Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlregelung eines langsamlaufenden, mehrzylindrischen Dieselmotors

Abstract

 Beim Betrieb eines langsamlaufenden, mehrzylindrischen Die­selmotors wird ein erster, praktisch über den ganzen Motor­zyklus gemittelter Drehzahl-Mittelwert n und ein zweiter Mittelwert n_α gebildet, wobei n_α nur über einen Winkelbe­reich gemittelt ist, der dem Abstand zwischen zwei oberen Totpunkten entspricht. Dieser Winkelbereich ist gegenüber dem oberen Totpunkt um einen drehzahlabhängigen Winkel vor­verschoben. Die Drehzahlabweichung n* - n wird von einem trägen Regler und die Drehzahlabweichung n* - n_α von einem schnellen Regler ausgeregelt. Beide Regler arbeiten auf die Füllung der Zylinder. Der träge Regler bewirkt nur schwache Füllgrad-Änderungen, der schnelle Regler erlaubt bei Störungen einen schnellen Eingriff.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Drehzahlregelung eines langsamlaufenden, mehrzylindri­schen Dieselmotors. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfah­ren und eine Vorrichtung zur Drehzahlerfassung bei der Rege­lung eines langsamlaufenden, mehrzylindrischen Dieselmotors.

[0002] Großdieselmotoren, wie sie z.B. zum Antreiben von Schiffspro­pellern, Synchrongeneratoren oder anderen Großanlagen verwen­det werden, enthalten meist nur wenige, auf eine gemeinsame Welle arbeitende Zylinder, die mit niedrigen Drehzahlen (z.B. weniger als 100 U/min) laufen. Daher kommt es zu großen Pul­sationen des Antriebsmoments und zu entsprechend starken Än­derungen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle während eines Arbeitstaktes.

[0003] Wird in den zur Regelung eingesetzten Drehzahlreglern eine kleine Zeitkonstante eingestellt, so verstellen diese Regler wegen des pulsierenden Drehzahlistwertes ständig das Fül­lungsgestänge, das den Einspritzpumpen der Zylinder und den Zylinder-Füllgrad vorgibt. Abgesehen von Stabilitätsproblemen bedingt die ständige mechanische Verstellung der Einspritzpum­pen einen unerwünscht hohen Verschleiß am Füllungsgestänge und eine unnötig große mechanische Verstellarbeit.

[0004] Andererseits können Sprünge im aufgebrachten Motormoment (z.B. bei Zündaussetzern oder anderen Unregelmäßigkeiten in der Verbrennung) oder im mechanischen Lastmoment (z.B. wenn bei rauhem Seegang der Schiffspropeller aus dem Wasser austaucht) zu Drehzahlschwankungen führen, die rechtzeitig abgefangen werden müssen, um einen Stillstand oder ein Überdrehen des Motors zu vermeiden. Der Drehzahlregler darf daher nicht zu träge eingestellt sein.

[0005] Die auf dem Markt kommerziell angebotenen Anlagen arbeiten daher vor allem bei Drehzahlen unter 20 U/min schlechter als ein handverstelltes Füllungsgestänge. Maschinen mit 4 bis 6 Zylindern sind unter etwa 15 U/min gegenwärtig überhaupt nicht befriedigend maschinell regelbar.

[0006] Für schnelldrehende Verbrennungsmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen, ist in der europäischen Patentanmeldung 120 730 eine Regelung beschrieben, bei der ein Sensor für an der Kurbelwelle angebrachte Marken jeweils einen Referenz­impuls erzeugt, wenn sich einer der Zylinder in seinem obe­ren Totpunkt befindet. Dadurch wird der Drehwinkel der Kur­belwelle in Winkelbereiche unterteilt. Im stationären Be­trieb benötigt die Kurbelwelle zum Durchlaufen jedes Winkel­bereiches die gleiche Zeit, bei Unregelmäßigkeiten jedoch weicht diese Zeit von dem über mehrere Winkelbereiche gemit­telten Mittelwert ab. Um eine Unsymmetrie beim Betrieb der verschiedenen Zylinder auszuregeln, werden für jeden der Zy­linder die in mehreren Arbeitstakten gemessenen Abweichungen integriert und eine allen Zylindern gemeinsame Voreinstellung des Füllgrades wird mit einer aus diesem Integral gebildeten Korrekturgröße korrigiert.

[0007] Dies entspricht einer integralen Regelung, die periodische Unregelmäßigkeiten, wie sie durch unsymmetrischen Betrieb der Zylinder entstehen, ausgeregelt. Die erwähnten kurzzei­tigen Störungen (Zündaussetzer oder Austauchen des Propel­lers) können dabei aber nicht schnell genug ausgeregelt werden.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelung von langsamlaufenden, mehrzylindrischen Dieselmotoren zu schaf­fen, die auch vorübergehende Störungen auszuregeln gestattet. Dabei entsteht insbesondere das Problem, derartige kurzfri­stige Störungen zu identifizieren und ggf. so rasch zu erfassen, daß die Steuerung oder Regelung des Motors auf ge­eignete Weise korrigiert werden kann. Eine derartige Dreh­zahlerfassung liegt daher der Erfindung ebenfalls als eine Aufgabe zugrunde.

[0009] Zur Lösung ist in den Ansprüchen 1 und 15 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur erfindungsgemäßen Drehzahlregelung an­gegeben. Die Ansprüche 10 und 12 enthalten die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur Dreh­zahlerfassung.

[0010] Dabei werden für jeden der Zylinder Winkelstellungen der Kurbelwelle definiert, die den Anfangswinkel und Endwinkel eines vor dem oberen Totpunkt des Zylinders liegenden Winkel­bereiches darstellen. Dies kann durch einen Sensor für ent­sprechende mit der Kurbelwelle rotierende Marken oder einen anderen Referenzimpulsgeber geschehen, der jeweils beim Durchlaufen einer dieser definierten Winkelstellungen einen Referenzimpuls abgibt.

[0011] Für diese Winkelbereiche wird nun fortlaufend ein Istwert n_α gemessen, der die mittlere Geschwindigkeit angibt, mit der die Kurbelwelle diesen Winkelbereich durchläuft. Ferner wird auch die über mehrere dieser Winkelbereiche gemittelte Geschwindigkeit n der Kurbelwelle gemessen. Es liegt also ein erster, träger Geschwindigkeits-Istwert n und ein zwei­ter, nur über einen Teil des Arbeitstaktes gemittelter Ge­schwindigkeits-Istwert n_αvor.

[0012] Im stationären Betrieb, bei dem das Antriebsmoment aller Zylinder gleichmäßig zur Aufrechterhaltung einer Solldreh­zahl n* beitragen, sind diese beiden Mittelwerte ungefähr gleich: n_α = n = n*. Auch bei unsymmetrischem Betrieb der Zylinder gilt immer noch ungefähr n = n*. Dies ist sofort ersichtlich, wenn n die über einen gesamten Arbeitstakt gemittelte Geschwindigkeit ist, d.h. wenn im stationären Zu­stand die Summe der Winkelbereiche den ganzen Arbeitstakt ergeben, also ein Winkelbereich gerade dem Drehwinkel der Kurbelwelle zwischen zwei benachbarten oberen Totpunkten der Zylinder entspricht.

[0013] Daher wird der träge Geschwindigkeitsmittelwert n mit dem Geschwindigkeits-Sollwert n* verglichen und einem trägen Regler zugeführt, der einen ersten Sollwert für die Steuerung der Einspritzpumpen bestimmt und damit die Voreinstellung des Füllgrades aller Zylinder vorgibt. Bei Unsymmetrien verändert sich das Ausgangssignal dieses trägen Reglers also praktisch nicht und auch kurzfristige Störungen bewirken kaum eine Ver­änderung.

[0014] Die fortlaufend gemessenen Geschwindigkeits-Istwerte n_α wer­den ebenfalls mit dem Geschwindigkeits-Sollwert verglichen und einem schnellen Regler zugeführt. Tritt in einem Zylinder eine einmalige oder periodische Störung auf, so spricht der Istwert n_α und daher auch ein zweiter Sollwert, der vom Aus­gangssignal dieses schnellen Reglers bereitgestellt wird, rasch auf diese Änderung an. Der Winkelbereich, in dem dieser gestörte Istwert n_α gebildet wurde, liegt vor dem oberen Totpunkt des Zylinders, dem dieser Winkelbereich zugeordnet ist. Die schnelle Korrektur der Voreinstellung wirkt daher zumindest auf diesen Zylinder und dessen Füllgrad, der daher diese aufgetretene Störung sofort korrigiert. Klingt infolge dieses Eingriffs diese Störung so rasch ab, daß Geschwindig­keits-Istwerte n_α, die in darauffolgenden Winkelbereichen gemessen werden, bereits nicht mehr vom Sollwert n* abwei­chen, so erfolgt auch keine Korrektur des voreingestellten Füllgrades der weiteren Zylinder.

[0015] Vorteilhaft kann außerdem auch das in der erwähnten europä­schen Anmeldung 120 730 beschriebene Verfahren zur Symmetrie­rung des Betriebes angewendet werden.

[0016] Der beschriebene Eingriff zum Ausregeln der Störungen bzw. Unsymmetrien ist umso wirkungsvoller, je kürzer die Zeit zwischen der Störungserfassung und der Korrektur des Füllgra­des des nächsten Zylinders ist. Der Endwinkel des Winkelbe­reichs soll also möglichst nahe am oberen Totpunkt des zuge­ordneten Zylinders liegen. Andererseits soll aber die Ver­stellung des Füllgrades, die über das Füllungsgestänge der entsprechenden Einspritzpumpe erfolgt, vor Erreichen des obe­ren Totpunktes abgeschlossen sein. Daher wird vorteilhaft die Lage des Winkelbereichs, also die dessen Anfangswinkel und Endwinkel bestimmenden Referenzstellungen, in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kurbelwelle verstellt. Dies kann mittels einer entsprechenden Steuereinrichtung geschehen.

[0017] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­dung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Anhand zweier Ausführungsbeispieles und 5 Figuren wird die Erfindung näher erläutert.

[0018] Es zeigt:

Fig. 1 die Hardware-Teile einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 dabei auftretende Impulse und Meßgrößen,

Fig. 3 und 4 eine Prinzipdarstellung zweier vorteilhaft ver­wendeten Regeleinrichtungen und

Fig. 5 die dabei auftretenden Referenz-Winkelstellungen der Kurbelwelle.

[0019] Die Erfindung sei am Beispiel eines 4-Zylinder-Zweitakt-Mo­tors erläutert, dessen 4 Zylinder Z1, Z2, Z3 und Z4 in Fig.1 symbolisch dargestellt sind. In den Hubraum jedes Zylinders wird während der Verdichtungsphase von Einspritzpumpen P1, ...P4 Brennstoff eingespritzt, dessen Menge im Verhältnis zur Verbrennungsluft durch den Füllgrad F bestimmt ist. Für diesen Füllgrad wird ein Sollwert F* vorgegeben, aus dem ein Füllgradregler FR einen entsprechenden Sollwert F** bildet, mit dem z.B. mittels hydraulischer Betriebe das Füllungsgestänge der Einspritzpumpen verstellt wird, wobei die entsprechende Stellung der Einspritzpumpe über den Ist­wert F in den Füllgradregler rückgeführt wird. Dabei kann vorgesehen sein, daß der Füllgradregler auf das Füllungsge­stänge aller Einspritzpumpen gemeinsam wirkt und alle Ein­spritzpumpen gemeinsam verstellt. Vorzugsweise sind aber ein­zeln verstellbare Einspritzpumpen oder einzeln justierbare Einspritzpumpen vorhanden.

[0020] Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet sich der Zy­linder Z1 in seinem oberen Totpunkt, der seinen ersten Ar­beitstakt, den Expansionstakt, einleitet, während der Zylin­der Z3 sich im unteren Totpunkt befindet, bei dem sein Ex­pansionstakt abgeschlossen und der zweite Arbeitstakt, der Kompressionstakt eingeleitet wird. Entsprechend befindet sich der Zylinder Z2 noch in der Mitte seines zweiten Ar­beitstaktes (Kompression), während Z4 bereits im Expansions­takt ist.

[0021] Um bei Motoren mit elektrischer Zündung im Expansionstakt eine ordnungsgemäße Verbrennung sicherzustellen, muß der Zündzeitpunkt auf die Zylinderstellung und damit die Rota­tionsbewegung der Kurbelwelle synchronisiert werden. Bei Dieselmotoren wird die Einspritzdüse durch die Bewegung des Kolbens automatisch freigegeben, jedoch sieht die Erfindung auch hier eine Erfassung des Drehwinkels der Kurbelwelle vor, was durch einen entsprechenden Referenzimpulsgeber er­reicht wird. Dabei kann es sich um einen Winkel-Detektor handeln, der nach Art eines berührungslosen Näherungsschal­ters, eines schlupflos angetriebenen inkrementalen Winkel­gebers oder eines anderen digital oder analog arbeitenden, an die Kurbelwelle gekoppelten Detektorschaltung handeln.

[0022] Im dargestellten Fall ist mit der Kurbelwelle direkt oder über ein Getriebe mit der Übersetzung 1:1 eine Meßscheibe an­gebracht, die eine Anzahl m1 von Marken M trägt. Definiert man eine bestimmte Ausgangsstellung der Kurbelwelle als Null­punkt, so erzeugt der Detektor DET also jeweils nach einer Drehung um dγ= 360°/ml einen Impuls, so daß die Anzahl m der Impulse, die seit Durchlaufen einer Ausgangsstellung erzeugt werden, die Winkelstellung γ = m . dγ erfaßt werden kann.

[0023] Die Ausgangsstellung kann bei jeder Umdrehung erfaßt werden durch einen Nullimpuls-Geber, z.B. eine Marke N, die bei Pas­sieren eines Nullimpuls-Detektors DN einen entsprechenden Nullimpuls abgibt. Versetzt zum Nullimpulsgeber DN oder zum Detektor DET ist ein weiterer Impulsgeber DN′, um auf bekannte Weise die Drehrichtung der Welle festzustellen und damit das Vorzeichen bei der Zählung der Impulse des Detektors DET festzulegen. Der Nullimpuls des Detektors DN kann auch dazu verwendet werden, den für die Zählung der Impulse des Detek­tors DET erforderlichen Zähler jeweils bei Passieren der Aus­gangsstellung zu synchronisieren und ggf. von Störimpulsen verursachte Zählfehler zu korrigieren. Ist eine derartige Korrektur nicht erforderlich, so kann die Erfassung der Aus­gangsstellung auch softwaremäßig mittels des Zählers für die Impulse von DET erfolgen.

[0024] Im einfachsten Fall ist entsprechend der Zahl z der nacheinan­der zündenden Zylinder ein Drehwinkelbereich α= 360°/z de­finiert, der angibt, daß jeweils nach einer Umdrehung um die­sen Winkel α ein Zylinder (z.B. Z2) die Stellung annimmt, die zuvor der vorangegangene Zylinder (z.B. Z1) angenommen hat. Dieser Winkel α bzw. die entsprechende Zahl m = m_α der Impulse des Detektors DET teilt also den ganzen Arbeits­zyklus in einzelne Winkelbereiche ein. Jeder der z Winkelbe­reiche ist einem Zylinder zugeordnet und ist durch Referenz­stellungen, die den Anfangswinkel und Endwinkel angeben, festgelegt.

[0025] Bei Viertakt-Motoren durchläuft jeder Zylinder in einem Mo­torzyklus zwei mal seinen oberen Totpunkt. Um jeweils einen ganzen Arbeitstakt zu erfassen, müssen also jeweils zwei Um­rehungen der Kurbelwelle zu einem Motorzyklus zusammengefaßt werden. Die Zahl m1 der einem Winkelbereich α zugeordneten Winkelinkremente dγ verdoppelt sich also und die jeweils dem ersten oberen Totpunkt des Zylinders Z1 in einem Arbeitstakt zugeordnete Ausgangsstellung wird nur jeweils nach zweimali­gem Passieren der Marke N am Detektor DN erreicht. Im allge­meinen Fall lautet also die Zuordnung der Winkelbereichszahl m_α zu den Winkelbereichen α nach der Formel
m_α = m1/Z,
wobei m1 die Zahl der pro Zyklus den Detektor DET passieren­den Marken M ist. Sind die Marken über ein Getriebe mit dem Übersetzungsverhältnis

: 1 an die Kurbelwelle gekoppelt, wobei m₂ die Zahl der Arbeitstakte pro Motorzyklus ("Takt­zahl" m₂ = 2 für Zweitaktmotoren, m₂ = 4 für Vier­taktmotoren) bezeichnet, so ist m₁ die Zahl der Marken auf der Impulsscheibe, während bei einer direkten Ankopplung gilt:
m₁ = 2 .

; m_α =

[0026] Der Detektor DET und ein Zähler CT mit einem, den momentanen Drehwinkel γ der Kurbelwelle beschreibenden Ausgangssignal sowie ggf. der Nullimpulsgeber DN und der entsprechende Vor­zeichendetektor SIGN für das Vorzeichen der Drehrichtung mit seinem Hilfsdetektor DN′ stellen also einen Referenzimpulsge­ber dar, der bei vorgegebenen Referenzstellungen (also z.B. jeweils dem ersten oberen Totpunkt eines Zylinders während eines Motorzyklus) jeweils einen Referenzimpuls abgibt. Aus diesen Referenzimpulsen bildet eine Meß- und Regeleinrichtung MR, die teils softwaregesteuert und digital und aus Sicher­heitsgründen teils auch mechanisch, hydraulisch etc. arbei­tet, einen ersten Mittelwert n, der die mittlere Geschwindig­keit angibt, mit der ein jeweils über einen ganzen Arbeits­ zyklus oder zumindest einen mehrere Winkelbereiche α umfas­sender, großen Winkelbereich durchlaufen wird. Dieser Mittel­wert n kann z.B. als reziproker Wert des Zeitintervalles zwi­schen zwei Referenzimpulsen des Nullimpuls-Gebers DN erfaßt werden.

[0027] Außerdem wird in der Meß- und Regeleinrichtung MR ein zweiter Mittelwert n_αgebildet, der die Geschwindigkeit angibt, mit der die Kurbelwelle jeweils einen Winkelbereich α (oder einen anderen, kleinen, jeweils einem der Zylinder zugeordneten Winkelbereich, der durch entsprechende Referenzstellungen der Kurbelwelle oder des betreffenden Zylinders bestimmt ist) durchläuft. Der Geschwindigkeitswert n stellt also einen mit einer großen Zeitkonstante gemittelten Istwert dar, der praktisch von dem von allen Zylindern aufgebrachten mecha­nischen Moment in gleicher Weise beeinflußt ist. Der zweite Mittelwert n_α dagegen stellt einen mit einer kleinen Zeit­konstante gemittelten Wert dar, in den hauptsächlich der letzte Expansionstakt eines Zylinders und dessen Einfluß auf die Welle eingeht.

[0028] Wie noch erläutert werden wird, enthält die Meß- und Regel­einrichtung MR einen trägen Regler, der den Mittelwert n mit einem Geschwindigkeits-Sollwert n* vergleicht und daraus einen Sollwert für die Voreinstellung des Füllgrades der Zy­linder vorgibt. Zusätzlich ist ein schneller Regler für die Differenz n* - n_α vorgesehen, dessen Ausgangssignal mit dem Ausgangssignal des trägen Reglers überlagert wird und somit jederzeit schnell vor dem nächsten Expansionstakt eines Zy­linders den Füllgrad verstellen kann.

[0029] Ein Vorteil der Erfassung zweier mit unterschiedlichen Zeit­konstanten gemittelter Geschwindigkeitswerte ist z.B., daß eine Regelung des trägen Mittelwertes möglich ist, die den pulsförmigen Verlauf des von den Zylindern aufgebrachten Motormoments M_diesel ohne ständiges Verstellen der Regler­einstellung regelt. Der Mittelwert n_α hingegen erlaubt, bei Störungen rasch einzugreifen. So können z.B. häufigere Fehl­zündungen eines Zylinders erkannt und durch geeignete Eingrif­fe auf diesen Zylinder beseitigt und/oder jeweils bei der Fül­lung des nächsten Zylinders korrigiert werden. Ebenso können kurzfristige Überschreitungen von Grenzdrehzahlen gemeldet werden und geeignete Schutzmaßnahmen bereits auslösen, bevor die für den stabilen Betrieb des Motors nötige, träge Regelung ansprechen kann. Insbesondere können die den einzelnen Zylin­dern zu geordneten Winkelbereiche und die darin gemessenen Mittelwerte n_α angezeigt und dokumentiert werden, was im Hinblick auf den weiteren Service der Anlage wertvolle Rück­schlüsse liefert.

[0030] Die bisher geschilderte Erfassung der Winkelgeschwindigkeit n_α ist im wesentlichen aus der bereits genannten europä­ischen Patentanmeldung 120 730 für schnellaufende, elektrisch gezündete Verbrennungsmotoren bekannt und ermöglicht, durch einen Ausgleich von unregelmäßigen Verbrennungen in den Zy­lindern den Rundlauf des Motors zu erhöhen. Dabei ist aller­dings jeweils der obere Totpunkt eines Zylinders die Anfangs­stellung des zugeordneten Zylinders, damit im Winkelbereich möglichst nur der Einfluß dieses Zylinders auf M_diesel er­faßt wird.

[0031] Um allerdings vereinzelt auftretende Störungen geeignet aus­regeln zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Erfassung und der Eingriff zur Beseitigung dieser Störung bereits ab­geschlossen sind, bevor wieder die Füllung eines Zylinders vor dessen Expansionstakt erfolgt. Der Endwinkel des zur n_α -Mes­sung erforderlichen Winkelbereichs muß also ausreichend weit vor dem oberen Totpunkt des zugeordneten Zylinders liegen.

[0032] Andererseits sollte diese Störungsmeldung möglichst nahe vor dem Einspritzzeitpunkt liegen. Da das Füllungsgestänge und die Einspritzpumpe zur Regelung des Füllgrades eine bestimm­te Zeit benötigt, wird die Bestimmung des Mittelwertes n_α drehzahlabhängig gesteuert.

[0033] Dies bedeutet z.B. für den Zylinder Z1, daß ihm durch Vor­gabe eines Anfangswinkels und eines Endwinkels für die Stel­lung der Kurbelwelle ein Winkelbereich α zugeordnet wird, dessen Endpunkt bei niedrigen Drehzahlen kurz vor der Stel­lung liegt, bei der dieser Zylinder Z1 seinen oberen Tot­punkt erreicht. Bei hohen Drehzahlen jedoch wird dieser End­winkel weiter vorverlegt.

[0034] Dazu enthält die Meß- und Regeleinrichtung eine von der mitt­leren Geschwindigkeit gesteuerte Steuereinrichtung, wie im folgenden anhand der Signale in Fig. 2 und einer schemati­schen Schaltung in Fig. 3 näher erläutert wird.

[0035] In Fig. 2 ist zunächst das Ausgangssignal eines mit konstan­ter Frequenz arbeitenden Zeitimpuls-Gebers clk dargestellt. Die Kurve n(t) gibt die momentane Drehgeschwindigkeit, d.h. die zeitliche Ableitung dγ/dt des Drehwinkels γ der Motorwelle. Gegenüber dem langfristigen Mittelwert n_av zeigt dieser Ist­wert jeweils erhebliche Einbrüche an den Zeitpunkten t1...t4, an denen jeweils die Zylinder ihren oberen Totpunkt erreichen. Zum Zeitpunkt t1, der mit einem Nullimpuls m_D des Nullimpuls­detektors DM zusammenfällt, erhöht die Verbrennung im Zylin­der Z1 den Schub auf die Drehachse und damit die Drehgeschwin­digkeit, wobei diese Geschwindigkeit aber wegen des nachlas­senden Expansionsdruckes und wegen der zum Komprimieren im Zylinder Z2 erforderlichen Arbeit nachläßt. In Fig. 2 ist übertrieben dargestellt, daß der Expansionsdruck in den ein­zelnen Zylindern jeweils nach Durchlaufen ihres oberen Tot­punktes unterschiedliche Werte annimmt und daher ein unregel­mäßiger Verlauf der Drehzahl entsteht.

[0036] Ein erster Zähler CT1 zählt die Zeitimpulse clk jeweils zwi­schen dem Auftreten zweier Nullimpulse m_D. Bei jedem Null­ impuls wird der Zählerstand ct1 in einen entsprechenden Speicher M1 gegeben, an dessen Ausgang dann für die Dauer der nächsten Umdrehung der Kurbelwelle der Reziprokwert des Zäh­lerstandes, multipliziert mit dem Ausgangssignal sign n des Drehrichtungs-Detektors SIGN, als entsprechender, langfristiger Mittelwert n zur Verfügung steht.

[0037] Die Impulse m des Referenzimpulsgebers geben jeweils das Er­reichen und Verlassen eines Winkelbereiches an und werden einem anderen Zähler CT2 für die Zeitimpulse clk zugeführt. Sie bestimmen die Zeitpunkte, zu denen der in Fig. 2 gezeigte Zählerstand ct2 des Zählers CT2 jeweils in einen Speicher M2 eingelesen und rückgesetzt wird.

[0038] So ist z.B. dem Zylinder Z2 die Referenzstellung γ2 der Zylinderachse als Endpunkt seines zugeordneten Winkelbe­reiches und der entsprechende Zeitpunkt t2′ zugeordnet, wäh­rend der Zeitpunkt t1′ und die Referenzstellung γ1 = γ2 -α den Anfang dieses Winkelbereiches angeben. Die Referenzstel­lung γ2 ist dabei gegenüber dem oberen Totpunkt des Zylin­ders Z2 (Zeitpunkt t2) um den Verschiebungswinkel dα vorver­legt. Zum Zeitpunkt t2′ ist also die Mittelwertbildung im Winkelbereich α bereits abgeschlossen und der Zähler Z2 liest seinen Zählerstand in den Speicher m2 ein. Der zu n_α propor­tionale Wert sign n . (1/ct2) wird über den schnellen Regler das Füllungsgestänge für den Zylinder Z2 verstellen, bevor dieser Zylinder seinen oberen Totpunkt erreicht.

[0039] In Fig. 2 ist angenommen, daß m_α= 9 gilt, d.h. zwischen den oberen Totpunkten zweier benachbarter Zylinder liegen neun inkrementelle Winkelschritte dγ. Die entsprechenden Steuer­impulse, die den Referenz-Winkelstellungen γ1 und γ2 entspre­chen, werden vom Referenzimpulsgeber aus der Impulsfolge des Detektors DET dadurch gebildet, daß diese Impulsfolge dem er­wähnten Zähler CT zugeführt wird, dessen Zählerstand ct jeweils bei einer Referenzstellung auf den Wert m_α gesetzt und heruntergezählt wird. Beim Erreichen des Wertes Null wird der nächste Referenzimpuls abgegeben und der Zähler erneut gesetzt.

[0040] Die Synchronisierung auf den Nullimpuls m_D kann z.B. dadurch erfolgen, daß jeweils bei einem Nullimpuls der Zählerstand auf einen entsprechenden Wert, in Fig. 2 auf den Wert ct = 7, gesetzt wird. Die Endstellung γ2 für den dem Zylinder C2 zu­geordneten Winkelbereich α ist also dann stets nach 7 inkre­mentellen Winkelschritten dγ erreicht und gegenüber dem ent­sprechenden oberen Totpunkt des Zylinders Z2 um dα = 2 . dγ vorverschoben.

[0041] In der Praxis werden die oberen Totpunkte der Zylinder nicht immer exakt bei Impulsen des Impulsgebers DET bzw. bei einem Nullimpuls erreicht. Dies ist aber auch nicht erforderlich und ebenso muß der Winkelbereich α, der jeweils nacheinander den Zylindern zugeordnet wird, weder exakt gleich noch dem Winkelabstand zwischen den oberen Totpunkten der Zylinder ent­entsprechen. Da es sich nur um eine Mittelbildung handelt, kann z.B. einem Zylinder durchaus ein etwas kürzerer Winkel­bereich zugeordnet sein, wobei sich auch die zum Durchlaufen dieses Winkelbereiches erforderliche Zeit verkürzt. Die mitt­lere Geschwindigkeit n_α, die gegeben ist als

und aus der im Zähler CT2 gemessenen Zeit T zwischen den Re­ferenzimpulsen gebildet wird, ändert sich nur unwesentlich, wenn der Zähler CT2 jeweils auf den einem veränderten Winkel­bereich α′ entsprechenden Zählerstand m_α′ gesetzt wird. Dies ist in Fig. 2 zum Zeitpunkt t3′ dargestellt, bei dem der Zäh­lerstand m = 10 vorgegeben wird. Dadurch ist für den Zylinder Z4 ein Winkelbereich α′,= 10.dγ bestimmt, so daß sich für die Referenzstellung γ4 dieses dem Zylinder Z4 zugeordneten In­tervalls der Wert γ4 = γ3 + α′ = =γ3+10.dγ ergibt. Im Speicher M2, der durch den Endzustand des Zählers beim Referenzimpuls γ4 die Zeit T erfaßt, wird dann der Mittelwert n_α =α′/T ge­bildet, indem der im Zähler stehende, veränderte Wert des Winkelbereichs α′ berücksichtigt wird.

[0042] Die Mittelwertbildung kann auch über Winkelbereiche α erfol­gen, die jeweils kleiner sind als der Abstand der oberen Totpunkte. Während in Fig. 2 jeweils eine Referenzstellung den Endwert eines Winkelbereichs und gleichzeitig den An­fangswert des nächsten Winkelbereichs angibt, können also auch eigene Anfangs- und Endstellungen definiert werden, wo­bei dann Pausen entstehen, die nicht zur Bildung des Mittel­werts n_α herangezogen werden. Solange die Drehzahl gleich­bleibt, sind diese Pausen gleich lang, soll aber bei einer Drehzahländerung die relative Lage der Winkelbereiche zu den oberen Totpunkten verändert werden, so ergibt die ent­sprechende Verschiebung der Anfangs- und Endwerte eine vorü­bergehende Veränderung dieser Pausen. Ebenso ist es auch möglich, die Meßintervalle für die Mittelwertbildung größer als den Abstand der oberen Totpunkte zu wählen, so daß sich diese Winkelbereiche gegenseitig überlappen. Eine bleibende Drehzahländerung bewirkt dann eine vorübergehende Änderung der Überlappung.

[0043] Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel sind jedoch die Winkel­bereiche derart gewählt, daß ihre Summe bei gleichbleibender Geschwindigkeit gerade den vollen Zyklus des Motors ergeben. Es entstehen also keine Überlappungen oder Pausen und eine Referenzstellung gibt gleichzeitig den Endwert des vorange­gangenen Meßintervalles und den Startwert des nächsten Meß­intervalles an. Die drehzahlabhängige Verschiebung der Rela­tiylage zwischen Meßbereich und oberen Totpunkt kann dabei durch eine vorübergehende Veranderung des Meßbereichs er­reicht werden. Dies ist in Fig. 2 dadurch dargestellt, daß bei einem Nullimpuls m_D, bzw. dem zugehörigen Zeitpunkt t′ der Zählerstand ct des Zählers CT nicht auf den Wert 7, wie üblicherweise bei der Synchronisation vorgesehen, sondern z.B. auf den Wert 6 gesetzt wird. Der Zähler CT, der bei der vorangegangenen Referenzstellung wie üblich auf den Wert m = 9 gesetzt wurde und zum Zeitpunkt t′ daher den Zähler­stand 7 erreicht hätte, wird dann bereits nach 8 Zählschrit­ten wieder rückgesetzt und beendet somit das Zählintervall vorzeitig. Diese einmalige Veränderung des Winkelbereichs α und des Zählers im Drehzahlsignal n_α = α/T des Speichers M2, kann wieder auf die bereits besprochene Weise berücksichtigt werden.

[0044] Für diese drehzahlabhängige Lageverschiebung des Winkelbe­reichs α, die also in diesem Fall über den Zähler CT im Refe­renzimpulsgeber erfolgt, ist in Fig. 2 ein entsprechender Funktionsbildner FKT vorgesehen, der die entsprechende Lage­verschiebung dα bzw. dα′ über die Synchronisierung des Zäh­lers CT als Funktion der Drehzahl n vorgibt.

[0045] Der Mittelwert n_α reagiert empfindlicher auf die Momenten­pulsationen des Antriebs als der Mittelwert n. Bei Unsymme­trien im Antrieb kommt es daher nicht zu Verstellungen eines trägen Reglers R, der aus der Drehzahlabweichung n*-n einen Sollwert F* für die Voreinstellung des Füllgrades liefert. Zusätzlich ist ein Regler R_α vorgesehen, der von der Regelab­weichung n* - n_α gespeist ist. Sein Ausgangssignal F_α*, das zur Korrektur der Voreinstellung dient und z.B. an einem Ad­ditionsglied AD mit F* additiv überlagert wird, kann die Ein­spritzpumpen ständig verstellen. Da ohnehin Momentenpulsa­tionen unvermeidlich sind, kann der Regler R_α wesentlich be­ruhigt werden, wenn Drehzahlabweichungen n* - n_αinnerhalb einer vorgegebenen Schwankungsbreite nicht ausgeregelt werden. Dazu ist in Fig. 3 vorgesehen, dem Regler R_α ein Totglied vorzuschalten, das erst bei Überschreiten vorgegebener Grenz­werte für n*-n_α dem Regler R_α ein entsprechendes Regelsignal aufschaltet.

[0046] Die Trägheit des Reglers R wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß ein Integral-Regler oder ein Proportional-Integral-Regler mit dem wesentlichen integralen Verhalten verwendet wird. Für den schnellen Regler R_α dagegen wird ein rein-proportional oder überwiegend proportionales Verhalten bevorzugt.

[0047] Insbesondere für den Fall, daß der Füllgrad der einzelnen Einspritzpumpen individuell verstellbar sind, kann die be­reits beschriebene Symmetrierung von Zylinder-Unsymmetrien vorteilhaft sein.

[0048] Zusätzlich zur gebildeten Erfassung der Drehzahl n über den Zähler CT1 (Zählerendstand T nach jeder Periode), den Spei­cher M1 und den Dividierer DIV1 (Ausgangssignal:(sign n



) und zu der im Fall der geschilderten Regelung erforderlichen Messung der Drehzahl n_α, benötigt diese Symmetrierung noch die Erfassung von Drehzahlen n _βj, die jeweils möglichst nur den Einfluß eines zugeordneten Zylinders T_j erfassen.

[0049] Eine hierzu geeignete Anordnung zeigt Fig. 4. Dabei ist eine Aufteilung in Winkelbereiche β_j erforderlich, die jeweils un­gefähr beim oberen Totpunkt des zugeordneten Zylinders be­ginnen. Für einen 6-Zylinder/2-Takt-Motor ist diese Winkel­aufteilung, die als Funktion der Drehzahl n von einem Funk­tionsspeicher FKT vorgegeben wird, in Fig. 5 dargestellt.

[0050] Dabei werden zwölf Winkelstellungen p_i als Referenzstellun­gen vorgegeben, die von einem in einem Decoder DECOD mit­laufenden zyklischen Zähler gezählt werden können. Eine un­gerade Zählzahl i gibt dabei gemäß j = (i+1)/Z den Zylinder an, dem der Winkelbereich ß_j zugehörig ist, und die Winkel­stellung p_i gibt dabei den Referenzwinkel an, bei der der Winkelbereich β_j beginnt (oberer Totpunkt von Z_j) und der Winkelbereich β_j-1 des vorangegangenen Zählers endet. Diese Referenzwinkel sind im Funktionsgeber drehzahlunabhängig gespeichert. Falls der geschilderte schnelle Regler vorgese­hen ist, geben gerade Zählzahlen i gemäß j′= i/2+1 den Zylin­der an, dem der Winkelbereich α_j′ zugeordnet ist und die Win­kelstellung p_i gibt den Referenzwinkel an, bei dem der Win­kelbereich α_j′ endet (vor dem oberen Totpunkt von Z_j′) und der nächste Winkelbereich α_j′+1 beginnt. Der Abstand dα(n) vom oberen Totpunkt wird vom Funktionsspeicher jeweils bei einem Nullimpuls neu in Abhängigkeit von der Drehzahl nach einer gespeicherten Funktion vorgegeben, wodurch sich also auch die Breite des Bereiches α₂ ändern kann.

[0051] Der Zähler CT wird jeweils bei der Stellung p₁ rückgesetzt und liefert durch Zählung der inkrementellen Winkelschritte dγ also einen auf p₁ bezogenen Winkel, der im Dekoder DECOD mit dem ausgelesenen Referenzwinkel p₂ verglichen wird. Ist dieser Winkel erreicht, so wird von DECOD der zweite Impuls erzeugt und der Referenzwinkel p₃ eingelesen, bis nach dem zwölften Zählimpuls ein neuer Zyklus beginnt, dessen erster Impuls vom Nullimpuls m_D ausgelöst werden kann.

[0052] Bei jeder geraden Zählzahl i startet der Impuls auf die be­schriebene Weise den Zähler CT2 erneut, dessen Zählerendstand T_α in den Speicher M2 eingelesen wurde, um am nachgeschalte­ten Dividierer DIV2 die mittlere Geschwindigkeit n_α= (α_j′/T_α).sign n zu bilden. Hierzu wurde die Breite α_j′ dieses Winkelbereichs mittels dieses Impulses aus dem Funk­tionsspeicher abgerufen und am Multiplizierer MP mit dem Sig­nal des Drehrichtungsdetektors SIGN multipliziert.

[0053] Bei jeder ungeraden Zählzahl i wird der gleiche Vorgang für die Winkelbereiche β_j mittels des Zählers CT3 (Zählerendstand T_β) und des Dividierers DIV3 wiederholt. Der dabei entstehen­de Mittelwert n_βj= βj/T_β wird aber entsprechend seiner Zu­ordnung zum Zylinder Zj über einen Multiplex-Schalter einer Überwachungseinrichtung (im einfachsten Fall einem Display DIS) zugeführt.

[0054] Eine Unsymmetrie der Zylinder kann ausgeregelt werden, indem n_βi einer Speichereinrichtung M3 zugeführt wird. Die Abwei­chung n*- n_ßj kann dabei über mehrere Umdrehungen gemittelt werden, um einen jeweils dem Zylinder Zj zugeordneten Korrek­turwert F*_j zu erhalten. Der Füllgrad des Zylinders Zj wird dann mit F* + F

+ Fj* unabhängig von den Einspritzpumpen der anderen Zylinder gesteuert.

[0055] Dieser und ähnliche Eingriffe stabilisieren den Betrieb der Regler R und R_α derart, daß in manchen Fällen auch auf die Verwendung zweier Regler verzichtet werden kann.

Ansprüche

1. Verfahren zur Regelung eines langsamlaufenden, mehrzylin­drischen Dieselmotors mit folgenden Merkmalen:

a) Bei definierten Winkelstellungen (γ,Pi) der Kurbelwelle, die jeweils dem oberen Totpunkt von einem der Zylinder (Z1,...,Z6) zugeordnet sind und die Endwinkel (γ1, γ2,...,γ′) eines vor­gegebenen, vor diesem Totpunkt liegenden Winkelbereiches (α; α′; α₁,..., α₆;α_j′) darstellen, wird jeweils ein Istwert (n_α) für die mittlere Geschwindigkeit, mit der die Kurbel­welle den Winkelbereich (α; α′; α₁,...,α₆;α_j′) durchlaufen hat, gebildet, mit einem Geschwindigkeits-Sollwert (n*) ver­glichen und einem schnellen Regler (R_α) zugeführt,

b) eine mindestens über mehrere der vorgegebenen Winkelberei­che gemittelte Drehzahl (n) der Kurbelwelle wird gemessen, mit einem Geschwindigkeits-Sollwert (n*) verglichen und einem trägen Regler (R) zugeführt, und

c) mit dem Ausgangssignal (F*) des trägen Reglers (R) wird allen Zylindern (Z1,...,Z6) eine Voreinstellung ihrer Füllgrade vorgegeben, und mittels des Ausgangssignals (F_α*) des schnel­len Reglers (R_α) wird die Voreinstellung dieser Füllgrade verstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der träge Regler (R) im wesentlichen integrales Verhalten, der schnelle Regler (R_α) im wesentlichen proportionales Verhalten hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Winkelbereich (α; α′; α₁...α₆; αj′) zumindest ungefähr dem Winkelabstand der Kurbelwelle zwischen den oberen Totpunkten zweier benachbarter Zylinder (Z1,...,Z6) entspricht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Abstand (dα(n)) des Winkelberei­ches (α₁,...,α₆) vom oberen Totpunkt des zugeordneten Zylin­ders (Z1,...,Z6) drehzahlabhängig (n) verstellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß bei gleichbleibender Drehzahl (n) die Summe der Winkelbereiche (α₁,...,α₆) den ganzen Zyklus des Dieselmotors ergeben und daß zur Veränderung des Abstandes einer der Winkelbereiche vorübergehend verändert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß beim Vergleich des Istwertes (n_α) mit dem Sollwert (n*) Abweichungen unterdrückt werden, die unterhalb einer vorgegebenen Schwelle (DT) liegen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Winkelstellung (γ) der Kurbelwelle fortlaufend erfaßt wird, der Winkelbereich (α; α′, α₁,...,α₆; αj′) durch Vorgabe eines Anfangswertes und eines Endwertes (γ₁,...,γ₆;Pi) vorgegeben wird, die Zeit (T) zwischen dem Er­reichen des Anfangswertes und des Endwertes gemessen und aus der gemessenen Zeit (T) die Drehgeschwindigkeit (n_α) bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Drehzahl (n) durch Messen der für jeweils einen ganzen Zyklus des Dieselmotors benötigten Zeit bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß eine einem der Zylinder zugeordnete mittlere Drehgeschwindigkeit (n_βj) gemessen wird, mit der die Kurbelwelle einen praktisch beim oberen Totpunkt dieses einen der Zylinder (Z_j) beginnenden Winkelbereich (β_j) durchläuft, daß die mittlere Drehgeschwindigkeit (n_βj) mit einem Sollwert (n*) verglichen wird und damit der Füllgrad des dieser Geschwin­digkeit (n _βj) zugeordneten Zylinders (Z_j) korrigiert wird.

10. Verfahren zur Geschwindigkeitserfassung einer Kurbel­welle eines langsamlaufenden, mehrzylindrischen Dieselmotors mit folgenden Merkmalen:

a) An der Kurbelwelle wird der momentane Drehwinkel (γ) gemessen (DET,CT),

b) durch Messung der Zeit, die von der Kurbelwelle benötigt wird, um einen sich über die oberen Totpunkte mehrerer Zy­linder (Z1,...,Z6) erstreckenden Winkelbereich (α; α₁,..., α₆) zu durchlaufen, wird eine erste, mittlere Geschwindig­keit (n, n_av) der Kurbelwelle gemessen und

c) für jeden Zylinder (Z1,...,Z6;T_j) wird eine auf eine vorgege­bene Referenzstellung bezogene Anfangsstellung und Endstel­lung (Pi) der Kurbelwelle in Abhängigkeit von der ersten mittleren Geschwindigkeit (n,n_av) vorgegeben und eine diesen Zylindern (T_j,Z_j) zugeordnete, zweite mittlere Geschwindig­keit (n _βj) gemessen, mit der die Kurbelwelle den Winkelbe­reich (β_j) zwischen Anfangsstellung und Endstellung (γ₁, γ₂...) durchläuft.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß jede der zweiten mittleren Geschwindig­keiten (n _βj) einer Kontrolleinrichtung (FKT,DECOD,MUX) für den zugeordneten Zylinder zugeführt wird.

12. Vorrichtung zur Drehzahlerfassung eines langsamlaufenden, mehrzylindrischen Dieselmotors mit

a) einem an die Kurbelwelle gekoppelten Referenzimpulsgeber (DET,CT,DN,SIGN,DN′) der die Winkelstellung (γ) der Kurbel­welle erfaßt und bei vorgegebenen Referenzwinkelstellungen (γ₁, γ₂,...γ′)der Kurbelwelle jeweils einen Referenzimpuls (t1, t2, t3,...t′) abgibt,

b)Mitteln (CT1,M1,DIV1) zur Messung eines ersten Mittelwertes (n) für die Geschwindigkeit, mit der die Kurbelwelle einen mehrere Referenzstellungen (γ₁,...,γ′) umfassenden großen Winkelbereich durchläuft,

c) einer von der mittleren Geschwindigkeit (n) gesteuerten Steuereinrichtung (FKT,ST), die dem Referenzimpulsgeber (CT) die Referenzwinkelstellungen vorgibt, und

d) Mitteln (CT2,M2,MP,DIV2) zur Messung eines zweiten Mittel­wertes (n_α) für die Geschwindigkeit, mit der die Kurbelwelle einen durch zwei Referenzwinkelstellungen (γ₁,γ₂,...,γ′) gegebenen kleinen Winkelbereich (α₁,...,α₆) durchläuft.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Mittel (FKT,DECOD,CT3,DIV3,MUX) enthält, die innerhalb eines Zyklus der Maschine jedem Zylinder (Z_j) einen der kleinen Winkelbe­reiche (β_j) zuordnen und den in diesem kleinen Winkelbereich gemessenen zweiten Mittelwert einem dem Zylinder (Z_j) zugeord­neten Speicher zuführt (FIG 4).

14. Vorrichtung zur Drehzahlregelung eines langsamlaufenden, mehrzylindrischen Dieselmotors mit

a) einem an die Kurbelwelle gekoppelten Winkelgeber (DET,CT), der die Winkelstellung (γ) der Kurbelwelle erfaßt und bei vorgegebenen Referenzwinkelstellungen (γ₁, γ₂,..., γ′) der Kurbelwelle jeweils einen Referenzimpuls abgibt,

b) an den Winkelgeber angeschlossenen Mitteln (CT1,M1,DIV1) zur Bildung eines ersten Mittelwertes (n) der Geschwindigkeit, mit der die Kurbelwelle einen mehrere Referenzstellungen (γ1, γ2,..., γ′) umfassenden großen Winkelbereich durch­läuft,

c) an den Winkelgeber angeschlossenen Mitteln (CT2, M2, DIV2) zur Bildung eines zweiten Mittelwertes (n_α) für die Geschwin­digkeit, mit der die Kurbelwelle einen durch zwei Referenz­winkelstellungen gegebenen kleinen Winkelbereich (α₁,...­α₆) durchläuft,

d) einen vom ersten Mittelwert (n) gespeisten trägen Regler (R), der ein erstes Regelsignal (F*) erzeugt, das von der Diffe­renz (n_α-n*) des ersten Mittelwertes (n) von einem Sollwert abhängt,

e) einen vom zweiten Mittelwert (n_α ) gespeisten schnellen Reg­ler (R_α), der ein zweites Regelsignal (Fα*) erzeugt, das von der Differenz (nα -n*) des zweiten Mittelwertes (n_α) von einem Sollwert abhängt, und

f) Mitteln (P1,...,P4) zur Steuerung des Füllgrades der einzel­nen Zylinder in Abhängigkeit von der Summe (AD) der beiden Regelsignale (F*+F_α*).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeich­net durch Mittel (FKT,ST), die die Lage der kleinen Winkelbereiche relativ zu den oberen Totpunkten der Zylinder ge­schwindigkeitsabhängig (n) verstellen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeich­net durch ein Totglied (DT) zur Unterdrückung kleiner Werte der Differenz (nα -n*) des zweiten Mittelwertes von einem Sollwert am Eingang des schnellen Reglers (R_α).

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeich­net durch Mittel (CT3,DIV3) zur Bildung eines dritten Mittelwertes (nβ_j) der Geschwindigkeit, mit der die Kurbelwelle nach dem Durchlaufen des oberen Totpunktes (T_j) eines Zylinders (Z_j) einen diesem Zylinder zugeordneten weiteren Winkelbereich (βj) durchläuft, und Mitteln (F_j*) zur Verände­rung des Füllgrades dieses Zylinders (Z_j) in Abhängigkeit von diesem dritten Mittelwert (n_βj) (FIG 4,5).

Zeichnung