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Steuerung für verbrennungselektrische Fahrzeuge Im Hauptpatent ist
.eine Steuereinrichtung für verbrennungselektrische Fahrzeuge angegeben, die sich
dadurch auszeichnet, d.aß neben einer stromabhängigen Selbstregelung des Generators
noch eine weitere Regelung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Verbrennungskraftmaschine
vorgesehen ist. Vorzugsweise wird bei dieser Anordnung durch den die Brennstoffzufuhr
der Verhrennungskraftmas.chine steuernden Regler ein im Nebenschlußerregerstromkreis
oder im Fremderr egerstromkreis des Generators. liegender Regehvider stand verändert.
In vielen Fällen ist es bei derartigen Anordnungen erwünscht und vorteilhaft, daß
die Veränderung des Regelwiderstandes durch , einen sog. Servomotor bewirkt wird,
der wiederum in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsregler .der Verbrennungskraftmas.chin.e
gesteuert wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß durch den Geschwindigkeitsregler
der Verbrennungskraftmaschine nur kleine Steuerkontakte betätigt zu werden. brauchen.
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Es erweist sich nun bei derartigen Regeleinrichtungen, d.aß in vielen
Fällen eine sog. Überregelung stattfindet; dies beruht darauf, d.aß durch den Regelvorgang
nicht sofort die Leistung es Generators bzw. die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine
auf den Sollwert zurückgeführt wird, vielmehr wird die Leistung bzw. Drehzahl unter
dem Einfluß des Regelvorgangs über den Sollwert hinaus verändert, wodurch Pendelungen
eintreten. und ein -stationärer Zustand erst nach längerer Zeit eintritt.
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Nach der Erfindung werden nun diese Nachteile dadurch vermieden bzw.
ein wesentlich vollkommenerer Regelvorgang dadurch herbeigeführt, d,aß der Steuerstromkreis,
für den den Regelvorgang bewirkenden Steuermotor
durch eine zusätzliche
Schalteinrichtung bereits unterbrochen wird, ehe der Sollwert der Regelgröße erreicht
wird. Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäß ein von der übrigen Regelvorrichtung
unabhängiges zu-* sätzliches Schaltorgan vorgesehen, welches den Steuermotor früher
abschaltet, als unter dem Einfluß der vorhandenen Trägheit der an dem Regelvorgang
beteiligten Elemente der Sollwert der Regelgröße erreicht ist.
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Für die Abschaltung der Energiezufuhr zu dem die Regelung bewirkenden
Steuermotor können .erfindungsgemäß zwei Leistungsrelais oder Stromrelais Anwendung
finden. Vorteile bietet die Anwendung schnell wirkender Schwingspulenrelais, welche
besonders empfindlich sind. Grundsätzlich kann jedoch der Erfindungsgedanke auch
bei Anwendung nur eines Relais verwirklicht werden, dessen Kontakte so eingestellt
sind, daß in der Mittelstellung des Relais beide Kontaktbrücken geöffnet sind.
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Gemäß der weiteren Ausges-taltu.ng der Erfindung wird die Anordnung
derart getroffen, daß bei einer Änderung der Einstellung des Drehzahlreglers auch
das Relais beeinflußt wird, das vor Erreichung des Sollwertes die Energiezufuhr
zu dem Steuermotor abschaltet.
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Der Erfindungsgedanke kann bei Reglern ohne mechanische Rückführung
Anwendung finden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Erfindung zusätzlich
bei solchen Reglern anzuwenden, die eine mechanische Rückführung haben.
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Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
erläutert werden. i bedeutet den Generator eitles verbrennungselektrischen Fahrzeuges,
der beispielsweise von einer Dieselmaschine angetrieben wird. Der Generator dient
zur Speisung der das Fahrzeug antreibenden Reihenschlußmotoren 2. Der Generator
ist mit der Gegenreihenschlußwicklung i., und mit der Nebenschlußerregerwicklung
ib versehen. Die Wicklung i" bewirkt, daß bei gleichbleibender Drehzahl der Generator
in Annäherung auf gleichbleibende Leistung geregelt wird. Hierbei treten jedoch
immer noch beträchtliche Abweichungen der Leistung des Generators von dem angestrebten
Sollwert ein. Zttm Ausgleich dieser Leistungsabweichungen dient die Zusatzregelung
durch den Regelwiderstand 3, der im NebenschluP,erregerstromkreis des. Geilerators
i eingeschaltet ist. Diese zusätzliche Beeinflussung der Generatorerregtul- erfolgt
mit Hilfe des Fliebkraftreglers q.. Je nachdem . ob die Drehzahl der Verbrennungskraftm,aschine
zu groß oder zu klein ist, wird die Erregung des Generators i mit Hilfe des Regelwiderstandes
3 verstärkt oder geschwächt. Um jedoch den Regler .1, der gleichzeitig die Brennstoffzufuhr
der Verbrennungskraftmaschine beeinflußt, nicht unnötig zu belasten, ist ein Steuer-
oder Servomotor 5 vorhanden, der über von dem Regler ¢ betätigte Steuerkontakte
je nach dem erforderlichen R egelsinn eingeschaltet werden kann. Der Motor 5 ist
als Zweiwicklungsmotor ausgeführt, wobei je nach der erforderlichen Drehrichtung
die Stromzufuhr über die Wicklung 5" beim Au.fwärtsschalten. und über die Wicklung
51, beim Abwärtsschalten erfolgt. Das Einschalten des Regelmotors 5 erfolgt
durch den von dem Fliehkraftregler ¢ betätigten Kontakthebel <,. Der Kontakthebel
6 trägt den beweglichen Kontakt 6", der mit den Gegenkontakten und -/I, zusammenarbeitet.
Mit Rücksicht auf die vorgesehene -Veränderlichkeit der Einstellung des Drehzahlreglers
sind die Kontakte;, 7L an einem verstellbaren Träger S befestigt. 9 ist eine Steuerstromquelle,
der die Energie für den Steuermotor entnommen wird. Einerseits ist die Steuerstromquelle
9 an den Steuermotor 5 .angeschlossen, anderseits ist sie mit dem beweglichen Koiltaktliebel
6 des Drehzahlreglers ,1 verbunden. Zwischen dem feststehenden Kontakt ;" und der
Feldwicklung 5", die bei Aufwärtsschalten des Steuermotors eingeschaltet ist, sind
noch die Hilfskontakte ioz des Leistungsrelais io und zwischen dem Kontakt 7l, und
der beim Abwärtslauf wirksamen Feldwicklung 5l, die Kontakte ioG des Leistungsrelais
io eingeschaltet. Das Leistungsrelais weist neben der Stromspule io" eine Spannungsspule
io,l auf. Die Stromspule wird von dem Strom des Generators i durchflossen, während
die Spannungsspule an seiner Spannung liegt. Ist der Sollwert der Leistung des Generators
i vorhanden, so befindet sich der bewegliche Teil des Leistungsrelais in einer Mittellage,
und beide Kontakte io", iol, sind geöffnet. Tritt nun der Fall ein, daLi die Leistung
des Generators i den Sollwert initerschreitet, so hat dies zunächst zur Folge, daß
die Drehzahl der Dieselmaschine ansteigt. Die Muffe des Drehzahlreglers steigt nach
oben, der bewegliche Kontakt 6" kommt mit dem feststehenden Kontakt 7" in Berührung.
Gleichzeitig bewegt sich der Anker des Leistungsrelais in einem solchen Sinne, daß
die Kontakte io" durch den beweglicheu Regelkontakt i o " überbrückt werden. Infolgedessen
erhält der Steuermotor 5 Spannung und läuft im Rechtsdrehsinne ain. Dies llat zur
Folge, daß der im Nebciischl.ußerregerstromkreis des Generators i liegende Widerstand
verringert wird. Die Generatorspannung steigt -an, wodurch sich die aufgenommene
Leistung des Generators und zugleich der Fahrmotoren erhöht. Unter dein Einfluß
dieser Leistungssteigerung des Generators sinkt die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine
wieder
ab. Ohne weitere Beeinflussung des Regelvorganges würde die Feldverstärkung des
Generators i so lange bestehen bleiben, bis der Sollwert der Lei-. stung erreicht
und überschritten. ist, wodurch ein Pendeln der Drehzahl im umgekehrten Sinne eintreten
kann. Das Relais i o ist nun so ausgebildet und eingestellt, daß bereits vor Erreichen
des Sollwertes der Leistung der Steuerstromkreis für den Steuermotor unterbrochen
wird. Bei geeigneter Einstellung d:es Leistungsrelais io kann erreicht werden, daß
Pendelungen und eine Überregelung nicht mehr stattfinden.
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Ist die Belastung des Dieselgenerators i zu groß geworden, so tritt
die umgekehrte Wirkung ein. Zunächst wird das Relais i o so erregt, daß die Kontakte
iob durch den beweglichen Kontakt iof geschlossen werden. Außerdem wird bei zu großer
Leistung, wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine herabsinkt, die Reglermuffe
nach unten bewegt, so daß die Kontäkte 6a. 7b überbrückt werden.
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Der Steuermotor läuft im umgekehrten Sinne und vergrößert den Regelwiderstand
im Erregerstromkreis des Generators i. Infolgedessen wird die Generatorleistung
herabgesetzt. Vor Erreichung des Sollwertes der Leistung wird wiederum durch das
Relais i o der Steuerstromkreis. für den Steuermotor unterbrochen, wodurch .eine
Überregelung vermieden wird.
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Mit i-- ist in der Zeichnung eine Steuerwelle bezeichnet, die in Abhängigkeit
von dem Führerschalter 13 betätigt wird. Durch die Steuerwelle 12 wird mittels der
Kurvenscheibe 12" die Vorspannung der Reglerfeder 4" beeinflußt. Hierdurch kann
die Drehzahleinstellung der Verbrennungskraftmaschine verändert werden. Durch die
gleichzeitig mit der Kurvenscheihe 12" verstellte Kurvenscheibe 12b wird bei geänderter
Einstellung des Drehzahlregiers eine Verschiebung der feststehenden Kontakte 7R,
7b durch Verschiebung des Kontaktträgers 8 vorgenommen. Schließlich ist noch eine
weitere Kurvenscheibe 12, auf der Welle 12 vorhanden, welche dazu dient, bei Änderung
der Drehzahleinstellung die Einstellung des Leistungsrelais i o, d. h. in der Mittellage,
zu verändern. Dies kann praktisch durch Änderung der Vorspanntmg der Stellfeder
i o/, erreicht werden. Grundsätzlich kann der Erfindungsgedanke auch bei Anordnungen
angewendet werden, bei denen der Generator keine stromabhängige Selbstregelung hat.
An Stelle des 'Leistungsrelais io kann auch. ein Strom- oder Str omspannungsrelais
treten, bei dem die Summe der stromabhängigen und spannungsabhängigen Amperewindungen
wirksam ist.