 62, 64, 66, 68) für das selektive Ineingriff- und Nichtineingriffbringen der zweiten Feder (70) mit der Verstelleinrichtung (36) des Reglers zur Erzeugung eines ersten Regelfaktors, basierend auf den kombinierten gewählten Federraten der ersten und der zweiten Feder (28, 30), wenn die zweite Feder (70) zugeschaltet ist,
und zur Erzeugung eines zweiten, unterschiedlichen Regelfaktors, basierend allein auf der gewählten Federrate der ersten Feder (28), wenn die zweite Feder (70) außer Eingriff mit der Verstelleinrichtung (36) ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (70) von einer am Steuerhebel (34) angreifenden Arbeitsstellung in eine vom Steuerhebel (34) entfernt liegende Abschaltstellung bewegbar ist und daß in der Arbeitsstellung der zweiten Feder (70) die Wirkverbindung zwischen Verstelleinrichtung (36) und Steuerhebel (34) aufgehoben ist.
2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Steuerhebel (34) ein zweiarmiger Hebel ist, an dessen einem
Ende (32) die erste Feder (28) angreift und dessen anderes
Ende (52) selektiv mit der zweiten Feder (70) in Eingriff und
außer Eingriff bringbar ist.
3. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Feder (70) hin- und herbeweglich in einer den
Steuerhebel (34) schneidenden Bahn angeordnet ist und
daß zu den Betätigungsmitteln (56, 58, 60, 62, 64, 66 68) ein Druckmittelmotor
(58, 60) gehört.
4. Regler nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen einstellbaren
Anschlag (72), zur Begrenzung des Weges der
zweiten Feder (70) in die Arbeitsstellung in der Bahn in
Richtung zum Eingriff mit dem Steuerhebel (34).
5. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Verstelleinrichtung (36) und dem
Steuerhebel (34) eine Totgangverbindung (46, 48, 50) vorgesehen
ist.
6. Regler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Anschlag (72) von außerhalb eines den Regler umfassenden
Gehäuses (82, 84) einstellbar ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CATERPILLAR INC., PEORIA, ILL., US |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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