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1. WO2011006797 - VIBRATION-COMPENSATED FREE PISTON ENGINE

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ DE ]

Patentansprüche

1. Verfahren zur Schwingungskompensation bei einem Freikolbenmotor (1 ) mit zwei Kolbenpaaren (2a, 2b) mit jeweils einem Lineargenerator (10) zur Stromerzeugung, dadurch gekennzeichnet, dass für zwei gegengleich arbeitende Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) der Kolbenpaare (2a, 2b) der zeitliche Verlauf (Fκ) der Verbrennungskräfte erfasst wird und daraus die zeitliche Abweichung (tdlff) der Verbrennungsstöße (F2) dieser beiden Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) zueinander ermittelt wird und dass in Abhängigkeit davon zur Reduzierung der zeitlichen Abweichung der Verbrennungsstöße (Fz) für zumindest einen der beiden Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) die Kraftstoffmenge für die Verbrennung und/oder die Verbrennungsluftmenge und/oder die Stromentnahme des zugehörigen Lineargenerators (10) geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass aus Eingangsdaten (24) für den Freikolbenmotor (1 ) für zumindest einen der beiden Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) eine Kraftstoffmenge und/oder Verbrennungsluftmenge und/oder Stromentnahme des zugehörigen Lineargenerators (10) ermittelt wird und die ermittelte Kraftstoff menge und/oder die Verbrennungsluftmenge und/oder Stromentnahme für den Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) zur Reduzierung der zeitlichen Abweichung der Verbrennungsstöße (Fz) korrigiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Abweichung der Verbrennungsstöße (Fz) durch Ermittlung des Zeitverzuges (tdlff) der zeitlichen Verläufe (Fκ) der Verbrennungskräfte ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Abweichung der Verbrennungsstöße (F2) durch Ermittlung des zeitgleichen Verbrennens oder durch Ermittlung des ungleichzeitigen Verbrennens ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Freikolbenmotor (1 ) mittels einer Not-Aus-Funktion abgestellt wird, wenn die Freikolbenpaare (2a, 2b) mit Frequenzungleichheit oder Phasenungleichheit schwingen.

6. Vorrichtung zur Schwingungskompensation bei einem Freikolbenmotor (1 ) mit zwei Kolbenpaaren (2a, 2b) mit jeweils einem Lineargenerator (10) zur Stromerzeugung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinheit (20) vorgesehen ist, mit der der zeitliche Verlauf (Fκ) der Verbrennungskräfte zweier gegengleich arbeitender Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) der Kolbenpaare (2a, 2b) erfassbar ist und weiters eine Synchronisationsvorrichtung (40) vorgesehen ist, in der aus dem zeitlichen Verlauf (Fκ) der Verbrennungskräfte eine zeitliche Abweichung der Verbrennungsstöße (F2) dieser beiden Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) zueinander ermit- telbar ist und dass in der Synchronisationsvorrichtung (40) in Abhängigkeit von der zeitlichen Abweichung der Verbrennungsstöße (F2) zur Reduzierung der zeitlichen Abweichung der Verbrennungsstöße (Fz) für zumindest einen der beiden Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) ein Kraftstoffmengensteuersignal (28) und/oder ein Verbrennungsluftmengensteuersignal (34) zur Regelung der Verbrennung für diesen Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) und/oder ein Stromentnahmesteuersignal (29) zur Regelung der Stromentnahme des zugehörigen Lineargenerators (10) erzeugbar und ausgebbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Synchronisationsvorrichtung (40) eine Vergleichseinheit (22) vorgesehen ist, in der die zeitliche Abweichung der Verbrennungsstöße (Fz) ermittelbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Synchronisationsvorrichtung (40) eine Digitalisiereinheit (21 ) vorgesehen ist, in der die Signale von der Sensoreinheit (20) digitalisiert werden.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Synchronisationsvorrichtung (40) zur Erreichung einer Eingangsanforderung aus Eingangsdaten (24) für zumindest einen der beiden Kolben (3a, 4b; 3b, 4a) eine Kraftstoffmengenvorgabe und/oder eine Verbrennungsluftmengenvorgabe und/oder eine Vorgabe für die Stromentnahme des zugehörigen Lineargenerators (10) ermittelbar ist, die zur Reduzierung der zeitlichen Abweichung der Verbrennungsstöße (F2) in der Synchronisationsvorrichtung (40) korrigierbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motorsteuereinheit (23) vorgesehen ist, die aus den Eingangsdaten (24) eine Kraftstoffmengenvorgabe und/oder eine Verbrennungsluftmengenvorgabe und/oder eine Vorgabe für die Stromentnahme ermittelt und diese zur Ermittlung des Kraftstoffmengensteuersignals (28) und/oder des Verbrennungsluftmengensteuersignals (34) und/oder des Stromentnahmesteuersignals (29) an die Vergleichseinheit (22) übergibt.