DE636987C - Regeleinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung bei Kraftfahrzeugen mit schnellaufenden Brennkraftmaschinen, bei der ein drehzahlabhängiger Impulsgeber ein Druckmittelsteuerglied verstellt, auf welches der gesteuerte, beispielsweise das Treibmittelregelorgan der Antriebsmaschine betätigende Druck zurückwirkt.

Zwecks Schaffung einer besonders kleinen und leichten Bauart eines solchen Reglers wurde schon die die Regelanregung gebende Vorrichtung gestängelos mit der Steuereinrichtung für den Servomotor unmittelbar kraftschlüssig verbunden, wobei nach jedem Regelvorgang beide Vorrichtungen miteinander durch starre oder nachgiebige Übertragung vom Servomotor aus, z. B. auch pneumatisch oder hydraulisch, zurückgeführt werden. Diese bekannten Regeleinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie leicht zu Schwingungen neigen, deren Dämpfung um so größere Schwierigkeiten bereitet, als bei Kraftfahrzeugen der Regler sowohl bei der niedrigsten Leerlaufdrehzahl als auch bei der höchsten Drehzahl und damit in einem Gebiet von 3000 bis 4000 Umdr./Min. einwandfrei arbeiten muß.

Die Nachteile der bekannten Einrichtungen werden nach der Erfindung durch die Einschaltung eines elastischen Zwischengliedes zwischen den die Regelanregung gebenden Impulsgeber und das Druckmittelsteuerglied behoben. Man hat auch schon vorgeschlagen, zwischen dem Steuerglied und dem die hydraulische Rückführkraft übertragenden Glied eine Feder anzuordnen, so daß die Wege des Steuergliedes und des Rückführgliedes verschieden sind, um dadurch die Übertragung von Stoßen auf das Steuerglied zu verhindern. Diese Ausführung hat jedoch immer noch den Nachteil, daß das Steuerglied gezwungen ist, dieselben Wege zurückzulegen wie der die Regelanregung gebende Teil und deshalb eine vollständige Dämpfung etwa auftretender Schwingungen nicht erzielt werden kann.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein besonders für hohe und stark wechselnde Drehzahlen geeigneter Regler von geringen Ausmaßen geschaffen, bei dem die Bewegungen des Steuergliedes noch wesentlich rascher vor sich gehen als diejenigen des die Regelanregung übertragenden Teiles. Die Regulierung wird dadurch besonders empfindlich und genau. Bei einer z. B. durch ein Fliehkraftpendel angeregten Regelvorrichtung kann das Fliehkraftpendel je nach der Belastung und Einstellung der Maschine, wie üblich, jeweils an irgendeiner anderen Stelle seines Hubs eine neue Beharrungsstellung unter dem Einfluß der diese Stellung bestimmenden Kräfte einnehmen, während das Steuerglied sofort nach der Anregung unter dem Einfluß des geregelten Drucks in seine

mittlere Ausgangsstellung zurückgeführt wird, in welcher die Steuerkanäle geschlossen sind. Da das Steuerglied nur eine geringe Masse hat, erfolgen seine Bewegungen außer^J 5 ordentlich rasch, um. so mehr, als bei jedem - Regelvorgang nur ein sehr geringer Hub er-' forderlich ist, während andererseits der Hub des Zentrifugalpendels entsprechend den gestellten Anforderungen und einer stabilen to Wirkungsweise des Reglers bemessen werden kann.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Regeleinrichtung mit den Merkmalen der Erfindung schematisch in einem Querschnitt dargestellt.

In einem Gehäuse 1 gleitet ein einfacher, wie ein Druckminderventil wirkender Kolbenschieber 2 von an sich bekannter Bauart, der in der Lage ist, über einen Winkelkanal 3 den·über dem Schieber 2 befindlichen Raum 4 im Gehäuse 1 wechselweise mit einer Leitung 5 für Druckluft oder mit einer öffnung 6 für den Zutritt von Außenluft zu verbinden. Vom Räume 4 führt eine Leitung 7 zu einem Zylinder 8, in welchem ein unter der Wirkung einer Feder 9 stehender Kolben 10 gleitet, dessen Kolbenstange 11 in bekannter Weise z. B. mit der Vergaserdrosselklappe des zu regelnden Motors verbunden ist. Bewegt wird der Steuerschieber 2 z. B. durch ein von unten her über eine Feder 12' wirkendes Fliehkraftpendel 13, dessen Schubkraft eine über dem Schieber 2 im Raum 4 angeordnete Feder 14 sowie der in dem 3ö Raum 4 .herrschende Druck des Druckmittels entgegenwirken.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Bei stehendem Motor stehen die Pendel 13 in ihrer innersten und dementsprechend der Steuerschieber 2· in seiner untersten Stellung, in welcher die Leitung 5 durch den Schieber 2 abgedeckt und der Kanal 3 des Schiebers durch die Öffnung 6 mit der Außenluft verbunden ist. In dem Räume 4, der Leitung 7 und dem Raum 8' des Zylinders 8 herrscht also der Druck der Außenluft,

Beim Anlassen wird der Motor zunächst vom Stillstand auf seine Leerlauf drehzahl beschleunigt. Dabei üben die Fliehkraftpendel 13 über die Feder 12 auf den Schieber 2 einen der jeweiligen Drehzahl entsprechenden Druck aus, der den Schieber 2 etwas höher führt als die Abbildung zeigt. Dabei tritt von der Leitung 5 her über den Winkelkanal 3 eine gewisse Menge Druckluft in die durch den· Raum 4, die Leitung 7 und den Raum 8' gebildete Raumeinheit ein. Durch , den dadurch im Raum 4 auf die obere Stirnfläche des Schiebers 2 wirkenden Druck wird dieser sofort in die in der Abbildung gezeigte Mittelstellung (Beharrungsstellung) zurückgeführt, in welcher die Druckluftzufuhr an der Mündung der Leitung 5 abgesperrt ist. .Gleichzeitig ist durch den erhöhten Druck im ■I£aum 8' der Kolben 10 so weit nach rechts ! geführt worden, daß durch das mit diesem "verbundene Gestänge der Vergaser des Motors in eine' der gerade vorhandenen Belastung entsprechende Einstellung gelangt, z. B. bei vom Triebwerk abgekuppeltem Motor auf die Leerlaufstellung.

In der von dem Schieber 2 eingenommenen Beharrungsstellung haben weder das Druckmittel von der Leitung 5 her noch die Außen-.luft durch die Öffnung 6 nach dem Winkelkanal 3 Zutritt, oder die Einstellung des Schiebers 2 ist derart, daß eine so außerordentlich kleine Menge Druckluft in den Winkelkanal 3' eintritt, daß dadurch die durch Undichtheiten verlorengehende Druckluft ersetzt wird. In dieser Stellung halten sich die am Schieber 2 angreifenden Kräfte, nämlich der von unten wirkende Druck der Feder 12, von oben der Druck der Feder 14, im Verein mit der auf die obere Stirnfläche des Schiebers 2 wirkenden Kraft des von diesem Schieber geregelten Druckes, des Druckmittels, das Gleichgewicht. Der Kolben 10 steht je nach der Belastung der Maschine an irgendeiner Stelle seines Hubes zwischen seiner rechten und linken Endstellung, wobei erstere der leerlaufenden und letztere der mit Vollast laufenden Maschine entspricht.

Fällt nun die Motordrehzahl infolge einer Erhöhung der Maschinehbelastung etwas, so gehen die Pendel 13 ein wenig nach innen, und der Steuerschieber 2 rückt für einen Augenblick ein wenig nach unten nach. Dieser Steuerschieberbewegung entsprechend wird ein kleiner Durchlaßquerschnitt an der Öffnung 6 durch den Kanal 3 freigegeben und infolgedessen in der erwähnten Raumeinheit 3, 4, 7, 8' der Druck etwas vermindert. Infolge der Abnahme des auf die obere Stirnfläche des Schiebers 2 wirkenden Drukkes geht dieser durch die überwiegende Kraft der Feder 12 sofort wieder in seine Beharrungslage zurück. Gleichzeitig ist der Kolben 10 unter dem Druck der Feder 9 etwas weiter no nach links gewandert und die Vergaserdrosselklappe durch die Kolbenstange 11 entsprechend der Zunahme der Belastung etwas weiter geöffnet worden.

Bei einer Erhöhung der Motordrehzahl in- iig folge Belastungsvgrminderung der Maschine wirkt die Vorrichtung in gleichartiger Weise, aber im umgekehrten Sinne, indem die Fliehkraftpendel 13 infolge der erhöhten Drehzahl ©in wenig weiter ausschwingen. Dadurch wird der Schieber 2 durch den Druck der Feder 12 ein wenig weiter angehoben, bis an

der Mündung der. Leitung 5 Druckluft in den Kanal 3 eintritt. Infolge der Druckzunahme im Raum 4 über dem Schieber 2 wird der Schieber 2 sofort wieder in seine mittlere Beharrungslage zurückgeführt. Die, gleichzeitige Druckzunahme im Raum 8' veranlaßt eine Bewegung des Kolbens 10 nach rechts, mit der Folge, daß sich die Vergaserdrosselklappe etwas schließt.

Da die Vorrichtung außerordentlich rasch anspricht und der durch den Schieber 2 geregelte Druck im Raum 4 bei jeder Bewegung des Schiebers 2 bestrebt ist, die Schieberbewegung sofort wieder rückgängig zu machen, und nur ganz kleine Regelbewegungen notwendig sind, erfolgt eine Änderung der Einstellung der Motorsteuerung schon bei einer außerordentlich kleinen Veränderung der Motordrehzahl, und die Wir-

ao kung erfolgt außerordentlich rasch. Diese wird durch Verwendung eines gasförmigen Druckmittels, z. B. Druckluft, infolge der großen Strömungsgeschwindigkeiten eines solchen Mittels noch weiter gesteigert.

Die Feder 14 kann einen mehr oder weniger großen Druck ausüben, .vorzugsweise ist diese so leicht gehalten, daß sie nur mit geringem Druck den Schieber 2 zurückführt, insbesondere wenn bei horizontaler Anordnung der Vorrichtung die Gewichtswirkung fehlt. Unter Umständen kann die Feder 14 auch ganz weggelassen werden. Die Feder 12 kann bei innenstehenden Pendeln beispielsweise den Druck Null ausüben oder eine gewisse Vorspannung besitzen.

An Stelle eines Fliehkraftpendels kann auch eine andere, die Regelanregung gebende Vorrichtung vorgesehen sein.

Die Anordnung des die Regelanregung gebenden Organs sowie die des Steuerorgans und des Servomotors kann in an sich gleichfalls bekannter Weise so getroffen werden, daß beim Ausbleiben des Druckmittels infolge Versagens der Förderpumpe durch die Wirkung der Feder 9 das Stellzeug des Motors selbsttätig auf Leerlauf oder auf vollständiges Schließen eingestellt wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung bei Kraftfahrzeugen mit schnellaufenden Brennkraftmaschinen, bei der ein drehzahlabhängiger Impulsgeber ein Druckmittelsteuerglied verstellt, auf wfelches der gesteuerte, z. B. das Treibmittelregelorgan der Antriebsmaschine betätigende Druck zurückwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Impulsgeber (13) und Druckmittelsteuerglied (2) ein elastisches Zwischenglied (12) eingeschaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelsteuerglied als Kolbenschieber (2) zwischen dem gesteuerten Druckmittel und dem elastischen Glied (12) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geregelte Druck auf einen z. B. das Treibmittelregelorgan der Antriebsmaschine verstellenden Kolben (10) zur Wirkung gelangt, auf den eine Feder (9) in solcher Weise Gegenwirkung ausübt, daß diese über das gesteuerte Druckmittel und das Steuerglied auch auf das elastische Zwischenglied zur Wirkung gelangt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen