DE3050563A1 - Engine governor with dual regulation - Google Patents

Description

S 4914

Motorregler mit zweifacher Regulierung

Technisches Gebiet. Die Erfindung bezieht sich auf einen Regler für Verbrennungsmotoren mit Brennstoffeinspritzung, und zwar insbesondere auf einen Regler, der Mehrfachgrößen für die Regelung vorsieht.

Zum Stand der Technik sei auf die folgenden US-Patente hingewiesen: 2 563 822, ausgegeben am 14.August 1951 an Dolza und andere; 2 767 594, ausgegeben am 23.Oktober 1956 an Du Shane; 2 812 043, ausgegeben am 5 November 1957 an Wilson; 2 821 091, ausgegeben am 28.Januar 1958 an Benner; 2 825 238, ausgegeben am 4.März 1958 an Lofthouse;

2 9o1 229, ausgegeben am 22.November 1960 an Parks;

3 313 283, ausgegeben am 11.April 1967 an Miller; 3 337 870, ausgegeben am 16.April 1968 an Miller; 3 532 082, ausgegeben am Ö.Oktober 1970 an Clouse und 4 109 628, ausgegeben am 29.August 1978 an Miller und andere. Von den obengenannten Patenten ist möglicherweise das Clouse et al Patent am relevantesten.

Regler für Verbrennungsmaschinen mit Brennstoffeinspritzung weisen typischerweise eine sogenannte Fliehkraftanordnung auf, die durch den Motor angetrieben wird und proportional zur Motordrehzahl eine Feder zusammendrückt. Die Feder wird auch durch eine Steueranordnung zusammengedrückt, wie

beispielsweise ein Drosselgelenk, und die in Axiallänge der Feder und Änderungen darin infolge einer Veränderung der Kompression oder der Zusammendrückung diktieren die in den Motor eingespritzte Brennstoffmenge. Im üblichen Falle ist die Positionierung der üblichen Zahnstangen, die die einzelnen Brennstoffeinspritzelemente steuern, proportional zur Axiallänge der Feder.

Die Regelung der Motordrehzahl wird im allgemeinen wie folgt erreicht. Für eine gegebene Drosseleinstellung in einem rlichtlastzustand 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. Diese Bewegung der Fliehgewichte vermindert das Ausmaß der Zusammendrückung der Feder, so daß die Axiallänge der Feder ansteigt. Diese Längenänderung ihrerseits bewirkt die Bewegung der Brennstoffeinspritzzahnstange, 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.

bei einem bealsteten Motor bei einer gegebenen Drosseleinstellung und Motordrehzahl die Last entfernt wird, so erfolgt eine Erhöhung der Drehzahl unter der Annahme, daß die Brennstoffversorgung nicht vermindert wurde. Infolgedessen bewegen sich die Fliehgewichte der Fliehgewichtan-

Ordnung radial nach außen,; wobei diesmal die Axiallänge der Feder vermindert wird. Dies wiederum bewirkt die Bewegung der Brennstoffeinspritzzahnstange im Sinne einer Verminderung der eingespritzten Brennstoffmenge, wodurch die Motordrehzahl vermindert wird. Wied|irum 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 Unterschiede zwischen den beiden Drehzahlen, d.h. zwischen der Nichtlastdrehzahl und der Belastungsdrehzahl für die gleiche Drosseleinstellung werden als "Regulation oder Regulierung" bezeichnet. Wenn beispielsweise bei einer gegebenen Drosseleinstellung die Belastungsdrehzahl eines Motors 2000 Upm ist, und die Michtbelastungsdrehzahl des Motors für die gleiche Drosseleinstellung 2200 Upm ist, so ergibt sich ein 10% Regulationsfaktor.

Die Regulation eines Motors mit einer gegebenen Drosseleinstellung ist proportional zur Federrate oder Federkonstanten der Feder, die in dem am Motor vorgesehenen Regler verwendet wird. Die Regulation für einen gegebenen Motor bleibt jedoch nicht für sämtliche Drosseleinstellungen konstant. Sie 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, würde die Motordrehzahl ansteigen. Da der Zweck eines Reglers darin besteht, den Brennstofffluß dann zu reduzieren, wenn die Motordrehzahl über eine gewünschte Größe ansteigt, und den Brennstoffluß

dann zu erhöhen, v/enn die Motordrehzahl unter ein gewünschte Größe abnimmt, so würde die negative Regulation das Gegenteil hervorrufen und könnte zur Folge haben, daß eine unstabile Situation zustandekommt, und zwar in dem Ausmaß, das durch eine stetige Motordrehzahl für eine gegebene Belastung niemals erreicht werden könnte.

Diese Betrachtungen haben zu beträchtlichen Schwierigkeiten bei Anwendungsfällen geführt, wo eine einzige Verbrennungsmaschine mit Brennstoffeinspritzung zu unterschiedlichen Zeiten für zwei ziemlich unterschiedliche Zwecke verwendet werden soll. Ein solcher Anwendungsfall liegt dort vor, wo der Motor bei einer Gelegenheit zum Antrieb eines Fahrzeugs mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten verwendet wird, während bei anderen Gelegenheiten der Motor dazu benutzt wird, um völlig unterschiedliche Dinge vorzunehmen, die typischerweise eine Motorausgangsgröße mit konstanter Drehzahl erforderlich machen. Spezielle Beispiele umfassen einen Dieselmotor, der in einem Lastfahrzeug verwendet wird und auch zu: Energieerzeugungszwecken benutzt wird oder aber zum Betrieb hydraulischer Systeme, wie dies beispielsweise bei Abfall-Lastwagen mit Abfall-Kompaktierungssystemen der Fall ist.

Beim Betrieb des Motors zum Antrieb des Fahrzeugs ist eine relativ hohe Regulation tolerierbar und sogar erwünscht. Wenn der Benutzer des Fahrzeugs die Last am Fahrzeug, beispielsweise bei Hinauffahren auf einen Berg, erhöht, so gestattet eine relativ große Regulationsgröße ein merkliches Verlangsamen des Motors, was dem Benutzer anzeigt, daß eine höhere Drosseleinstellung und/oder Änderung des Getriebeverhältnisses erforderlich ist. Umgekehrt ist beispielsweise bei Leistungserzeugungsanwendungsfallen eine geringe Regulationsgröße erforderlich, um starke Fluktuationen der Aus-

. . ; ;3 O 5 O 5 6 - / - ~

gangsfrequenz zu verhindern, was bei fluktuierenden Motordrehzahlen durch unterschiedliche Lasten der Fall wäre.

Wegen der zuvor gemachten Betrachtungen ist es in weitaus den meisten Fällen nicht praktikabel, die niedrigste erwünschte Regulationsgröße, erforderlich für den Motor, für einen Zweck auszuwählen und für den anderen Zweck anzuwenden. Beispielsweise kann bei einem Anwendungsfall, wo der iiotor 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 2100 Upm liefert, und zwar bei normalem Landstraßenbetrieb und mit einer Reglerfeder derart ausgewählt, daß 8,6% Regulation bei dieser Motordrehzahl geliefert Wird. Die gleich Reglerfeder würde bei 1300 Upm, v/o der Motor 150 Bremspferdestärken liefern würde, eine 30% Regulation vorsehen, was für die Leistungserzeugung bei 1300 Upm und 150 Bremspferdestärken völlig unzufriedenstellend wäre, wo eine 3% Regulation erwünscht ist.

Wenn umgekehrt eine Reglerfeder ausgewählt wird, um 3% Regulation bei 1300 Upm zu liefern, so kann man zeigen, daß eine solche Feder eine -7% Regulation bei 2100 Upm Drehungen liefern würde; natürlich ist eine derartige negative Regulation offensichtlich unerwünscht.

Um dem Motor den Betrieb in jeder Betriebsart zu ermöglichen, ist es notwendig, daß Mittel vorgesehen werden, um die Federkonstante der Reglerfeder zu ändern, um so Vorsorge zu treffen für die zwei unterschiedlichen Regulationen, welche für die zwei unterschiedlichen Anwendungsfälle erforderlich sind. Dies wiederum hat Schwierigkeiten hinsichtlich des Übergangs und auch hinsichtlich des genauen Erhalts der gewünschten Regulationsgrößen im Umwandlungs- oder Übergangs-

verfahren zur Folge. Die Schwierigkeiten werden ferner bei Anwendungsfällen, wie den erwähnten, erhöht, wo das Vorhandensein von Drosselgelenkmitteln erforderlich ist, um die veränderlichen Motordrehzahlen für normalen Straßengebrauch vorzusehen. Die Natur des Übergangs bei solchen Anwendungsfällen macht es darüberhinaus erforderlich, daß dieser Übergang erfolgt, nachdem das Lastfahrzeug zu einem Punkt'gefahren wurde, wo der Motorgebrauch geändert werden soll, und wiederum an diesem Punkt erfolgt die Änderung vom Motorgebrauch zurück zu dem eines Lastfahrzeugs. In diesen Fällen ist eine komplizierte Ausrüstung,durch die die genaue Regulationsänderung in einfacher Weise bestimmt werden kann, selten verfügbar, was somit beträchtlich die Ineffizienz und Ungenauigkeit des Umwandlungsverfahrens erhöht.

Bislang wurden solche Regulationsänderungen bei zweifachen Anwendungsfällen dadurch vorgenommen, daß man eine zweite Feder an einem Teil der Drosselgelenkmittel anbrachte, und zwar außerhalb des Motors oder Reglers. Dies machte häufig die Abtrennung eines Teils der Drosselgelenkmittel zum Drosseloperator für das Fahrzeug erforderlich und verlangt mechanische Eignung und Fertigkeit 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 Feld vorzunehmen ist, wo solche Umwandlungen in den meisten Fällen vorgenommen werden müssen.

Offenbarung der Erfindung. Die Erfindung bezieht sich auf die Überwindung eines oder mehrerer der oben genannten Probleme.

S-

Gemäß der Erfindung ist ein Regler vorgesehen, um mindestens zwei unterschiedliche Regulationsgrößen für eine Verbrennungsmaschine mit Brennstoffeinspritzung vorzusehen, wobei der Regler eine drehbare Fliehgewichtanordnung aufweist, die vom Motor (der Verbrennungsmaschine) angetrieben wird. Eine erste Feder ist angeordnet und kann durch die Fliehgewichtanordnung proportional zur Motordrehzahl zusammengedrückt werden, und die Fliehgewichtanordnung oder die erste Feder kann mit einem Brennstoffeinspritzsystem für den Motor zur Steuerung desselben verbunden sein. Ein Steuerhebel ist mit der ersten Feder entgegengesetzt zur Fliehgewichtanordnung verbunden, um die erste Feder proportional zur gewünschten Motordrehzahl zusammenzudrücken. Es ist ferner eine zweite zusammendrückbare Feder zusammen mit Mitteln vorgesehen, um in selektiver Weise mit dem Steuerhebel in Eingriff oder außer Eingriff zu kommen, und die zweite Feder sieht eine Regulationsgröße dann vor, wenn die zweite Feder mit dem Steuerhebel in Eingriff ist, und eine zweite unterschiedliche Regulationsgröße wird dann vorgesehen, wenn die zweite Feder mit dem Steuerhebel außer Eingriff ist. ·

Weitere Ziele und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung. Die einzige Figur ist eine teilweise schematische, teilweise mechanische Zeichnung eines Reglers gernäß der Erfindung, wobei Teile aus Gründen der Klarheit im Schnitt dargestellt sind.

Beste A.usführungsmöglichkeit für die Erfindung. _;Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Reglers 11 gemäß der Erfindung ist in der Figur in Verbindung mit

::30b0563

einem Dieselmotor, der schematisch bei 10 dargestellt ist, gezeigt, und zwar ausgestattet mit einem schematisch bei 12 gezeigten Brennstoffeinspritzsystem, typischerweise von der Bauart, wo die während jedes Einspritzzyklus gelieferte Brennstoffmenge durch die Position einer hin- und hergehenden Zahnstange/gesteuert wird, welche längs eines durch einen Pfeil 16 angedeuteten Pfades bewegbar ist. Die Position der Zahnstange 14 und somit die eingespritzte Brennstoffmenge wird durch eine direkte oder indirekte Verbindung mit den Zehen (Armen) 18 einer Vielzahl von Fliehgewichten 20, von denen nur eines dargestellt ist, gehalten. Die Fliehgewichte sind durch Schwenklager 22 gehaltert und zusätzlich drehbar und werden durch den Motor 10, wie dies schematisch bei 24 dargestellt ist, angetrieben. Verschiedene Konstruktionen für die Fliehgewichte 20, die , Schwenklager 22 und den Rotationsantrieb 24 sind bekannt und bilden keinen Teil der Erfindung.

Die Arme 18 der Fliehgewichte 20 liegen an einer Platte 26 an, die an einem Ende der Hauptreglerfeder 28 anstößt. Das entgegengesetzte Ende der Feder 28 stößt an eine Platte 30 an, die ihrerseits durch ein Ende 32 eines Steuerhebels 34 positioniert ist, und wiederum kann der Aufbau gemäß irgendwelcher bekannter Mittel vorgenommen sein. Der Steuerhebel 34 ist, wie noch erläutert wird, betätigbar, um die Feder 28 entsprechend einer gewünschten Drosseleinstellung zusammemzudrucken. Gleichzeitig bewirken die Arme 13 der Fliehgewichte 20 ein Zusammendrücken der Feder 28, abhängig von der tatsächlichen Motordrehzahl. Die Position der Zahnstange 14 und somit die eingespritzte Brennstoffmenge hängen von der Position des linken Endes der Feder 28 - vergl. die Figur - ab, die wiederum von der Kompressionsgröße der Feder 28 und auch den Relativpositionen des Steuerhebels 34 und der Fliehgewichte 20 ab-

hängt. Wenn bei der Konfiguration gemäß Fig. 1 die Motordrehzahl abnimmt, so nimmt die Größe.der Zentrifugalkraft am Fliehgewicht 20 ab und die Zusammendrückung der Feder vermindert sich, während gleichzeitig das Fliehgewicht 20 entgegen dem Uhrzeigersinn um das Schwenklager 22 bewegt wird, wodurch die Zahnstange 14 nach links zur Erhöhung der eingespritzten Brennstoffmenge bewegt wird. Wenn umgekehrt die Motordrehzahl zunimmt, so wird die an das Fliehgewicht 20 angelegte Zentrifugalkraft ansteigen, wodurch dieses sich im Uhrzeigersinn um das Schwenklager 22 verschwenkt, um den Druck auf die Feder 28 zu erhöhen, wodurch die Zahnstange 14 nach rechts zur Verminderung der Brennstoffeinspritzmenge bewegt wird.· Die Analyse zeigt, daß die Bewegung des Endes 32 des Steuerhebels 32 (34) nach rechts den Effekt hat, daß die Zahnstange 14 nach rechts bewegt wird, um die Brennstoffmenge zu vermindern, während eine Bewegung des Endes 32 nach links schließlich eine Erhöhung des Brennstoffflusses zur Folge hat.

Die Bewegung des Hebels 34 wird bei einer Betriebsart durch ein schemätisch bei 36 gezeigtes Drosselgelenk bewirkt. Das Drosselgelenk 36 ist mit einer Drehwelle 38 verbunden. Der Hebel 34 weist zwischen seinen Enden mindestens eine gelochte Zunge 40 auf. Das Loch 42 in der Zunge lagert den Hebel 34 für eine Drehung um die Welle 38. D.h., der Hebel 34 ist nicht an der Welle 38 zur Drehung mit dieser befestigt, sondern kann sich relativ dazu für bestimmte zu beschreibende Bedingungen verdrehen.

Die'Welle 38 trägt in fester Weise einen Kragen 44, der seinerseits einen Axialvorsprung 46 besitzt, der derart ausgelegt ist, daß er über einer der Zungen 40 liegt. Eine Seitenoberfläche 48 des Vorsprungs dient zum Eingriff einer Kante 50 der Zunge 40 dann, wenn die .Welle 38 in hinrei-

chender Weise im Uhrzeigersinn verdreht ist, um den Eingriff zwischen den beiden zu bewirken. Wenn die Seitenoberfläche 48 und die Kante 50 miteinander nicht im Eingriff stehen, so kann eine Relativdrehung zwischen dem Hebel 34 und der Welle 38 auftreten.

Das Ende 52 des Hebels 34, entgegengesetzt zum Ende 32, ist zweigabelig, beispielsweise durch einen Mittelschlitz mit einem Boden bei 54. Im Schlitz wird eine langgestreckte Kolbenstange 56 aufgenommen, die einen Kolben 53 an einem Ende davon trägt. Der Kolben 58 ist hin und her bewegbar in 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 treiben.

Das Ende der Kolbenstange 56 entfernt vom Kolben 58 einen Halter 64, an dem eine abgestufte Buchse 66 anliegt. Hin und her bewegbar auf dem Kolben 56 ist eine entgegengesetzt gerichtete, aber in ähnlicher Weise abgestufte Buchse 68 angeordnet, und eine zusammendrückbare Schraubenfeder 70 ist zwischen Flanschen der entsprechenden Buchsen 66 und angeordnet. Das zweigabelige Ende 52 des Steuerhebels 34 liegt an der Büchse 68 an, wenn der Kolben 58 sich in der in der Zeichnung mit ausgezogenen Linien dargestellten Position befindet. Wenn umgekehrt der Kolben 58 in die gestrichelt dargestellte Position gemäß der Zeichnung geschoben wird, so werden die Buchsen 66 und 68 und die Feder 70 zu der gestrichelt dargestellten Position bewegt, und zwar längs des Hin- und Herbewegungspfads der Kolbenstange 56 zu einer Stelle, vollständig außer Eingriff vom Ende trägt

des Hebels 34. Eine derartige Position ist hinreichend entfernt, so daß kein Kontakt mit dem Hebel 34 selbst dann hergestellt wird, wenn der Hebel 34 sich in der am weitesten entgegen dem Uhrzeigersinn gelegenen Position gemäß 34* in der Zeichnung befindet.

Wenn der Kolben 58 in die mit ausgezogener Linie 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 Feder 70 in einem vorbestimmten Ausmaß zusammengedrückt wird und somit bestrebt ist, den Hebel 34 gegen die Hauptreglerfeder 28 vorzuspannen.

Das Ausmaß der Zusammendrückung der Feder 70 hängt von dem Ausmaß ab, mit dem sich der Kolben 58 nach rechts - vergl. die Figur - bewegt und ist begrenzt durch einen einstellbaren Anschlag 72 in der Form einer mit Gewinde versehenen Welle, die ein am Kolben 58 anstoßendes Ende 74 aufweist. Der einstellbare Anschlag 72 ist in eine Endkappe 76 für die Bohrung 60 eingeschraubt und erstreckt sich demgegenüber nach außen, um in einer geschlitzten Betätigungsvorrichtung. 78 zu enden. In die geschlitzte Betätigungsvorrichtung kann ein Schraubenzieher eingesetzt werden, um die Axialposition des Anschlags 72 innerhalb der Bohrung 60 einzustellen, und sobald die gewünschte Position erreicht ist, wird eine Verriegelungsmutter 80 angezogen, um diese Positionierung beizubehalten.

Die Endkappe 76 schließt ein Ende der Bohrung 60 in einem Gehäuseteil 82, welches seinerseits am Hauptgehäuse 84 durch Kopfschrauben 86 oder dergl. befestigt ist. Das Gehäuse Qk erstreckt sich um die verschiedenen dargestellten Bauteile, deren hauptsächlichste folgede umfassen:

-VZ-

Die Fliehgewichtanordnung, die Federn 28 und 70, den Steuerhebel 34, die Steuerwelle 38, die begrenzte Tolgangverbindung, definiert durch Seitenoberfläche 48, und die Kante 50; der Gehäuseteil 82 umschließt Kolben 58 und auch den einstellbaren Anschlag 72.

Industrielle Anwendbarkeit. Obwohl die Erfindung für ,jeden Motoranwendungsfall brauchbar ist, wo eine Zweifachregulierung des Motors 10 erwünscht oder erforderlich ist, so sei doch für die Veranschaulichung der industriellen Anwendbarkeit ein Beispiel betrachtet mit einem Motor 10, der bei 2100 UpM mit 8,6% Regulation 245 Bremspferdestärken zum Anrrieb eines Lastfahrzeugs beim normalen Straßenbetrieb entwickeln soll und der bei 2300 Upm mit einer 3% Regulation 150 Bremspferdestärken entwickeln soll.

Nachdem ein geeigneter Motor 10 und ein geeignetes Brennstoffeinspritzsystem 12 ausgewählt sind und ein damit betreibbarer spezieller Regler 11 ausgewählt ist, wird die Hauptreglerfeder 28 gemäß bekannten Verfahren ausgewählt, um eine Federkonstante zu erhalten, die die gewünschte 8,6% Regulation bei 2100 Upm liefert. Die Drosselgelenkmittel 36 werden in die niedrige Leerlaufposition gebracht, beispielsweise eine, wo die Motordrehzahl im Nichtlastzustand annähernd 600 Upm beträgt. Sodann wird der Kragen an der Welle 33 an einer Winkelposition befestigt, wo die Seitenoberfläche 48 des Vorsprungs 46 praktisch in Berührung mit der Kante 50 steht, wenn der Hebel 34 bezüglich der Fliehgewichte 20 positioniert ist, um eine Positionierung der Zahnstange 14 entsprechend 600 Upm bei keiner Last vorzusehen.

Die Drosselgelenkmittel 36 sind von solcher Art, daß die Welle 38 in einer Richtung im Uhrzeigersinn - vergl. die

Figur - verdreht wird, wenn eine erhöhte Drosseleinstellung erwünscht ist, und wenn dies auftritt, so kommt der Vorsprung 46 mit dem Hebel 34 in Eingriff, um diesen im Uhrzeigersinn zu verdrehen und die Hauptreglerfeder 28 zusammenzupressen, 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 und wird dahinein durch die Rückholfeder 62 gedrückt und beeinflußt nicht den Motorbetrieb.

Wenn die Regulation des Motors 10 zur Leistungserzeugung geändert werden soll, so wird das Drosselgelenk 36 in seine niedrige Leerlaufposition zurückgebracht, typischerweise durch eine Fe-Feder im Gelenk selbst, ohne irgendeine Intervention durch den Benutzer. Unter Druck stehendes Strömungsmittel wird durch Mittel 61 an die linke Seite des Kolben 58 angelegt, um diesen gegen den Anschlag 72 zu treiben. Dies wiederum bringt die Büchse 68 in Berührung mit dem Hebelende 52 und liefert ein gewisses Kompressionsausmaß von sowohl der Feder 70 als auch der Feder 28. Man erkennt, daß bei einem solchen Auftreten die Federn 28 und 70 in Serie gegen die Arme 18 der Fliehgewichte 20 arbeiten,und somit wird die Federkonstante des Systems unterschiedlich gegenüber der Federkonstante der Feder 28 allein. Die Feder 70 wird derart ausgewählt, daß sie eine Federkonstante besitzt, die dann, wenn die Geometrie des Hebels 34 ebenfalls in Betracht gezogen wird, bei Kombination mit der Federkonstanten der Feder 28 ein System vorsieht, dessen Federkonstante einer3% Regulation bei 1300 Upm entspricht. Der Anschlag 72 ist natürlich derart eingestellt, daß die Bewegung der Feder 70 auf eine Position begrenzt ist, die die gewünschte feste Motordrehzahl, hier 1300 Upm, liefert.

Wenn es gewünscht ist zur höheren Motordrehzahl und zur höher prozentigen Regulation zurückzukehren, so wird der an den Kolben 58 angelegte Strömungsmitteldruck durch Mittel 61 freigegeben, und die Rückholfeder 62 bewegt die Feder 70 außer Kontakt mit dem Steuerhebel 34,und die Motorregulation erfolgt allein unter dem Einfluß der Hauptregelfeder 28.

Der Fachmann erkennt, daß zahlreiche Vorteile durch die Erfindung erreicht werden. Am ersten und wichtigsten wird eine genaue Dual- oder Zweifachregulation vorgesehen. Zweitens braucht der Benutzer bei einem Wechsel von einer Regulation zu einer anderen nicht mehr zu tun, als einen Knopf zu drücken, um das Unterdrucksetzen des Kolbens 58 oder umgekehrt zu erreichen.

Alternativ könnte anstelle des Knopfs 58 ein Elektromagnet verwendet werden. Keine mechanischen Geschicklichkeiten oder Verständnis des Systems sind erforderlich, und der Benutzer braucht keine mechanische Änderung am System vorzunehmen, was zeitraubend wäre, möglicherweise nur unvollkommen erreichbar wäre und ungenau sein könnte.

Die beiden Regulationen können genau in der Fabrik unter Verwendung komplizierter Ausrüstungsgegenstände verwendet werden, wie beispielsweise unterVerwendung von Dynamometern, wobei üblicherweise keine Einstellung im Feld erforderlich ist. Wenn jedoch eine Einstellung erforderlich sein sollte, so kann dies einfach durch Verwendung der externen geschlitzten Betätigungsvorrichtung 78 für den Anschlag 72 erreicht werden.

Sämtliche Regulierbauteile sind innerhalb des durch die Elemente 82 und 84 definierten Gehäuses enthalten und da-

her gesichert gegeünber unbeabsichtigten Veränderungen.

Es besteht keine Notwendigkeit, irgendeinen Teil des Drosselgelenks 36 dann abzutrennen, wenn die Umwandlung von einer Regulation zur anderen erfolgt, und zwar infolge der begrenzten Totgangverbindung zwischen dem Drosselgelenk und dem Steuerhebel 34, gebildet durch den Vorsprung 46 und seine Seitenoberfläche 48 und die Kante 50.

Das System ist in allen Anwendungsfällen praktikabel, wo mehr als zwei Regulationsgrößen erforderlich sind, und zwar geschieht es einfach durch Verlängerung des Hebelendes 52 und durch Zugabe zusätzlicher Bauteile entsprechend der Feder 70 und des Kolbens 58, derart ausgebildet, daß zusätzliche Systemfederkonstanten-Variationen vorgesehen werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor: Einen Regler (11) zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen Regulationsgrößen für einen Verbrennungsmotor (10.) mit einem Brennstoffeinspritzsystem (12). Der Regler

(11) weist eine drehbare Fliehgewichtanordnung (18,20,22) auf, die mechanisch mit dem Motor (1O) zum Antrieb dadurch verbunden ist (24). Eine erste Feder (28) kann durch die Fliehgewichtanordnung (18,20,22) proportional zur Motordrehzahl zusammengedrückt werden. Die Fliehgewichtanordnung (18,20,22) ist mit dem Motorbrennstoffeinspritzsystem

(12) durch eine Zahnstange (14) verbunden, und ein Steuerhebel (34) liegt an der ersten Feder (28) an, und zwar entgegengesetzt zur Fliehgewichtanordnung (18,20,22). Der Regler (11) weist eine zweite zusammendrückbare Feder (70) zusammen mit einer Betätigungsvorrichtung (56,58) auf, um selektiv mit dem Steuerhebel (34) in Eingriff und außer Ein-

griff zu kommen. Eine Regulationsgröße ist dann vorgesehen, wenn die zweite Feder (70) mit dem Steuerhebel (34) in Eingriff steht, und eine zweite unterschiedliche Regulationsgröße ist dann vorgesehen, wenn die zweite Feder (70) mit dem Steuerhebel (34) außer Eingriff steht, wobei die Motorregelung allein durch die Feder (28) vorgesehen wird.

Claims (7)

1B-

vr-

Ansprüche:

In einem Regler (11) zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen Regulationen für einen Verbrennungsmotor (10) mit einem Brennstoffeinspritzsystem (12), wobei der Regler (11) zur Bauart mit einer drehbaren Fliehgewichtanordnung (18,20,22) gehört, die durch einen Motor (10) angetrieben ist, und mit einer ersten Feder (28), angeordnet zur Zusammendrückung durch die Fliehgewichtanordnung (18,20,22) proportional zur Motordrehzahl, und ferner mit einem Steuerhebel (34), verbunden mit der ersten Feder (28) und entgegengesetzt zur Fliehgewichtanordnung (18,20, 22), um die erste Feder (28) proportional zu einer gewünschten Motordrehzahl zusammen zu drücken, wobei die Fliehgewichtanordnung (18,20,22) und die erste Feder (28) mit dem Brennstoffeinspritzsystem (12) verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, eine zweite zusammendrückbare Feder (70) vorgesehen ist, und daß Betätigungsmittel (56,58,60,62,64,66,68) vorhanden sind, um selektiv mit dem Steuerhebel (34) und der zweiten Feder (70) in Singriff und außer Eingriff zu kommen, um eine erste Regulation dann vorzusehen, wenn die zweite Feder (70) in Eingriff mit dem Steuerhebel (34) steht, um eine zweite unterschiedliche Regulation dann vorzusehen, wenn die zweite Feder (70) außer Eingriff mit dem Steuerhebel (34) angeordnet ist.

2. Regler nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (34) erste und zweite Enden (32,52) aufweist und zwischen seinen

Enden (32,52) schwenkbar angeordnet ist, wobei das erste Ende (32) mit der ersten Feder (28) in Eingriff steht, und das zweite Ende (52) selektiv mit der zweiten Feder (70) in Eingriff und außer Eingriff bringbar ist.

3. Regler nach Anspruch 1, wobei die zweite Feder (70) für eine Hin- und Herbewegung in einem Pfad angeordnet ist, der den Steuerhebel (34) schneidet, und daß die Betätigungsraittel (56,58,60,62,64,66,68) einen Motor (58,60) aufweisen, um die zweite Feder (70) in dem Pfad zu bewegen.

4. Regler nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen einstellbaren Anschlag (72,74,78) zur Begrenzung der Bewegung der zweiten Feder (70) in dem Pfad in Richtung zum Eingriff mit dem Hebel (34), wobei der Anschlag (72,74,78) einstellbar ist, um die Motordrehzahl bei der ersten Regulation einzustellen.

5. Regler (11) nach Anspruch 1, ferner mit einer drehbaren Steuerwelle (38), Mitteln (42) zur Drehlagerung des Steuerhebels (34) auf der Steuerwelle (38), mit einer begrenzten Totgan- oder Leerlaufverbindung (46,48,50), die sich zwischen der Steuerwelle (38) und dem Steuer^- hebel (34) erstreckt, um die freie Bewegung dazwischen vorzusehen, und zwar für mindestens eine vorbestimmte Winkelposition der Steuerwelle (38), und um zu bewirken, daß der Steuerhebel (34) mit der Steuerwelle (38) drehbar ist, und zwar für mindestens eine weitere Winkelposition der Steuerwelle (38).

6. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestirnmte Winkelposition einer niedrigen Motorleerlauf drehzahl entspricht.

7. Regler nach Anspruch 6, wobei die Federn (28,70), der Steuerhebel (34), die Steuerwelle (38), die Fliehgewichtanordnung (18,20,22) und die Befestigungsmittel (42) sowie die begrenzte Leerlaufverbindung (46,48,50) und die Betätigungsmittel (56,58,60,62,64,66,68) sämtlich innerhalb eines Gehäuses (82,84) enthalten sind, und wobei die Betätigungsmittel (56,58,60,62,64,66,68) innerhalb des Gehäuses (82,84) Mittel (56) aufweisen, um die zweite Feder (70) beweglich anzuordnen, und zwar für eine Bewegung zwischen den Positionen in Eingriff und außer Eingriff mit dem Steuerhebel (34), und wobei ferner ein einstellbarer Anschlag (72,74) innerhalb des Gehäuses (32,84) vorgesehen ist, um die Bewegung der zweiten Feder (70) zu der Eingriffsposition hinzubewegen, und wobei eine Betätigiangsvorrichtung (78) außerhalb des Gehäuses (82,84) zur Einstellung des Anschlags (72,74) dient.