DE3130080C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Drehzahlregelsystem nach
der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bekannt, bei Brenn
kraftmaschinen mit Selbstzündung die Drehzahlregelung mit
tels eines PID-Reglers durchzuführen und das Ausgangssignal
dieses Reglers auf ein mit der Regelstange der Kraftstoff
pumpe in Verbindung stehendes elektromagnetisches Stellwerk
zu schalten. Wenn diese bekannte Anlage auch im großen und
ganzen zufriedenstellende Ergebnisse zu liefern vermag, so
bereitet dort doch die Regelung im Leerlauffall sowie der Über
gang in den Leerlaufbetrieb, vor allen Dingen bei kalter
Brennkraftmaschine gewisse Probleme. Dies deshalb, weil
bei kalter Maschine der Drehzahlabfall beim Loslassen des
Fahrpedals sehr scharf ist, so daß Unterschwinger im Dreh
zahlsignal zum Ausgehen der Maschine führen können. Zwar
besteht die Möglichkeit, diesen scharfen Drehzahleinbrüchen
mittels entsprechender D-Anteile des Reglers gegenzusteuern,
doch besteht dann die Gefahr, daß auch eingestreute Störun
gen auf das Regelergebnis durchschlagen.
Mit dem erfindungsgemäßen Drehzahlregelsystem mit den Merk
malen des Hauptanspruchs wird eine einwandfreie Drehzahl
regelung auch in den kritischen Bereichen sichergestellt.
Weitere Einzelheiten sorgen für ein flexibles Eingreifen
der Regelung je nach Betriebszustand. Schließlich wird si
chergestellt, daß der Regler erst beim Überschreiten einer
bestimmten Mindestdrehzahl in Aktion tritt, und Maßnahmen bei
der Endstufe für die Stellwerks-Ansteuerung dienen einer
Kurzschlußsicherung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar
gestellt und werden im folgenden näher beschrieben und erläu
tert. Es zeigt
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung des er
findungsgemäßen Drehzahlregelsystems,
Fig. 2 ein Diagramm zum
Erläutern der Wirkungsweise des Systems,
Fig. 3 ein Blockschaltbild des elektrischen Teils des Reglers,
Fig. 4 Diagramme, die das Verhalten des Motors bei unterschiedlichen
Reglungsarten zeigen und
Fig. 5 ein detailliertes Schaltbild
des Reglers einschließlich der Endstufe für das elektroma
gnetische Stellwerk.
Das erfindungsgemäße Drehzahlregelsystem für eine Brennkraft
maschine mit Selbstzündung wird nachfolgend in Verbindung
mit dem aus der DE-OS 29 02 731 bekannten Drehzahlregler be
schrieben. Eine vereinfachte Darstellung dieses Reglers fin
det sich in Fig. 1. Dort ist mit 10 die Brennkraftmaschine
bezeichnet, bei der die Kurbelwellendrehzahl mittels eines
Drehzahlsensors 11 erfaßt wird und die über eine Pumpe 12
mit Kraftstoff versorgt wird. 13 markiert eine Fliehgewichts
anordnung zur drehzahlabhängigen Mengenregelung. Sie wirkt
über einen Regelhebel 14 auf eine Regelstange 15 ein, wobei
zusätzlich die Stellung eines Führungshebels 16 die Menge
beeinflußt. Ein Fahrpedal 17 wirkt ebenfalls noch auf den
Regelhebel 14 ein. Am Führungshebel 16 ist eine Leerlauf
feder 17 angebracht, die in Richtung einer größeren Menge
drückt. Den gleichen Effekt erzielt ein elektromagnetisches
Stellwerk 20, dessen Anker 21 in erregtem Zustand
in Richtung Mehrmenge drückt. Seine Ansteuerung erhält das
elektromagnetische Stellwerk 20 aus einem als Block darge
stellten Leerlaufregler 22, dem wenigstens ein über eine Im
pulsformerstufe 23 aufbereitetes Drehzahlsignal zugeführt
wird.
Die aus Fig. 1 ersichtliche Anordnung bildet als solche
keine Neuerung, sie dient jedoch der Erläuterung der Ein
griffspunkte des im folgenden näher beschriebenen elektro
nischen Drehzahlregelsystems.
Fig. 2 zeigt eines der Hauptmerkmale des erfindungsgemäßen
Drehzahlregelsystems. Über der Zeit ist dort die Ist-Drehzahl
in ausgezogener und die Solldrehzahl in strichpunktierter
Linie aufgetragen. Gestrichelt gezeichnet ist ein nomineller
Sollwert, der im einfachsten Fall dem normalen Leerlaufdreh
zahlwert entspricht.
Zum Zeitpunkt t 1 drückt der Fahrer das Fahrpedal nieder und
die Ist-Drehzahl steigt. Nach Erreichen einer bestimmten Dreh
zahldifferenz zum nominellen Sollwert, einem Mindestschwell
wert ns min , auch Unempfindlichkeitsschwelle genannt, wird der
Drehzahlsollwert dem Drehzahlistwert nachgeführt, wobei die
Unempfindlichkeitsschwelle ns min aufrechterhalten bleibt. Eine
obere Drehzahlsollwertschwelle ns max sorgt jedoch dafür, daß
die Sollwertanhebung nicht im gesamten Drehzahlbereich wirk
sam ist.
Wünscht der Fahrer des mit der Brennkraftmaschine ausgestat
teten Fahrzeugs zum Zeitpunkt t 2 einen Verzögerungsvorgang,
dann nimmt er die Fahrpedalposition zurück und leitet somit
einen Drehzahlabfall ein. Zum Zeitpunkt t 3 erreicht der Ist
drehzahlwert vermindert um den Mindest-Schwellwert die obere
Drehzahlsollwertschwelle ns max , was zur Folge hat, daß im fol
genden auch der Drehzahlsollwert abgesenkt wird. Diese Absen
kung erfolgt jedoch nun nicht analog zur Ist-Drehzahlabsen
kung, sondern verzögert entsprechend der strichpunktierten Li
nie τ s = f(Δ n), die dem Drehzahlabfall bei betriebswarmer
Brennkraftmaschine angenähert ist. Dadurch wird erreicht, daß
bereits frühzeitig eine Regelabweichung (zum Zeitpunkt t 4)
auftritt und infolgedessen der Ausregelvorgang für die Dreh
zahlabweichung sehr früh einsetzt. Als Folge davon erhält man
nur sehr geringe Unterschwinger des Istdrehzahlsignals, die je
nach Auslegung sogar gänzlich vermieden werden können. Die Ge
fahr des Absterbens der Brennkraftmaschine aufgrund der Dreh
zahlunterschreitung besteht somit nicht mehr.
Realisierbar ist das in Fig. 2 skizzierte Regelschema mit
einer elektronischen Schaltungsanordnung nach der Darstel
lung von Fig. 3.
Kernstück der Anordnung nach Fig. 3 ist ein PID-Regler 25,
dessen Ausgang 26 über ein UND-Gatter 27 auf die Signalend
stufe 28 und schließlich auf die Erregerwicklung des elektro
magnetischen Stellwerks 20 einwirkt. Einer der beiden Eingänge
30 und 31 des PID-Reglers 25 ist mit einem Subtraktionspunkt 32
gekoppelt, dem sowohl Drehzahlsignale vom Drehzahlsensor 11 als
auch das Ausgangssignal der Drehzahlsollwertstufe 33 zuführ
bar sind. Diese Drehzahl-Sollwert-Steuerstufe 33 umfaßt eine
Drehzahlbereichserkennungsstufe 34 und einen Sollwertfunk
tionsgenerator 35.
Über den zweiten Steuereingang 31 des PID-Reglers 25 läßt
sich der P-Anteil des Reglers drehzahlabhängig verstellen.
Hierzu dient ein Drehzahlschwellwertschalter 37 mit nachfol
gender P-Wert-Steuerstufe 38. Damit erhält der PID-Regler 25
eine nicht-lineare P-Verstärkung. Das bedeutet im konkreten
Fall, daß für große Regelabweichungen, die bei einer zu ge
ringen Motordrehzahl gerade bei dem sogenannten Sturzgas,
z. B. beim Übergang in den Schubbetrieb, auftreten, eine
größere P-Verstärkung des Reglers wirksam wird.
Schließlich dient eine Einschaltsteuerstufe 40 dazu, daß das
bei Erregung eine Mehrmenge an Kraftstoff liefernde elektro
mechanische Stellwerk 20 nur oberhalb eines bestimmten Dreh
zahlwertes einschaltbar ist. Dieser liegt unterhalb des Ar
beitsbereiches (max. Unterschneidung). Bei Drehzahl null oder
bei Ausfall des Drehzahlsensors wird Erwärmung des Stellwerks
durch Dauerstrom ausgeschlossen.
Die Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsan
ordnung ist nun im Zusammenhang mit dem Gegenstand von Fig. 1
wie folgt:
Bei der rein mechanischen Drehzahlregelung ist die Regelstange
15 auf die Stellung eingeregelt, bei der die Fliehkraft der
Fliehgewichte 13 und die Federkraft der Leerlauffeder 17 im
Gleichgewicht sind.
Bei der elektronischen Leerlaufregelung wirkt zusätzlich zur
Leerlauffederkraft die Kraft eines Elektromagneten im elektro
magnetischen Stellwerk 20 gegen die Fliehkraft, so daß bei Er
regung des Magneten die Regelstange 15 zusätzlich in Richtung
Mehrmenge verstellt wird.
Die Erregung des Magneten und damit die Verstellung in Richtung
Mehrmenge wird von dem elektronischen Regler über die Endstufe
so variiert, daß sich die fest eingestellte konstante Soll
drehzahl des Motors von z. B. 725 Umdrehungen pro Minute ein
stellt.
Das Ansteuersignal für das elektromagnetische Stellwerk ist
dabei impulslängenmoduliert.
Die nicht-lineare P-Verstärkung des PID-Reglers 25 hilft ins
besondere beim Übergang in den Schiebebetrieb, da dann bei
starkem Unterschneiden der Motordrehzahl eine große Magnet
erregung wirksam wird, die wiederum durch eine große Einspritz
mengenerhöhung ein Ausgehen des Motors verhindert.
Die Drehzahl-Sollwert-Steuerstufe 33 fragt zuerst ab, ob die
Ist-Drehzahl um einen bestimmten Mindestschwellwert über dem
nominellen Sollwert liegt. Ist dies der Fall, wird der Soll
wert im Sollwertfunktionsgeber 35 auf einen Wert angehoben,
der um den Betrag der Mindestschwelle ns min unterhalb der Ist-
Drehzahl liegt. Dadurch ist gewährleistet, daß der Regler
erkennt, daß die Ist-Drehzahl höher ist als die Soll-
Drehzahl und somit den Magneten im elektromagnetischen Stell
werk 20 nicht erregt. Fällt die Ist-Drehzahl wieder, wird auch
der im Sollwert-Funktionsgenerator 35 gebildete angehobene
Sollwert wieder abgesenkt. Allerdings wird für dieses Absin
ken eine vorgegebene Zeitkonstante zugelassen. Fällt die
Ist-Drehzahl schneller als der angehobene Sollwert, dann tritt
der im Zusammenhang mit der Darstellung von Fig. 2 beschriebe
ne Effekt ein, d. h., daß die auftretende Regelabweichung
schon sehr frühzeitig ausgeregelt wird.
Die Zeitkonstante, mit der der angehobene Sollwert abfallen
kann, ist dem Motorverhalten im betriebswarmen Zustand ange
paßt.
Zur näheren Erläuterung des Signalverhaltens des Drehzahlregel
systems zeigt Fig. 4 verschiedene Kurvenverläufe beim Übergang
vom normalen Fahrbetrieb in den Schubbetrieb der Brennkraft
maschine. Dabei markiert der gepunktete Kurvenverlauf 4.1
den angehobenen und beim betreffenden Betriebsfall verzöger
ten Solldrehzahlabfall. 4.2 markiert den Istdrehzahlabfall
bei betriebswarmem Motor und man erkennt das nur geringe
Unterschwingen dieses Ist-Drehzahlwertes unter dem nominel
len Drehzahlsollwert im Leerlauffall 4.3.
Da die Reibungsverluste bei einem Motor im kalten Zustand
wesentlich höher sind, ergibt sich somit bei kaltem Motor
auch ein sehr steilerer Drehzahlabfall. Dies ist in 4.4 dar
gestellt, wobei als Beispiel der Wert für eine Temperatur von
minus 15 Grad Celsius angegeben ist. Die anfangs einzige Linie
spaltet sich in drei Linien mit unterschiedlichen Überschwin
gern auf, wobei die Linie des größten Überschwingers zu einem
Regler mit reinem PID-Verhalten gehört, ohne daß eine Sollwert
anhebung vorgenommen würde. Die gestrichelt gezeichnete Linie
mit dem zweitgrößten Überschwinger bezeichnet die entspre
chende Situation mit einer Sollwertanhebung und schließlich
die strichpunktierte Linie das Verhalten der Brennkraftma
schine im Fall eines PID-Reglers mit Drehzahlsollwert-Anhebung
sowie nicht-linearer P-Verstärkung.
Diese in Fig. 4 dargestellte Kurvenschar macht die Vorzüge
des erfindungsgemäßen Drehzahlregelsystems deutlich, da auf
grund der fehlenden Unterschwinger beim Übergang von normalem
Fahrbetrieb auf Schiebebetrieb Unterschwinger vermieden wer
den und somit die Gefahr des Absterbens der Brennkraftmaschine
nicht mehr gegeben ist.
Ein detailliertes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes von
Fig. 3 zeigt Fig. 5. Dabei sind bei gleicher Baugruppe die
bereits bei Fig. 3 verwendeten Bezugszahlen verwendet. Die
Drehzahl-Sollwert-Steuerstufe 33 nach Fig. 3 umfaßt beim
Gegenstand von Fig. 5 zwei Spannungsteiler mit den Wider
ständen 45 bis 48 zwischen einer Plusleitung 49 und einer
Masseleitung 50. Zwischen den beiden Mittelanschlüssen der
Spannungsteiler liegt eine Reihenschaltung aus Widerstand 51
und der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 52. Die
Basis des Transistors 52 steht über einen Widerstand 53 mit
dem Drehzahlsensor 11 in Verbindung. An der Verbindungsstelle
von Widerstand 51 und Emitter des Transistors 52 ist sowohl
ein gegen Masse geschalteter Kondensator 54 als auch der Aus
gang 55 der Drehzahl-Sollwert-Steuerstufe 33 angeschlossen.
Der PID-Regler 25 umfaßt einen Differenzverstärker 57, dessen
Plus-Eingang über einen Widerstand 58 mit dem Ausgang 55 der
Drehzahl-Sollwert-Steuerstufe 33 in Verbindung steht. Gegen
gekoppelt ist der Differenzverstärker einmal über einen Kon
densator 59, ferner über eine Kondensator-Widerstands-Reihen
schaltung mit den Bauelementen 60 und 61. Außerdem steht der
Minus-Eingang des Differenzverstärkers 57 über eine drei
stufige Parallelschaltung von Widerstand 63, Widerstand und
Diode 64, 65 und Kondensator und Widerstand 66, 67 mit dem
Ausgang des Drehzahlsensors 11 in Verbindung. Ausgangsseitig
liegt der Differenzverstärker 57 einmal über einen Widerstand
69 an der Plusleitung 49 und über einen Widerstand 70 an
einem Spannungsteiler bestehend aus zwei Widerständen
71 und 72 zwischen den Batteriespannungsanschlüssen. Dieser
Spannungsteiler bildet zusammen mit der übrigen Beschaltung
das UND-Gatter 27 des Gegenstandes von Fig. 3. Die Einschalt
steuerstufe 40 nach Fig. 3 besteht nach der Darstellung von
Fig. 5 aus einer Differenzverstärkeranordnung mit zwei Tran
sistoren 75 und 76, deren Emitter zusammengefaßt über einen
Widerstand 77 zur Masseleitung 50 geführt sind. Beide Kollek
toren dieser Transistoren 75 und 76 liegen über je einen
Widerstand 78 und 79 an der Plusleitung 49. Während der Kol
lektor des Transistors 75 zusätzlich über eine Reihenschal
tung von Diode 80 und Widerstand 81 mit dem Minuseingang des
Differenzverstärkers 57 gekoppelt ist, steht der Kollektor
des Transistors 79 über eine Diode 82 mit dem Mittelanschluß
des Spannungsteilers aus den beiden Widerständen 71 und 72
in Verbindung. Schließlich erhält die Basis des Transistors
75 das Steuersignal über einen Widerstand 84 vom Drehzahl
sensor 11 und die Basis des Transistors 76 liegt an einem
konstanten Spannungspotential, welches mittels eines zwi
schen den Betriebsspannungsanschlüssen bestehenden Span
nungsteilers aus den Widerständen 85 und 86 gebildet wird.
Die Signalendstufe 28 umfaßt ebenfalls einen Differenzver
stärker 88, an dessen Plus-Eingang das Reglerausgangssignal über einen
Widerstand 89 vom UND-Gatter 27 gelangt. Ausgangsseitig führt
vom Differenzverstärker 88 ein Widerstand 90 zur Basis eines
Schalttransistors 91, von dessen Emitter ein Widerstand 92
gegen Masse liegt und dessen Kollektor über eine Parallel
schaltung von Freilaufdiode 93 und Erregerwicklung des elek
tromagnetischen Stellwerks 20 an der Plusleitung 49 liegt.
Zwischen den beiden Batteriespannungsanschlüssen liegen noch
zwei Spannungsteiler mit den Widerständen 95, 96 und 97, 98
mit einer Reihenschaltung zweier Dioden 99 und 100. Dabei
liegen Widerstand 96 und die Diode 100 parallel und die Ver
bindungsstelle von Diode 99 und Widerstand 98 ist mit dem
Minus-Eingang des Differenzverstärkers 88 gekoppelt. Die
weitere Verbindungsstelle in diesem Spannungsteiler zwischen
den Widerständen 97 und 98 liegt über einem Widerstand 101
an der Verbindungsstelle des Emitters des Transistors 91 und
dem Widerstand 92. Schließlich ist der Kollektor des Tran
sistors 91 noch über eine Reihenschaltung zweier Widerstände
102 und 103 am Plus-Eingang des Differenzverstärkers 88 an
geschlossen und die Verbindungsstelle dieser beiden Wider
stände liegt über einen Kondensator 104 an Masse. Ein weiterer
Kondensator 105 führt vom Kollektor des Schalttransistors 91
zur Verbindungsstelle der beiden Dioden 99 und 100. Schließ
lich ist der Ausgang des Differenzverstärkers 88 noch über
einen Widerstand 106 mit der Plus-Leitung 49 gekoppelt.
Die Wirkungsweise der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsan
ordnung ist wie folgt:
In der Drehzahl-Sollwert-Steuerstufe 33 wird das Ausgangssi
gnal im Ruhezustand durch das Verhältnis der beiden Widerstände
45 und 46 bestimmt. Dieses Verhältnis legt den Wert des nomi
nellen Sollwerts fest. Erhöht sich die Ausgangsspannung der
Drehzahlauswerteschaltung, dann wird, sobald die Basis-Emit
ter-Spannung des Transistors 52 überschritten wird, dieser
leitend und das Ausgangssignal wird zusätzlich vom Spannungs
teiler 47, 48 beeinflußt. Dabei entspricht die Basis-Emitter-
Spannung dem ns min , dem Mindestschwellwert von Fig. 2.
Die Temperaturabhängigkeit der Basis-Emitter-Strecke des Tran
sistors 52 wirkt sich in diesem Fall günstig aus, da bei kal
ter Brennkraftmaschine und damit verbundener hoher Ungleichför
migkeit der Drehzahl auch die unempfindliche Zone relativ hoch
ist. Mit höher werdender Ausgangsspannung der Drehzahlauswerte
schaltung wird auch das Emitterpotential des Transistors 52
nach oben gezogen, so daß das Ausgangssignal steigt, maximal
bis zu einem durch das Spannungsteilerverhältnis der Wider
stände 47, 48 bestimmten Werts (ns max ). Am Ausgangsanschluß 55
der Drehzahl-Sollwert-Steuerstufe 33 erhält man somit einen
nachgeführten Drehzahl-Sollwert, dessen Abfallverzögerung u.
a. durch die Kapazität des Kondensators 54 bestimmt wird.
Die Kondensator-Widerstandskombination der Elemente 59, 60 und
61 bestimmt das Integrations-Verhalten des PID-Reglers 25. Der
D-Anteil ist durch Kondensator 66 und Widerstand 67 festge
legt. Der P-Anteil wird im unteren Signalbereich vom Wider
stand 63 bestimmt und der drehzahlabhängige Proportional-An
teil ergibt sich aufgrund der Kombination von Widerstand 64
und Diode 65, die oberhalb eines bestimmten Spannungswertes
leitend wird. Dieser Spannungswert ist im vorliegenden Bei
spiel durch die Durchlaßspannung der Diode 75 definiert.
Mittels der Einschaltsteuerstufe 40 läßt sich ein genauer
Drehzahlwert nM über das Spannungsteilerverhältnis der Wider
stände 85 und 86 definieren, bei dem die untere Grenze des
Arbeitsbereichs des Reglers für die Leerlauf-Drehzahl wirk
sam ist. Durch den zusätzlichen Eingriff auf den Minus-Ein
gang des Differenzverstärkers 57 wird verhindert, daß dieser
bei einer Drehzahl unterhalb dieses Grenzwertes an einen An
schlag läuft und somit das Ausgangspotential des Differenz
verstärkers 57 so lange in der Sättigung verharrt.
Hauptmerkmal der Signalendstufe ist die Umwandlung eines ana
logen Eingangssignals in ein pulsbreitenmoduliertes Ausgangs
signal. Hierzu dient der Kondensator 105 in Verbindung mit
den einzelnen Widerständen, z. B. 96. Die RC-Kombination mit
den Widerständen 102 und 103 sowie den Kondensator 104 dient
der Gegenkopplung des Differenzverstärkers 88 beim Auftreten
einer Widerstandsänderung der Erregerspule im elektromange
tischen Stellwerk 20. Dies erfolgt z. B. aufgrund einer Er
wärmung des Stellwerks bei starken Mengenbedarf.
Schließlich ermöglicht der Meßwiderstand 92 (0,1 bis 5 Ohm)
in Reihe zur Erregerwicklung des Stellwerks 20 und des
Schalttransistors 91 noch eine Stromregelung, um von Batte
riespannungsschwankungen weitgehend unabhängig zu sein.
Claims (9)
1. Drehzahlregelsystem für eine Brennkraftmaschine mit
Selbstzündung mit einem die einzuspritzende Kraftstoff
menge wenigstens im Leerlauffall beeinflussenden elektro
magnetischen Stellwerk und mit einem Steuergerät zum Bil
den des Stellwerk-Ansteuersignals mittels eines vorzugs
weise PID-Verhalten aufweisenden Reglers und abhängig
von der Drehzahlist-Drehzahlsollwertabweichung, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Drehzahlsollwertanhebung mit
verzögertem Abfall vorgesehen ist, die zur Wirkung kommt,
wenn der nominelle Sollwert um eine Mindestschwelle
(n smin ) unterhalb der Ist-Drehzahl liegt.
2. Drehzahlregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß für den Drehzahlsollwert ein maximaler
Wert vorgesehen ist.
3. Drehzahlregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Regler (25) des Steuergeräts bei einer Dreh
zahl oberhalb eines Drehzahlschwellwerts (n M ) zur Wirkung
kommt.
4. Drehzahlregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß beim PID-Regler (25) wenigstens der P-Anteil
steuerbar ist.
5. Drehzahlregelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Steuerung des P-Anteils drehzahlabhängig
erfolgt.
6. Drehzahlregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das elektromagnetische Stellwerk (20) taktweise
über eine Signalendstufe (28) ansteuerbar ist.
7. Drehzahlregelsystem nach wenigstens einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanord
nung zum Bilden des Drehzahlsollwerts zwei Spannungsteiler
(45 bis 48) zwischen den Spannungs
versorgungsanschlüssen aufweist, deren Mittelabgriffe
über eine Brückenschaltung von Widerstand (51) und Tran
sistor (52) verbunden ist, die Basis des Transistors (52)
ein Drehzahlsignal zugeführt erhält und die Verbindungs
stelle von Widerstand (51) und Transistor (52) unmittelbar
zum Ausgang (55) und mittelbar über einen Kondensator (54)
zu einem Batteriespannungsanschluß geführt ist.
8. Drehzahlregelsystem nach wenigstens einem der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsan
ordnung für die Bildung eines Einschaltsignals des Reg
lers aus einem Differenzverstärker mit zwei Transistoren
(75 und 76) besteht, wobei der Kollektor des ersten
Transistors mit dem Regler (25) und der Kollektor des
zweiten Transistors (76) mit einem logischen UND-Gatter
(27) vor der Signalendstufe (28) gekoppelt ist und die
Basis des ersten Transistors (75) mit einem Drehzahl
signal beaufschlagbar ist.
9. Drehzahlregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Verlauf des Drehzahlsollwertabfalls dem Drehzahl
istwertabfall bei betriebswarmer Brennkraftmaschine angenähert ist.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813130080 DE3130080A1 (de) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | Drehzahlregelsystem fuer eine brennkraftmaschine mit selbstzuendung |
| FR8207258A FR2510658B1 (fr) | 1981-07-30 | 1982-04-27 | Ensemble de regulation de la vitesse de rotation pour un moteur a combustion interne a auto-allumage |
| US06/391,756 US4425888A (en) | 1981-07-30 | 1982-06-24 | RPM-Governing system for an internal combustion engine with auto-ignition |
| GB08220018A GB2102600B (en) | 1981-07-30 | 1982-07-09 | Speed control means for a fuel injected compression ignition internal combustion engine |
| JP57122284A JPS5820931A (ja) | 1981-07-30 | 1982-07-15 | 自己点火式内燃機関の調速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE3329800A1 (de) * | 1983-08-18 | 1985-02-28 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Drehzahlregelsystem fuer eine brennkraftmaschine mit selbstzuendung |
| US4520778A (en) * | 1983-10-11 | 1985-06-04 | Kokusan Denki Co., Ltd. | Method of controlling engine speed for internal combustion engine |
| DE3439927A1 (de) * | 1984-06-30 | 1986-01-09 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur adaptiven stoergroessenaufschaltung bei reglern |
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| DE3502255A1 (de) * | 1985-01-24 | 1986-07-24 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Elektrische regeleinrichtung fuer die drehzahlregelung einer brennkraftmaschine |
| US4770140A (en) * | 1985-10-21 | 1988-09-13 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling the solenoid current of a solenoid valve which controls the amount of suction of air in an internal combustion engine |
| DE3601881C1 (de) * | 1986-01-23 | 1987-04-23 | Daimler Benz Ag | Kraftstoffeinspritzanlage fuer eine luftverdichtende Brennkraftmaschine mit elektronischer Regelung |
| JPH01502601A (ja) * | 1987-01-27 | 1989-09-07 | ナウチノ―プロイズボドストベンノエ オビエディネニエ ポ トプリフノイ アパラテュレ ドビガテレイ | 熱機関の調速機 |
| DE3703645C2 (de) * | 1987-02-06 | 1998-08-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| FR2629869B1 (fr) * | 1988-04-06 | 1992-06-12 | Actia | Procede et systeme de regulation de la vitesse de rotation d'un moteur thermique |
| EP0366660B1 (de) * | 1988-05-05 | 1991-09-11 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und verfahren für geschwindigkeitsregulierung |
| US4840157A (en) * | 1988-05-20 | 1989-06-20 | Furrow Robert E | Engine speed control circuit for drag racing |
| JP2577967B2 (ja) * | 1988-08-05 | 1997-02-05 | 日立建機株式会社 | エンジンの遠隔制御装置 |
| US5105331A (en) * | 1990-01-18 | 1992-04-14 | Briggs & Stratton Corporation | Idling system for devices having speed controllers |
| US5186142A (en) * | 1991-07-01 | 1993-02-16 | Briggs & Stratton Corporation | Idling system for a device having a speed governor |
| US5353762A (en) * | 1993-05-10 | 1994-10-11 | Briggs & Stratton Corporation | Modular automatic speed changing system |
| DE4443652B4 (de) * | 1994-12-08 | 2012-01-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| US6133643A (en) * | 1997-10-07 | 2000-10-17 | Caterpillar Inc. | Method for determining governor gains for a fuel control system |
| DE10038990A1 (de) * | 2000-08-10 | 2002-02-21 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Betriebsgrösse einer Antriebseinheit |
| WO2003016699A1 (de) * | 2001-07-23 | 2003-02-27 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Verfahren zum bestimmen der momentanen nominellen leerlaufdrehzahl |
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