NO853419L - Regulator for forbrenningsmotor. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår regulatorer for forbrenningsmotorer og spesielt en regulator for en motor som har en brennstoff-innsprøytningspumpe, slik som en dieselmotor.

Dieselmotoren har en regulator for regulering av den mengde innsprøytet brennstoff som skal leveres til motoren for derved å regulere motorens rotasjonshastighet.

Det finnes regulatorer av forskjellige typer, slik som mekaniske, elektroniske, osv. i samsvar med deres oppbygning, men de har alle samme funksjon. Dvs. at en innstilt hastighet på regulatoren og dieselmotorens aktuelle hastighet blir sam-menlignet med hverandre for å frembringe et hastighetsavvik fra den innstilte hastighet, fra hvilket en mengde innsprøytet brennstoff som er nødvendig for at motorhastigheten skal følge den innstilte hastighet, blir bestemt ved styring og beregning, slik som forholdsdannelse, integrasjon og differensiering, og det brennstoffregulerende stempel eller tannstangen på brenn-stof f-innsprøytningspumpen blir regulert ved hjelp av et signal som indikerer denne bestemte mengde innsprøytet brennstoff.

I en dieselmotor blir en drivstoffmengde som svarer til tannstangstillingen til brennstoffpumpen ved innsprøytnings-tidsinnstillingen for hver sylinder, sprøytet inn i den til-svarende sylinder og forbrent for å generere et utgangs-torsjonsmoment. Dvs. at selv når tannstangen på brennstoffpumpen blir drevet av en regulator, blir reguleringen av motorhastigheten i virkeligheten bare foretatt ved hjelp av tids-innstillingen for brennstoffinnsprøytningen ved hver sylinder. Variasjonen av tannstangstillingen til brennstoffpumpen ved en annen tidsinnstilling enn tidspunktet for brennstoffinnsprøyt-ningen ved hver sylinder, er derfor ubrukbar til regulering av motorhastigheten.

Siden utgangs-torsjonsmomentet i en dieselmotor blir tilveiebragt ved forbrenning av intermitterende innsprøytet brennstoff, pulserer den også i overensstemmelse med antall for-brenninger eller eksplosjoner. Dvs. at når en dieselmotor med Z sylindere roterer ved N (rpm), pulserer utgangs-tors jonsmomentet ved en periode på 60/N.Z (sekunder) for en totakts motor, eller ved perioden 120/N.Z (sekunder) for en firetaktsmotor. Som et resultat pulserer motorhastigheten

med den samme periode.

Regulatoren til en dieselmotor er ikke ment å skulle regulere den periodiske variasjon av motorhastigheten som skyldes pulseringen av utgangs-torsjonsmomentet som genereres av dieselmotoren selv. Det samme hvordan mengden av innsprøytet brennstoff blir justert av regulatoren, så kan utgangs-tors jonsmomentet fra dieselmotoren ikke hindres i å pulsere.

Selv om regulatoren styrer brennstoffpumpens tannstang som reaksjon på den periodiske endring av motorhastigheten som skyldes pulseringen av utgangs-torsjonsmomentet, gjentar den i tillegg bare en unyttig operasjon fordi operasjonen ved andre tidspunkt enn tidspunktet for brennstoffinnsprøytningen er unyttig.

Det er derfor ikke ønskelig at regulatoren på en dieselmotor skal reagere på den periodiske variasjon av motorhastigheten som skyldes pulseringen av utgangs-torsjonsmomentet som genereres av dieselmotoren selv. I konvensjonelle generatorer er det imidlertid ennå ikke tatt effektive forholdsregler mot dette problemet.

Det kan foreslås en regulator hvor et mekanisk eller elektrisk lavpassfilter for motorhastighets-signalet er tilveiebragt, slik at regulatoren ikke reagerer på den periodiske hastighetsvariasjon som skyldes pulseringen av utgangs-tors jonsmomentet som frembringes av dieselmotoren selv.

I en slik regulator må imidlertid, siden perioden til motorhastighets-variasjonen blir forandret i forhold til rotasjonshastigheten, lavpassfilterets grensefrekvens minskes for å fjerne motorhastighetsvariasjonen i motorens lave hastighets-område. Regulatorens reguleringsevne vil derfor bli sjekket for alle motorhastigheter på grunn av virkningen av fasesakking i lavpassfilteret, og som et resultat har reguleringen av motorhastigheten en tendens til å bli ustabil.

Det er følgelig et formål med denne oppfinnelse å tilveiebringe en regulator for forbrenningsmotorer som er istand til å forhindre unyttig drift av brennstoff-innsprøytningspumpen som er tilveiebragt i motoren, og tilveiebringe en korrekt regulering av motorens rotasjonshastighet.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at en variasjonsfjernende krets er tilveiebragt for nøyaktig å fjerne den periodiske variasjon i det detekterte signal fra motorhastigheten over et bredt område av motorhastigheter, hvilken variasjon skyldes pulseringen innenfor perioden av det utgangs-torsjonsmoment som genereres av forbrenningsmotoren selv, idet det detekterte signal fra motorhastigheten som er ført gjennom denne variasjonsfjernende krets, blir brukt som et styresignal eller regulerings-signal.

Ifølge en side ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en regulator for forbrenningsmotorer som omfatter en detekteringsanordning for motorhastighet for å detektere en motors rotasjonshastighet og frembringe et motorhastighets-signal som indikerer motorhastigheten, en variasjonsfjernende krets som reagerer på motorhastighets-signalet fra detekteringsanordningen for å fjerne en periodisk variasjonskomponent som svarer til motorens rotasjonshastighet, fra signalet, en innstillingsanordning for motorhastigheten for å frembringe et innstillingssignal for motorhastigheten som indikerer en ønsket rotasjonshastighet av motoren, og en anordning for å beregne en mengde innsprøytet brennstoff som skal leveres til motoren, på grunnlag av utgangssignalene fra den variasjonsfjernende krets og innstillingsanordningen for motorhastigheten og levering av brennstoffsignalet som indikerer den beregnede mengde inn-sprøytet brenstoff, til en brennstoff-innsprøytningspumpe som er tilveiebragt i motoren.

Den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse i forbindelse med de vedføyde tegninger, hvor: Figur 1 viser hele det grunnleggende arrangement av oppfinnelsen ; Figur 2 viser hele arrangementet av en første utførelses-form av en regulator ifølge oppfinnelsen; Figur 3 viser bølgeformer over det detekterte motor-hastighetssignal a og det motorhastighets-signal b som holdes i sample- og holde-kretsen med hensyn til tidsinnstillings-signalet; Figur 4 viser hele arrangementet.av en annen utførelses-form av en regulator ifølge oppfinnelsen; Figur 5 er et blokkskjema over synkroniseringskretsen og sample- og holde-kretsen i den regulatoren som er vist på figur 4; Figur 6 viser hele arrangementet av en tredje utførelses-form av en regulator ifølge oppfinnelsen; Figur 7 viser hele arrangementet av en fjerde utførelses-form av oppfinnelsen; Figur 8 er et diagram over karakteristikkene til funksjonsgeneratoren i den regulator som er vist på figur 7; og Figur 9 er et diagram som viser forholdet mellom forsterkning og frekvens i filteret med variabel karakteristikk i den regulatoren som er illustrert på figur 7. Figur 1 viser hele det grunnleggende arrangement av en regulator ifølge oppfinnelsen. Det vises til figur 1 hvor det er vist en hastighetsregulerende enhet 101, en dieselmotor 102, en brennstoff-innsprøytningspumpe 100 i dieselmotoren 102, en drivaksel 103 som er forbundet med veivakselen (ikke vist) til dieselmotoren 102, og en propell som er montert på drivakselen 103 .

Minst én motorhastighets-detektor 105 er tilveiebragt ved drivakselen 103, og et motorhastighets-signal fra denne blir levert over en ledning L 105 til den hastighetsregulerende enhet 101.

Den hastighetsregulerende enhet 101 bestemmer en mengde innsprøytet brennstoff som er nødvendig for at motoren skal nå en forhåndsinnstilt rotasjonshastighet på grunnlag av et innstillingssignal for motorhastigheten fra en innstillingsanordning 111 for motorhastigheten og motorhastighets-signalet,

og leverer et brennstoffsignal som indikerer mengden med inn-sprøytet brenstoff via ledning L 113 til brennstoff-innsprøyt-ningspumpen 100, for derved å regulere stillingen av tannstangen (ikke vist) for regulering av den innsprøytede brenn-stof fmengde i brennstoff-innsprøytningspumpen 100.

Den hastighetsregulerende enhet 101 omfatter innstillingsanordningen 111 for motorhastigheten for forhåndsinnstilling av dieselmotorens 102 rotasjonshastighet, en subtraherer 112, en styreberegningsanordning 113 for beregning av en nødvendig mengde brennstoff på grunnlag av utgangen fra subtrahereren 112 og for frembringelse av et utgangssignal som svarer til brenn-stof f mengden , og en variasjonsfjernende krets 500 for å fjerne den periodisk varierende komponent i motorhastighets-signalet som motorhastighets-detektoren 105 frembringer, over et bredt område av motorrotasjonshastigheter. Denne variasjonsfjernende kretsen 500 kjennetegner denne oppfinnelsen. Siden motorhastighets-signalet som motorhastighets-detektoren 105 genererer blir levert gjennom den variasjonsfjernende krets 500 til subtrahereren 112, er styreberegningsinnretningen 113 i regulatoren ifølge oppfinnelsen istand til alltid å beregne korrekt mengde innsprøytet brennstoff over et bredt område av rotasjonshastigheter av motoren. Brennstoffsignalet fra styreberegningsanordningen 113 blir matet via ledning L 113 til brennstoff-innsprøytningspumpen 100 i dieselmotoren 102.

En utførelsesform av denne oppfinnelsen vil heretter bli beskrevet under henvisning til figur 2. Figur 2 viser hele arrangementet av en første utførelsesform av denne oppfinnelsen. På figur 2 er like elementer som svarer til de på figur 1, identifisert ved hjelp av de samme henvisningstall. Det vises til figur 2 hvor det er vist en motorhastighets-detektor 105 og en veivakselvinkel-detektor 106 som er tilveiebragt på drivakselen 103. Motorhastighets-signalet og veivakselvinkel-signal fra disse blir levert over ledning L 105 og en ledning L106 til den hastighetsregulerende enhet 101.

Den hastighetsregulerende enhet 101 bestemmer en mengde med innsprøytet brenstoff som er nødvendig for at motoren skal nå en forhåndsinnstilt rotasjonshastighet på grunnlag av innstillingssignalet for motorhastigheten fra innstillingsanordningen 111 for motorhastigheten, motorhastighets-signalet og veivakselvinkel-signalet, og leverer brennstoffsignalet gjennom ledning L 113 til brennstoffpumpen 100, for derved å regulere stillingen av tannstangen (ikke vist) til brennstoffpumpen.

På figur 2 omfatter deri varias jonsf jernende krets 500 en sample- og holde-krets 114 og en synkroniserings-signal-generator 115. Dvs. at den hastighets-regulerende enhet 101 omfatter innstillingsanordningen 111 for motorhastigheten, synkroniserings-signal-generatoren 115, sample- og holde-kretsen 114, subtrahereren 112 og styreberegningsanordningen 113. Disse elementer virker på følgende måte.

Synkroniseringssignal-generatoren 115 reagerer på veivakselvinkel-signalet fra veivakselvinkel-detektor 106 ved å frembringe et taktinnstillings-signal ved mellomrom på 360°/Z

(Z er antall sylindere) for veivakselvinkelen, 0-360°. Dette tidsinnstillings-signal blir levert gjennom ledning L 115 til sample- og holde-kretsen 114.

Sample- og holde-kretsen 114 blir forsynt med taktinnstillings-signalet fra synkroniseringssignal-generatoren 115 via ledning L 115 og med motorhastighets-signalet fra motorhastighets-detektoren 105 via ledning L 105. Denne sample- og holde-kretsen sampler således motorhastighets-signalet når taktinnstillings-signalet blir mottatt og holder det samplade rotasjonshastighets-signal til det neste taktinnstillings-signal blir mottatt. Dette holdte rotasjonshastighets-signal blir levert gjennom en ledning L 114 til subtrahereren 112.

Subtrahereren 112 virker til å beregne differansen mellom innstillingssignalet for motorhastigheten fra innstillingsanordningen 111 over ledning L 111 og det rotasjonshastighets-signalet som holdes i sample og holde-kretsen 114 og leveres fra denne via ledning L 114, og til å levere avvikssignalet via ledning 112 til styreberegningsanordningen 113.

Styreberegningsanordningen 113 reagerer på avvikssignalet for rotasjonshastigheten som leveres over ledning L 112 fra subtrahereren 112, ved å beregne et brennstoffsignal ved hjelp av styreberegningen, som f.eks. forholdsdannelse, integrasjon og differensiering. Dette brennstoffsignalet indikerer en mengde innsprøytet brennstoff som skal mates til dieselmotoren 102, og leveres via ledning L 113 til brennstoff-innsprøytnings-pumpen 100 for å regulere tannstangen (ikke vist) på brennstoff-innsprøytningspumpen 100.

Rotasjonshastigheten til dieselmotoren 102 blir periodisk forandret på grunn av pulseringen av utgangs-torsjonsmomentet som dieselmotoren 102 selv genererer, og derfor oppviser det motorhastighets-signalet som detekteres av motorhastighets-detektoren 105, den periodiske variasjon som er antydet ved hjelp av en kurve a på figur 3.

På den annen side sampler sample- og holde-kretsen 114 motorhastighets-signalet som reaksjon på samplingssignalet som blir frembragt fra synkroniserings-signal-generatoren 115 i synkronisme med variasjonsperioden til rotasjonshastigheten,

og holder og frembringer det samplede rotasjonshastighets-signal inntil det neste tidsinnstillings-signal blir mottatt av sample- og holde-kretsen.

Det holdte og frembragte rotasjonshastighets-signal fra sample- og holde-kretsen 114 er derfor som antydet ved hjelp av en trappeformet stiplet linje b på figur 3. Dvs at den periodiske variasjon som skyldes pulseringen av utgangs-tors jonsmomentet som genereres av dieselmotoren 102 selv, blir fjernet fra det detekterte motorhastighets-signal slik at et gjennomsnittlig rotasjonshastighets-signal blir frembragt fra sample- og holde-kretsen.

Subtrahereren 112 og styreberegningsanordningen 113 fore-tar således beregninger på grunnlag av det signal som mates via ledning L 114 fra sample- og holde-kretsen 114, og regulerer derved bare den gjennomsnittlige rotasjonshastighet uten å reagere på den variasjon av rotasjonshastigheten som skyldes pulseringen av utgangs-torsjonsmomentet som genereres av dieselmotoren 102 selv.

En annen utførelsesform av oppfinnelsen vil bli beskrevet under henvisning til figurene 4 og 5.

På figur 4 blir like elementer som svarer til de på figur 2, identifisert ved hjelp av de samme referansetall.

Motorhastighets-detektoren 105 er anordnet på drivakselen 103, og denne motorhastighets-detektoren 105 frembringer et pulssignal ved mellomrom på en konstant rotasjonsvinkel, eller ved hver konstant veivakselvinkel og leverer det via ledning L 105.

Som vist på figur 4 omfatter den variasjonsfjernende krets 500 en sample- og holde-krets 214 og en synkroniserings-signal-generator 215. Med andre ord omfatter en hastighetsregulerende enhet 201 en innstillingsanordning 211 for motorhastigheten, synkroniseringssignal-generatoren 215, sample- og holde-kretsen 214, en subtraherer 212 og en styreberegningsanordning 213. Disse elementer virker på følgende måte. Synkroniseringssignal-genesatoren 215 hvis konstruksjon vil bli beskrevet senere, reagerer på pulssignalet fra motorhastighets-detektoren 105 via en ledning L 150b ved å frembringe et tidsinnstillings-signal og levere det via en ledning L 215. I den hastighetsregulerende enhet 201 blir tidsinnstillings-signalet dannet fra motorhastighets-signalet.

Sample- og holde-kretsen 214 hvis konstruksjon vil bli beskrevet senere, mottar pulssignalet fra motorhastighets-detektoren 105 via ledning L 105a og leverer et digitalisert motorhastighets-signal via en ledning L 214.

Subtrahereren 212 beregner differansen mellom et innstillingssignal for motorhastigheten som mates via en ledning L 211 fra innstillingsanordningen 211 for motorhastigheten og det digitaliserte motorhastighets-signal som mates via ledning L 214 fra sample- og holde-kretsen 214, og leverer det via en ledning L 212 som et avviks-signal for motorens rotasjonshastighet .

Styreberegningsanordningen 213 blir forsynt med avvikssignalet for motorens rotasjonshastighet fra subtrahereren 212 via ledningen L 212, og bestemmer en mengde med innsprøytet brennstoff som skal mates til dieselmotoren 102 ved hjelp av styreberegning slik som forholdsdannelse, integrasjon og differensiering. Brennstoffsignalet blir levert via ledning L 113 til brennstoff-innsprøytningspumpen 100 som regulerer tannstangstillingen (ikke vist) på brennstoff-innsprøytnings-pumpen 100.

Synkroniserings-signal-generatorer 215 som er vist på figur 5, omfatter en første teller 215a for integrering av det pulssignal som mates via ledning 105b og en tidsinnstillings-krets 215b som reagerer på et overløpssignal fra den første teiler 215a ved å frembringe et pulssignal med en konstant varighet /\t som et tidsinnstillings-signal.

Den første teller 215a er konstruert for å frembringe, for synkroniseringen med taktinnstillings-signalet, overløps-signalet ved pulstellingen [360<o>/Z/A93 som svarer til veivakselvinkelen 360°/Z (Z er antall s<y>lindere) pluss 1, hvor L. Q er den veivakselvinkel som svarer til pulssignalet fra motorhastighets-detektoren 105 og hakeparentesen [x"] indikerer det maksimale heltall som ikke overstiger et tall X.

Sample- og holde-kretsen 214 omfatter en OG-port 214a for

å styre pulssignalet fra motorhastighets-detektoren 105 via ledningen L 105a til å passere gjennom porten som reaksjon på taktinnstillings-signalet med konstant tidsvarighet At, en annen teller 214b for integrering av pulssignalet fra OG-porten 214a, en registerkrets 214c for å holde det integrerte digitale signal fra den annen teller 214b, og en styrekrets 214d for generering av et overføringssignal til registerkretsen ?14c og et tilbakestillingssignal til den annen teller 214b som reaksjon på tidsinnstillings-signalet med en konstant bredde som mates via ledningen L 215 fra tidsinnstillings-kretsen 215b.

Den synkroniserings-signal-genererende krets 215 leverer således taktinnstillings-signalet med en konstant varighet AT via ledning L 215 til sample- og holde-kretsen 214 ved mellomrom av veivakselvinkelen.. 360°/Z. OG-porten 215a i sample- og holde-kretsen 214 åpner mens dette taktinnstillings-signalet blir levert til denne, noe som tillater motorhastighets-signalet å passere gjennom porten, og den annen teller 214b i kretsen integrerer motorhastighets-signalet.

Når taktinnstillings-signalet blir hindret i å bli levert etter utløpet av den konstante tid At, lukker OG-porten 214

og den annen teller 214b stanser sin integreringsoperasjon.

Den integrerte verdi, tellingen i den annen teller 214b er

det antall pulser som opptrer i løpet av den konstante tid At eller den gjennomsnittlige rotasjonshastighet for motoren i tiden At. Så snart taktinnstillings-signalet blir stanset, leverer også styrekretsen 214d overføringssignalet til registerkrets 214c, og den integrerte verdi fra den annen teller 214b blir overført til registerkretsen 214c. Dvs. at taktinnstillings-signalet i den hastighetsregulerende enhet 201 som er vist på figur 4, er portsignalet for styring av OG-porten 214 .

Styrekretsen 214d leverer så tilbakestillingssignalet til den annen teller 214b, og tilbakestiller den.

Som et resultat holder registerkretsen 214c rotasjonshastighets-signalet for motoren integrert og digitalisert i den annen teller 214b. Dette motorhastighets-signalet blir oppdatert ved hvert taktinnstillings-signal.

Siden taktinnstillings-signalet i denne utførelsesform er synkronisert med perioden for variasjonen av motorhastigheten som skyldes pulseringen av utgangs-torsjonsmomentet fra dieselmotoren 102, omfatter dessuten det digitale motorhastighets-signal som holdes i registerkretsen 214c, ikke noen periodisk variasjon av motorhastigheten som skyldes utgangs-torsjonsmomentet fra dieselmotoren 102.

Regulatoren ifølge den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til den annen utførelsesform, men kan konstrueres for å innbefatte forskjellige type synkroniseringssignal-generator og sample- og holde-krets i avhengighet av den type motorhastighets-detektor som skal brukes.

Tredje og fjerde utførelsesformer av oppfinnelsen vil bli beskrevet under henvisning til figurene 6 og 7.

Figur 6 viser hele arrangementet av en tredje utførelses-form av oppfinnelsen. På figur 6 er like elementer som svarer til de på figurene 1, 2 eller 4, identifisert ved hjelp av de samme referansetall.

Motorhastighets-detektoren 105 er tilveiebragt på drivakselen 103, og motorhastighets-signalet blir matet fra denne via ledning L 105 til en hastighetsregulerende enhet 301.

Den hastighetsregulerende enhet 301 bestemmer en mengde med innsprøytet brennstoff som er nødvendig for at motoren skal nå en forutsatt rotasjonshastighet på grunnlag av et innstillingssignal for motorhastigheten fra innstillingsanordningen 311 og motorhastighets-signalet, og leverer brennstoffsignalet via ledning L 113 til brennstoff-innsprøytningspumpen 100. for derved å styre tannstangstillingen (ikke vist) til brennstoff-innsprøytningspumpen 100.

På figur 6 er den variasjonsfjernende krets 500 dannet

av et filter 314 med variabel karakteristikk. Dvs. at den hastighetsregulerende enhet 301 omfatter innstillingsanordningen 311 for motorhastigheten for forhåndsinnstilling av en motorhastighet for dieselmotoren 102, filteret 314 med variabel karakteristikk, en subtraherer 312 og en styreberegningsanordning 313. Disse elementer blir drevet på følgende måte.

Filteret 314 med variabel karakteristikk mottar motorhastighets-signalet som mates fra motorhastighets-detektoren 105 over ledning L 105, eliminerer den variasjon i rotasjonshastigheten til motoren som skyldes pulseringen av utgangs-tors j onsmomentet fra dieselmotoren 102, og leverer et filtrert motorhastighets-signal som svarer til den gjennomsnittlige rotasjonshastighet, via en ledning L 314 til subtrahereren 312.

Innstillingsanordningen 311 for motorhastigheten leverer innstillingssignalet for motorhastigheten via en ledning L 311a til subtrahereren 312.

Subtrahereren 312 mottar innstillingssignalet for motorhastigheten fra innstillingsanordningen 311 og det filtrerte motorhastighets-signal fra filteret 314 med variabel karakteristikk, beregner differansen mellom disse som et avvikssignal for rotasjonshastigheten og leverer det via en ledning L 312 til styreberegningsanordningen 313.

Styreberegningsanordningen 313 mottar avvikssignalet for rotasjonshastigheten fra subtrahereren 312 og frembringer et brennstoffsignal som er nødvendig for at den gjennomsnittlige rotasjonshastighet av dieselmotoren 102 skal følge den forhånds-innstilte verdi fra innstillingsanordningen 311 for motorhastigheten, ved den kjente styreberegning slik som forholdsdannelse, integrasjon cg differensiering av avvikssignalet for rotasjonshastigheten. Dette brennstoffsignal blir levert via ledning L 113 til brennstoff-innsprøytningspumpen 100, og styrer tannstangstillingen (ikke vist) til brennstoff-innsprøytningsp'impen 100 for innsprøyting av en nødvendig mengde brennstoff.

Filteret 314 med variabel karakteristikk er et båndeliminerende filter som mottar innstillingssignalet for motorhastigheten som mates fra innstillingsanordningen 311 via ledning L 311b, og eliminerer en signalkomponent i et. bånd som innbefatter variasjonsfrekvensen f cfor motorhastigheten som svarer til dette innstillingssignal for motorhastigheten.

Med andre ord blir variasjonsfrekvensen f cfor rotasjonshastigheten valgt å være

for en totakts dieselmotor, eller til å være

for en firetakts dieselmotor. Elimineringsbåndet til filteret 314 med variabel karakteristikk forandres således i overensstemmelse med forandringen av innstillingssignalet for motorhastigheten fra innstillingsanordningen 311. Her representerer Ng den innstilte motorhastighet (rpm), og Z antall sylindere.

Siden motorens rotasjonshastighet følger den rotasjonshastighet som er innstilt ved hjelp av innstillingsanordningen 311, kan den hastighetsvarierende komponent som er innbefattet i motorhastighets-signalet, elimineres ved hjelp av filteret med variabel karakteristikk, som svarer til hastighetsvariasjons-frekvensen f for innstillingssignalet til motorhastigheten.

Figur 7 viser hele arrangementet i en fjerde utførelses-form av oppfinnelsen. På figur 7 er like elementer som svarer til de på figurene 1, 2, 4 eller 6 identifisert i samme henvisningstall.

Motorhastighets-detektoren 105 er tilveiebragt på drivakselen 103, og motorhastighets-rsignalet blir levert via ledning L 105 til en hastighetsregulerende enhet 401.

Den hastighetsregulerende enhet 401 omfatter en innstillingsanordning 411 for motorhastigheten for forhåndsinnstilling av dieselmotorens 102 rotasjonshastighet,- et filter 414 med variabel karakteristikk, en subtraherer 412,

en funksjonsgenerator 415 og en styreberegningsanordning 413. Disse elementer virker på følgende måte.

Filteret 414 med variabel karakteristikk mottar motorhastighets-signalet som mates fra motorhastighets-detektoren 105 via ledning L 105, eliminerer den variasjon i motorhastigheten som skyldes pulseringen av utgangs-torsjonsmomentet fra dieselmotoren ved hjelp av anordninger som vil bli beskrevet senere, og leverer et filtrert motorhastighets-signal som svarer til den gjennomsnittlige motorhastighet til subtrahereren 412 via en ledning L 414.

Innstillingsanordningen 411 for motorhastigheten leverer innstillingssignalet for motorhastigheten til subtrahereren 412 via en ledning L 411. Subtrahereren 412 mottar innstillings signalet fra innstillingsanordningen 411 for motorhastigheten og det filtrerte motorhastighets-signal fra filteret 414 med variabel karakteristikk, og beregner differansen mellom disse for å frembringe et avvikssignal for motorhastigheten. Dette avvikssignalet blir levert via en ledning L 412 til funksjonsgeneratoren 415.

Funksjonsgeneratoren 415 mottar avvikssignalet for motorhastigheten fra subtrahereren 412 og leverer et utgangssignal. f.eks. som vist på figur 8, via en ledning L 415. Dvs. at funksjonsgeneratoren 43 5 frembringer en lav forsterkning for små avvikssignal for motorhastigheten og en normalforsterkning for større avvikssignal for motorhastigheten.

For variasjonsamplituden til den periodiske variasjon som skyldes pulseringen av utgangs-torsjonsmomentet fra dieselmotoren selv, tilveiebringer derfor funksjonsgeneratoren en liten forsterkning for å redusere operasjonsmengden til brennstoffpumpen, mens for et stort hastighetsavvik som skyldes forandringen i innstillingsverdien for motorhastigheten, større forandring av belastningen osv., viser funksjonsgeneratoren en slik respons som om den ikke var koblet i signalbanen, og motorhastigheten blir derfor bragt til å følge den forhånds-innstilte motorhastighet.

Styreberegningsanordningen 413 tilveiebringer et brennstoffsignal for den mengde innsprøytet brennstoff som er nød-vendig for at den gjennomsnittlige motorhastighet for dieselmotoren 102 skal følge den innstilte verdi fra innstillingsanordningen 411 ved hjelp av den kjente styreberegning slik som forhåndsdannelse, integrasjon og differensiering av utgangssignalet fra funksjonsgeneratoren 415 via en ledning L 415. Dette brenstoffsignalet blir levert via ledning L 113 til brennstoff-innsprøytningspumpen 100 og styrer tannstangstillingen til brennstoff-innsprøytningspumpen 100.

Filteret 414 med variabel karakteristikk i denne ut-førelsesform er et båndeliminerende filter som mottar det motorhastighets-signal som mates via ledningen L 105b, og eliminerer den signalkomponent i det bånd som ved sitt senter innbefatter hastighetsvariasjons-perioden, l/fc/som antas å være som vist på figur 9 på grunnlag av den tidligere gitte ligning, idet denne hastighetsvariasjon forårsakes av pulseringen i utgangs-torsjonsmomentet fra dieselmotoren.

Elimineringsbåndet til filteret 414 med variabel karakteristikk forandres derfor med forandringen i dieselmotorens gjennomsnittlige hastighet.

Den gjennomsnittlige motorhastighet som er nødvendig i filteret 414 med variabel karakteristikk, kan være gjennom-snittet av motorhastigheten i en forutbestemt tid, det hastig-hetssignal som er filtrert ved hjelp av et annet filter innbefattet i filteret 414 med variabel karakteristikk, eller den filtrerte motorhastighet fra filteret 414 med variabel karakteristikk .

Regulatoren for forbrenningsmotorer ifølge oppfinnelsen er ikke begrenset til de ovenfor beskrevne utførelsesformer, men kan omfatte forskjellige modifikasjoner og variasjoner i samsvar med de forhold i hvilke de respektive elementer eller anordninger blir benyttet.

Selv om pulseringen i utgangs-torsjonsmomentet er stort

i en dieselmotor, finnes det f.eks. også i en bensinmotors-periode. Det er derfor klart at denne oppfinnelse kan anvendes i forbindelse med bensinmotorer for derved å frembringe mer nøyaktig hastighetsregulering. Siden den variasjonsfjernende krets er tilveiebragt i regulatoren ifølge oppfinnelsen, kan den periodiske variasjon i motorhastigheten som skyldes det utgangs-torsjonsmoment som forbrenningsmotoren selv genererer, fjernes og dermed kan den gjennomsnittlige motorhastighet som er nødvendig for å drive belastningen, reguleres stabilt;-Siden den unyttige drift av tannstangen på brennstoffpumpen kan fjernes, er det i tillegg mulig å redusere den mekaniske skade og slitasje av denne.

Siden den hastighetsvariasjons-frekvens som skyldes pulseringen i utgangs-torsjonsmomentet fra motoren selv blir anslått på grunnlag av en forhåndsinnstilt motorhastighet og det bånd som ved sitt midtpunkt innbefatter den antatte frekvens, kan elimineres ved hjelp av filteret med variabel karakteristikk som utgjør den variasjonsfjernende krets, er regulatoren ifølge den tredje og fjerde utførelsesform av oppfinnelsen dessuten forhindret fra unødvendig å reagere på variasjonen av motorhastigheten, og den ugunstige virkning av fasesakking som forårsakes ved innsetting av lavpassfilteret, kan minimaliseres ved å fjerne det bånd som er tilpasset med driftsbetingelsen til motoren ved hjelp av filtre med variabel karakteristikk.

Videre er det mulig å eliminere ikke bare den variasjon i motorhastigheten som skyldes pulseringen av utgangs-torsjonen fra motoren selv, men som også skyldes den torsjonsvibrasjon av drivakselen som forårsakes av forholdet mellom pulseringen av utgangs-torsjonskraften og belastningen.

Claims (10)

1. Regulator for forbrenningsmotorer, karakterisert ved en detekteringsanordning for en motors rotasjonshastighet som frembringer et rotasjonshastighets-signal for motoren som indikerer motorens rotasjonshastighet, en variasjonsfjernende krets som reagerer på rotasjonshastig-hetssignalet for motoren fra detekteringsanordningen ved å fjerne en periodisk variasjonskomponent som svarer til den variable rotasjonshastighet for motoren fra rotasjonshastig-hetssignalet, en innstillingsanordning for motorens rotasjonshastighet som genererer et innstillingssignal for motorens rotasjonshastighet som indikerer en ønsket rotasjonshastighet av motoren, og en anordning for beregning av en mengde med innsprøytet brennstoff som skal leveres til motoren på grunnlag av utgangssignaler fra den variasjonsfjernende krets og innstillingsanordningen for motorens rotasjonshastighet og for levering av et brennstoffsignal som indikerer den beregnede mengde innsprøytet brennstoff til en brennstoff-innsprøytnings-pumpe anordnet ved motoren.

2. Regulator ifølge krav 1, karakterisert ved en detekteringsanordning for veivakselvinkel for å detektere at motoren er i en spesiell veivaksel-vinkelposisjon, og for å frembringe et veivakselvinkel-signal, hvor den variasjonsfjernende krets omfatter: en sample- og holde-krets for sampling og holding av ro-tas jonshastighets-signalet for motoren fra detekteringsanordningen for motorens rotasjonshastighet, og en synkroniserings-signal-generator for generering av et tidsinnstillings-signal for å styre operasjonen av sample- og holde-kretsen på grunnlag av veivaksel-signalet fra detekteringsanordningen for veivakselvinkelen.

3. Regulator ifølge krav 1, karakterisert ved at den variasjonsfjernende krets omfatter: en sample- og holde-krets for sampling og holding av ro-tas jonshastighets-signalet for motoren fra den detekterende anordning for motorens rotasjonshastighet, og en synkroniseringssignal-generator for generering av et tidsinnstillings-signal for å styre driften av sample- og holde-kretsen på grunnlag av rotasjonshastighets-signalet for motoren fra den detekterende anordning for motorens rotasjonshastighet.

4. Regulator ifølge krav 3, karakterisert ved at synkroniseringssignal-generatoren omfatter: en første telleranordning for telling av rotasjons-hastighetssignalet for motoren fra detekteringsanordningen for motorens rotasjonshastighet og frembringelse av et utgangssignal ved en forutbestemt telling, og en tidsinnstillings-anordning som reagerer på utgangssignalet fra den første telleranordning ved å frembringe et portsignal med en konstant pulsbredde, og ved at sample- og holde-kretsen omfatter: en portanordning som reagerer på portsignalet fra tids-innstillingsanordningen for å tillate rotasjonshastighets-signalet for motoren fra detekteringsanordningen for rotasjonshastigheten til motoren selektivt å passere gjennom portan-ordningen, en annen telleranordning for telling av det rotasjonshastighets-signal for motoren som slippes gjennom portanord-ningen, en registeranordning for å holde tellingen til den annen telleranordning, og en styreanordning som reagerer på portsignalet fra tids-innstillingsanordningen ved å styre operasjonene til den annen telleranordning og registeranordningen.

5. Regulator ifølge krav 1, karakterisert ved at den variasjonsfjernende krets omfatter: et filter med variabel karakteristikk for undertrykkelse av et frekvensbånd som svarer til motorens rotasjonshastighet, hvilket frekvensbånd blir forandret med forandring av motorens rotasjonshastighet.

6. Regulator ifølge krav 5, karakterisert ved at filteranordningen med variabel krakteristikk er koblet til innstillingsanordningen for motorens rotasjonshastighet og undertrykker et frekvensbånd som blir forandret i overensstemmelse med innstillingssignalet for motorens rotasjonshastighet fra innstillingsanordningen for motorens rotasjonshastighet .

7. Regulator ifølge krav 5, karakterisert ved at filteret med variabel karakteristikk er koblet til detekteringsanordningen for motorens rotasjonshastighet og det frekvensbånd som filteret med variabel karakteristikk undertrykker, blir forandret i overensstemmelse med rotasjonshastighets-signalet for motoren fra detekteringsanordningen for motorens rotasjonshastighet.

8. Regulator ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen for levering av brenn stoffsignalet omfatter : en subtraheringsanordning for beregning av differansen mellom innstillingssignalet for motorens rotasjonshastighet fra innstillingsanordningen for motorens rotasjonshastighet og utgangssignal fra den variasjonsfjernende krets, og en styreberegningsanordning for beregning av en mengde med inn-sprøytet brennstoff som skal leveres til motoren på differanseutmatningen fra subtraheringsanordningen, og levering av brennstoffsignalet til brennstoff-innsprøytningspumpen.

9. Regulator ifølge krav 8, karakterisert ved at anordningen for levering av brenstoffsignalet omfatter en funksjons-generatoranordning som er anordnet mellom subtraheringsanordningen og styreberegningsanordningen og forsynes med differanseutmatningen fra subtraheringsanordningen, og hvor bare når differanseutmatningen er liten er funksjons-generatoranordningens forsterkning liten for differanseutmatningen .

10. Regulator ifølge krav 1, karakterisert ved at motoren er en dieselmotor: