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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen mehrzylindrigen Verbrennungsmotor
mit einem elektronischen Steuersystem, insbesondere Zweitakt-Kreuzkopfmotor
zum Antrieb eines Schiffes, bestehend aus einer ersten zentralen
Motorsteuereinheit und mehreren Zylinderinterfaceeinheiten, die
auf die Zylinder verteilt sind und Steuersignale zumindest an Betätigungsglieder
für die
Brennstoffeinspritzung in die Zylinder in Abhängigkeit von von der Motorsteuereinheit
empfangenen Signale abgeben, wobei das Steuersystem ferner Steuersignale
an Betätigungsglieder
für die
Austrittsventile der Zylinder und ggf. an Betätigungsglieder für andere
Zylinderkomponenten abgibt.
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Elektronische
Steuersysteme für
Verbrennungsmotoren sind seit vielen Jahren bekannt. Zum Beispiel
beschreibt die
US-PS 4 009 695 einen
Viertakt-Benzinmotor mit elektronischer Steuerung der Auslaß- und Einlaßventile,
der Brennstoffzufuhr und der Zündung.
Das Patent bezeichnet eine solche Steuerung als "elektronische Nockenwelle" und ihre Vorteile
sind ausführlich
beschrieben und umfassen die freie Einstellung der Öffnungs-
und Schließzeiten der
Ventile in Abhängigkeit
von dem augenblick lichen Betriebszustand des Motors. Die elektronische
Steuerung sämtlicher
Betätigungsglieder
erfolgt direkt von einer einzigen zentralen Motorsteuereinheit auf der
Basis empfangener Signale über
die Brennstoffbeschaffenheit, Luftdichte, Kurbelwellenbewegung, gewünschte Motorleistung
und das augenblickliche Motorverhalten. Die beschriebene Steuerung
ist sehr störanfällig, wobei
ein Ausfall des Prozessors zur Unterbrechnung der gesamten Motorsteuerung
führt.
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Die
US-PS 4 933 862 beschreibt
einen Viertaktmotor mit elektronischer Steuerung der Brennstoffzufuhr,
der Luftzufuhr und des Auslaßgasumlaufs,
wobei eine Teilung der Brennstoffzufuhrsteuerung derart vorgenommen
ist, daß die
Mehrheit der Signalberechnungen für diesen Zweck in Untereinheiten
erfolgt, die mit einem Prozessor für jeden Zylinder oder jedes
Paar von Zylindern verteilt sind. Diese Verteilung einiger der Berechnungen
auf mehrere Prozessoren soll die Betriebssicherheit des Motors verbessern,
so daß ein
Ausfall eines Prozessors nicht notwendigerweise zu einem Abschalten
des Motors führt.
Falls die zentrale Steuereinheit ausfällt, bricht die Steuerung zusammen.
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In
einem Versuch, die Betriebssicherheit eines Zweitakt-Dieselmotors der
eingangs wähnten
Art zu verbessern, wird durch
EP 0 509 189 B1 ein elektronisches Steuersystem
vorgeschlagen, bei dem eine einzige zentrale Motorsteuereinheit
mit einer einzigen Zylindersteuereinheit für jeden Zylinder verbunden
ist und bei dem die Zylindersteuereinheit zumindest zwei Steuersignale
für die
Steuerung der Brennstoffeinspritzung und des Auslaßventils
des in Rede stehenden Zylinders abgibt. Die zentrale Motorsteuereinheit
gibt Signale für
die Brennstoffmenge und die Brennstoffzeitsteuerung, die Auslaßventilzeitsteuerung
und die Kurbelwellenbewegung an die Zylindersteuereinheit. Wenn
ein Ausfall in der Motorsteuereinheit auftritt, werden sämtliche
Zylindersteuereinheiten durch die ausbleibende Signallieferung in Mitleidenschaft
gezogen, und der Motor bleibt stehen. Es ist darüber hinaus ein Nachteil, daß ein Ausfall
einer Steuereinheit normalerweise ein zeitweiliges Anhalten des
Motors erforderlich macht, um den in Rede stehenden Zylinder außer Betrieb
zu nehmen, insbesondere, wenn auch die Zylinderschmierung in die
gleiche Steuereinheit integriert ist. Wenn ein Zylinder nicht geschmiert
wird, ist es notwendig, den Kolben von der Kurbelwelle zu trennen,
bevor der Motor den Betrieb wieder aufnehmen kann, da der Kolben
nicht in einer trockenen Zylinderlaufbuchse laufen kann. Wenn der
Zylinder korrekt gelöst
ist, hat das beschriebene Steuersystem den Vorteil erreicht, daß der Motor
für einen
Betrieb mit den anderen Zylindern wieder angelassen werden kann;
aber selbst ein zeitweiliges Anhalten kann höchst unerwünscht oder unakzeptabel sein,
wenn es sich bei dem Motor um den Antriebsmotor eines Schiffes handelt.
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Es
ist bekannt, daß die
Betriebssicherheit elektronischer Steuersysteme mit einem zentralen Prozessor
durch die Verwendung zweier Prozessoren verbessert werden kann,
von denen der eine auf sogenannte Betriebsbereitschaft gehalten,
nämlich mit
den gleichen Eingangssignalen wie der aktive Prozessor auf einer
kontinuierlichen Basis versorgt wird. Der aktive Prozessor wird
von einer Schalteinheit überwacht,
die, wenn ein Ausfall festgestellt wird, das Steuersystem auf den
Bereitschaftsprozessor umschaltet, der unmittelbar in Betrieb genommen werden
kann. Ein solches Steuersytem hat wiederum nicht die erforderliche
Betriebssicherheit für
die Steuerung einer Antriebsmaschine eines Schiffes, da auch die
Schalteinrichtung ausfallen kann.
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Es
ist ferner bekannt, einen elektronisch gesteuerten Schiffsmotor
mit einem rein mechanisch wie enden Stützsystem zu versehen, vgl.
z.B.
WO 94/29577 A1 was
jedoch zu unerwünschten
Kosten führt.
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Aus
der
DE 42 20 247 A1 ist
eine redundant aufgebaute Steuerung für Fahrzeuge mit mehrzylindrigen
Verbrennungsmotoren bekannt. Die Steuerung umfasst zwei parallele
Rechner zur Berechnung und/oder Durchführung derselben Steuerfunktion. Beide
Rechner führen
unabhängig
voneinander eine Überwachungsmaßnahme anhand
eines Plausibilitätsvergleichs
durch und sind über
separate Leitungen mit den Gaspedaleinstellungsgebern verbunden.
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Aus
der
DE 44 37 336 A1 ist
ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines mehrzylindrigen
Dieselmotors bekannt, bei dem zwei Steuereinheiten zur Berechnung
der Kraftstoffsollmenge und zu einer dieser entsprechenden Stellgröße vorgesehen
sind. Hierfür
werden die Steuereinheiten mit Signalen eines Kurbelwellen- bzw.
Nockenwellensensors versorgt, aus denen dann einerseits die Drehzahl
bestimmt und mit denen andererseits eine Schwellwertbetrachtung
vorgenommen wird.
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Die
DE 43 14 118 A1 offenbart
ebenfalls wenigstens zwei Steuereinheiten für einen mehrzylindrigen Verbrennungsmotor,
bei dem für
den Datenaustausch eine zusätzliche
Kommunikationsleitung vorgesehen ist.
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Die
DE 35 15 040 A1 betrifft
den Aufbau und den Datenverkehr eines dezentralen Rechnersystems,
wobei dem Hauptrechner ein Rechner für die Berechnung der Zündung, des
Einspritzvorgangs sowie ein Steuerungsrechner für die Betätigung der Gaswechselventile
zugeordnet ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor mit
einer elektronischen Steuerung zu schaffen, die in hohem Maße fehlertolerant
ist, derart, daß das
Risiko eines Stehenbleibens aufgrund eines Ausfalls des Steuersystems
auf ein Minimum herabgesetzt ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist der Motor nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß das
Steuersystem zumindest eine weitere zentrale Motorsteuereinheit,
die parallel mit der ersten zentralen Motorsteuereinheit arbeitet,
und zumindest eine erste und eine zweite voneinander unabhängige Sensoreinrichtung
zum Feststellen der Winkelposition und Bewegung der Kurbelwelle
und zumindest zwei gesonderte Kommunikationsleitungen zwischen den
zentralen Motorsteuereinheiten und den Zylinderinterfaceeinheiten
umfaßt,
daß die
erste Sensoreinrichtung mit einer anderen Übertragungsleitung als die
zweite Sensoreinrichtung verbunden ist, daß die Zylinderinterfaceeinheiten
im Normalbetrieb des Steuersystems Signale sowohl von der ersten
als auch von der zweiten zentralen Motorsteuereinheit empfangen
und daß die
Zylinderinterfaceeinheiten mit einer eine Gültigkeitsüberprüfung der von den Motorsteuereinheiten
empfangenen Signale ausführenden
Auswahlfunktion verknüpft
sind.
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Die
Verwendung von zumindest zwei zentralen Motorsteuersystemen, von
denen beide im Normalbetrieb Signale an die Zylinderinterfaceeinheiten über zumindest
zwei gesonderte Kommunikationsleitungen liefern, bietet eine sehr
hohe Toleranz gegenüber
Fehlern im Steuersystem, da ein Fehler in einer Motorsteuereinheit
oder in einer der Kommunikationsleitungen nicht zu einem fehlenden
Signalempfang in den Zylinderinterfaceeinheiten führt. Somit kann
der Motor mit voller elektronischer Steuerung aller Zylinder laufen,
selbst wenn eine Motorsteuereinheit ausfällt oder eine Kommunikations-
bzw. Übertragungsleitung
unterbrochen ist. Falls eine Motorsteuereinheit ausfällt, sind
die Signale von der anderen Motorsteuereinheit an den Zylinderinterfaceeinheiten
direkt verfügbar,
da im Normalbetrieb mehrere Motorsteuereinheiten die Signale über die
Kommunikationsleitungen abgeben. Bei einem Ausfall einer Motorsteuereinheit
ist somit ein Steuersingalausfall in dem speziellen Augenblick vermieden,
wenn der Ausfall auftritt. Dieses ist von Bedeutung für die Zylindersteuerung,
die normalerweise zeitkritische Signale einschließt.
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Es
ist wesentlich für
die Erfindung, daß die Auswahlfunktionen
mit den Zylinderinterfaceeinheiten und nicht mit den zentralen Motorsteuereinheiten verknüpft sind,
da die Gültigkeitsüberprüfung der
von den Motorsteuereinheiten abgegebenen Signale damit auf die Motorzylinder
verteilt wird, gerade wie die Zylinderinterfaceeinheiten auf die
Zylinder verteilt sind. Im Falle des Versagens einer die Auswahlfunktion
ausführenden
Einheit kann das Versagen nur den bzw. die Motorzylinder in Mitleidenschaft
ziehen, dessen bzw. deren Steuerung von Signalen abhängt, die
von der Einheit mit versagender Auswahlfunktion weitergeleitet werden.
Entsprechend kann ein Ausfall einer Interfaceeinheit nur den bzw.
die Motorzylinder in Mitleidenschaft ziehen, der bzw. die ganz oder
teilweise von der ausgefallenen Interfaceeinheit gesteuert wird/werden.
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Der
Aufbau des Steuersystems mit zumindest zwei voneinander unabhängigen Sensoreinrichtungen
zum Feststellen der Winkelposition und Bewegung der Kurbelwelle
ermöglicht
ferner einen fortgesetzten Betrieb des Motors im Falle des Versagens einer
der Sensoreinrichtungen.
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Die
Aufrechterhaltung der Schmierung in einer Zylinderlaufbuchse ist
kritisch für
die fortwährende
hin- und hergehende Bewegung des Kolbens für einen langen Zeitraum, nachdem
eine Anzahl der normalen Zylinderfunktionen aufgrund eines zylinderlokalen
Ausfalls des Steuersystems, z.B. verursacht durch einen Fehler in
einer Zylinderinterfaceeinheit, aufgehört haben. Im Rahmen der Erfindung ist es
möglich,
den Motor vorübergehend
anzuhalten, um den Kolben des in Rede stehenden Zylinders auf herkömmliche
Weise abzutrennen, woraufhin der Motor bei abgetrenntem Zylinder
weiterlaufen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein kontinuierlicher
Lauf des Motors bei Ausfall einer Interfaceeinheit gewährleistet
und die Notwendigkeit für
ein zeitweiliges Anhalten dadurch vermieden, daß die Zylinderschmierung eines
Zylinders von zumindest zwei verschiedenen Zylinderinterfaceeinheiten
gesteuert wird, vorzugsweise Zylinderinterfaceeinheiten, die Paaren
benachbarter Zylinder zugeordnet sind. Bei Ausfall einer der Interfaceeinheiten
versagt die Schmierung an den von der Interfaceeinheit gesteuerten
Schmierstellen, aber die Schmierung der von der anderen Interfaceeinheit
gesteuerten Schmierstellen wird aufrechterhalten, so daß ein Ölfilm auf
der inneren Oberfläche
der Zylinderlaufbuchse aufrechterhalten wird, derart, daß der Kolben
im Zylinder nicht trocken läuft.
Indem man Interfaceeinheiten von Paaren benachbarter Zylinder die Schmierung
an Schmierstellen sowohl an dem eigenen Zylinder der Einheit als
auch an dem benachbarten Zylinder steuern läßt, werden kurze Kommunikationsleitungen
und verhältnismäßig wenig
Interfaceeinheiten, wie etwa eine Einheit pro Zylinder, geschaffen.
Es ist ferner möglich,
die Zylinderschmierung eines Zylinders durch zumindest zwei verschiedene
Zylinderinterfaceeinheiten zu steuern, die dem gleichen Zylinder
zugeordnet sind.
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Es
ist ferner möglich,
die Zylinderschmierung eines Zylinders von zumindest zwei gesonderten Kontrollprozessoren
für jeden
Zylinder steuern zu lassen, ob sie nun physisch in einer einzigen
oder in mehreren Interfaceeinheiten an dem gleichen oder mehreren
Zylindern angeordnet sind. Wenn die Schmierung von zwei verschiedenen
Interfaceeinheiten in der soeben beschriebenen Weise gesteuert wird,
wird die Steuerung von zwei Kontrollprozessor durchgeführt.
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Der
eine Prozessor oder die eine Zylinderinterfaceeinheit, die einen
Teil der Schmierung des Zylinders steuert, kann zusätzliches
Schmieröl
zuteilen, wenn ein Ausfall des anderen Prozessors oder der anderen
Zylinderinterfaceeinheit, die einen anderen Teil der Schmierung
des Zylinders steuert, festgestellt wird. Dieses ist besonders dann
vorteilhaft, wenn die Verbrennung im Zylinder nicht durch den Fehlerzustand
unterbrochen wird, da die Verbrennungsrestprodukte einen nicht unbeträchtlichen
Teil des Schmieröls
im Zylinder verbrauchen. Wenn die Verbrennung des Zylinders unterbrochen
wird, ist die Notwendigkeit für
eine zusätzliche
Schmierung an den verbleibenden aktiven Schmierstellen kleiner.
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Jede
Zylinderinterfaceeinheit kann zweckmäßig zumindest einen Kommunikations-
und Kontrollprozessor aufweisen, der auf der Basis der von der ersten
und/oder der zweiten zentralen Motorsteuereinheit empfangenen Signale
die Signalverarbeitung zur Bestimmung der Betätigungsgliedsteuersignale durchführt. Die
dezentralisierte Ausführung
der Berechnungen in den Interfaceeinheiten erhöht die Sicherheit des Systems,
da die Berechnungen so nahe wie möglich am Ort ihrer Anwendung
stattfinden, und gleichzeitig kann, in Abhängigkeit von der Art der Berechnungen,
eine vorteilhafte Verringerung des Signaldatenverkehrs in den Kommunikationsleitungen
erreicht werden. Vorzugsweise umfassen die von der Motorsteuereinheit
empfangenen Signale die Basisparameter, wie den augenblicklichen
Betriebszustand und die Kurbelwellenstellung bei der Berechnung
der Betätigungsgliedsteuersignale.
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Die
Motorsteuereinheit kann zweckmäßig ein
Sammelpunkt für
die äußeren Regulierungssignale
sein, wie etwa die von der Brücke
des Schiffes empfangenen Ansteuersignale, Signale über die
Propellersteigung, Regulierungskommandos, die vom Motorpersonal
gegeben werden, usw. Diese Signale werden an die Zylinderinterfaceeinheiten
weitergegeben, ggf. zu sammen mit Signalen zur Wahl eines Betriebszustands
unter mehreren möglichen
vorbestimmten Zuständen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
führen
die Motorsteuereinheiten eine Berechnung der belastungsabhängigen Dosierungsmengen
für Brennstoff
durch, während
die Signalverarbeitung im Kontrollprozessor den gewünschten
Einspritzverlauf und die zugehörigen
Steuersignale berechnet. Beide Berechnungsarten sind ziemlich prozessorlastig,
und diese Aufteilung der Berechnungen erbringt erstmals ein in zweckmäßiger Form
schnellwirkendes Steuersystem mit einer guten Verteilung der Prozessorbelastungen.
Zum anderen müssen
bei der Bestimmung der Dosierungsmengen des Brennstoffs an den einzelnen
Zylinder die aufgrund von Unterschieden im physischen Einspritzsystem
jedes Zylinders auftretenden baulichen Ungenauigkeiten berücksichtigt
werden, wie etwa Unterschiede in den Düsenflächen der Brennstoffeinspritzventile
und in ihrem Öffnungs-
und Schließdruck
sowie jedwede Unterschiede in den Leckagemengen der Brennstoffpumpen und
Strömungswiderstände in Rohrverbindungen zwischen
der Pumpe und den Einspritzventilen usw. Ferner hat die Brennstoffdosierung
zu berücksichtigen,
daß die
Motordrehzahl innerhalb einer einzelnen Motorumdrehung variiert,
aus welchem Grund die Dosierung auf der Basis einer mittleren Drehzahl getroffen
werden sollte. Die Berechnung der Dosierungsmengen kann die baulichen
Ungenauigkeiten durch Einbeziehung einer Integrationskomponente (Berechnung
einer Summierung oder eines integralen Terms) ausgleichen, die für die Berechnungen
für alle
Zylinder verwendet wird und über
einen langen Zeitraum, wie über
mehrere Motorumdrehungen, auftretende Ungenauigkeiten korrigiert.
Dadurch, daß die
Berechnungen der Dosierungsmengen in den Motorsteuereinheiten durchgeführt werden,
ist die integrale Komponente von vorherigen Berechnungen bei der
augenblicklichen Berechnung direkt verfügbar. Die Berechnung des Einspritzverlaufs
in der Interfaceeinheit bestimmt die zeitabhängige Dosierungsrate, die zur
Einspritzung der ge wünschten Brennstoffmenge
während
eines Motorkreislaufs führt.
Ein Beispiel kann die Unterteilung der Dosierungsmenge in eine Voreinspritzung
und eine Haupteinspritzung oder in mehrere intermittierende Einspritzungen
sein. In einer einfacheren Ausführungsform,
bei der die Einspritzung mit einer im wesentlichen konstanten Rate
durchgeführt
wird, führen
die Interfaceeinheiten keine Berechnung des Einspritzverlaufes aus.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
enthalten die von der Motorsteuereinheit empfangenen Grundparameter
Daten über
die augenblickliche und die gewünschte
Motorbelastung, wobei der Kontrollprozessor zumindest die belastungsabhängige Dosierungsmenge
des Brennstoffs und die zugehörigen Betätigungsgliedsteuersignale
berechnet und der Kontrollprozessor an zumindest eine weitere Zylinderinterfaceeinheit
und/oder die Motorsteuereinheit ein zur Korrektur für bauliche
Ungenauigkeiten in der Brennstoffdosierung an den Zylindern verwendetes Signal
abgibt. Das Abgabesignal kann typischerweise die obige integrale
Komponente sein, die Teil der Berechnungen des Dosierungssignals
ist. Dieses Signal kann entweder an alle Einheiten rundgesendet oder
speziell an eine oder mehrere Einheiten mittels eines Tokens gerichtet
werden.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Zylinderinterfaceeinheit einen Zeitsteuerprozessor, der die
Steuersignale mit der Position der Kurbelwelle synchronisiert. Diese
Ausführung
mit einem gesonderten Zeitsteuerprozessor entlastet den Kontrollprozessor
und beschleunigt die in der Zylinderinterfaceeinheit auszuführende Signalberechnung.
Dieses ist insbesondere dann ein Vorteil, wenn die Zylinderinterfaceeinheit
Signale direkt von einer Anzahl der Sensoreinrichtungen empfängt.
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Es
ist ferner möglich,
die Signalverarbeitung in der Zylinderinterfaceeinheit dadurch zu
beschleunigen, daß sie
einen gesonderten, die Brennstoffeinspritzung steuernden Unterprozessor
umfaßt.
Die Berechnungen zur Bestimmung der Steuersignale für die Brennstoffeinspritzung
sind die aufwendigsten in der Interfaceeinheit, und eine Abtrennung
dieser Berechnungen durch Durchführung
in einem gesonderten Unterprozessor erbringt die schnellste Fertigberechnung
aller Steuersignale, die von den Zylinderbetätigungsgliedern während eines
einzelnen Motorarbeitsspiels benötigt
werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
liefern die zumindest zwei voneinander unabhängigen Sensoren Signale direkt
an sowohl die zentralen Motorsteuereinheiten als auch direkt an
die Zylinderinterfaceeinheiten. Dieses bietet den Vorteil, daß die Signale
zum Zwecke der Berechnung der augenblicklichen Winkelstellung und
Bewegung der Kurbelwelle allen Einheiten zur Verfügung stehen,
was es möglich
macht, die Zeitsteuersignale in allen Einheiten unabhängig von
den anderen Einheiten zu bestimmen, was die Betriebssicherheit des
Steuersystems verbessert.
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In
einer anderen Ausführungsform,
die eine Vereinfachung der Schaltungsverbindung zwischen den Sensoren
und den zugehörigen
Einheiten möglich
macht, liefern die zumindest zwei voneinander unabhängigen Sensoren
ausschließlich
Signale direkt an die Motorsteuereinheiten. Auf der Basis der Signale
von den Sensoren berechnen die Motorsteuereinheiten die augenblickliche
Winkelstellung und Bewegung der Kurbelwelle und versehen die Zylinderinterfaceeinheiten
mit den Signalen, die für
die korrekt abgestimmte Betätigung
der Betätigungsglieder
erforderlich sind. Vorzugsweise liefert jeder Sensor Signale an
beide Motorsteuereinheiten.
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In
einer Weiterentwicklung dieser anderen Ausführungsform weisen sowohl die
Motorsteuereinheiten als auch die Zylinderinterfaceeinheiten miteinander
synchronisierte Zeitgeber auf, wobei die in der Zylinderinterfaceeinheit
von der Motorsteuereinheit empfangenen Signale mit Daten über den
Augenblick verknüpft
werden, in dem das Steuersignal für das individuelle Betätigungsglied
abzugeben ist. Die Zylinderinterfaceeinheit kann dann die erforderliche Signalverarbeitung
zur Bereitstellung des Betätigungsgliedsteuersignals
ausführen,
bevor es auszusenden ist, woraufhin das Steuersignal abgegeben wird,
wenn sein eigener lokaler Zeitgeber den vorbestimmten Augenblick
für die
Signalaussendung erreicht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
berechnen die Motorsteuereinheiten die Signale zum Zwecke der Steuerung
zumindest eines der Betätigungszylinder
der Zylinderinterfaceeinheit fertig und geben das Signal einen vorbestimmten
Zeitraum, bevor das Betätigungsglied
zu betätigen
ist, ab, wobei die Zylinderinterfaceeinheit ausschließlich die
Gültigkeitsüberprüfung des
Signals ausführt
und dieses an das Betätigungsglied
leitet. Dieses macht einen sehr einfachen Aufbau der Zylinderinterfaceeinheiten
möglich,
indem die Signalberechnungen von den Motorsteuereinheiten durchgeführt werden.
Der vorbestimmte Zeitraum muß eine
Dauer entsprechend der Zeit haben, die zur Lieferung des Signals
an die Interfaceeinheit und die Ausführung der Gültigkeitsüberprüfung verwendet wird. In diesem
Fall braucht die Interfaceeinheit nicht die Signalabgabe an das
Betätigungsglied
in bezug auf einen lokalen Zeitgeber zu steuern, sondern sie leitet
das Signal unmittelbar weiter. Jedoch ist der vorbestimmte Zeitraum
vorzugsweise wesentlich länger,
und die Betätigung
des Betätigungsglieds
wird mit dem Motorarbeitsspiel synchronisiert unter Verwendung eines
lokalen, synchronisierten Zeitgebers, wie oben beschrieben, womit das
Steuersystem genauer und weniger empfindlich für Änderungen im Signaldatenverkehr
wird, die bei einem Ausfall in einer Anzahl von Steuersystemkomponenten
auftreten können.
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Die
auf die Zylinder verteilten Zylinderinterfaceeinheiten können mehrere
Zylinder, z.B. zwei oder drei Zylinder, bedienen. Dieses reduziert
die Gesamtzahl an Interface einheiten für einen spezifischen Motor
und reduziert die Kosten des Steuersystems, wobei jedoch gleichzeitig
die Betriebssicherheit reduziert wird, da ein Ausfall einer Interfaceeinheit
mehrere Motorzylinder in Mitleidenschaft zieht. Um daher einen sehr
betriebssicheren Motor zu erhalten, ist vorzugsweise zumindest eine
Zylinderinterfaceeinheit für
jeden Zylinder vorgesehen.
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Es
ist möglich,
den Motor nach der Erfindung so auszubilden, daß zumindest eines der der Zylinderinterfaceeinheit
zugeordneten Betätigungsglieder zumindest
zwei Zylinder bedient. Als Beispiel kann angeführt werden, daß eine von
einem Betätigungsglied
betriebene Schmiervorrichtung mit mehreren gemeinsam betätigten Dosierkolben Öl an Schmierstellen
an mehr als einem Zylinder liefern kann, was auf einfache Weise
die Zylinderschmierung an einem Zylinder mittels zumindest zweier
verschiedener Interfaceeinheiten erfüllt. Im Falle, daß eine Interfaceeinheit
mehr als einen Zylinder bedient, kann ein Betätigungsglied für die Brennstoffeinspritzung
zwei Zylinder bedienen, und vorzugsweise kann auch ein Betätigungsglied
für das
Auslaßventil
zwei Zylinder bedienen. In diesem Fall kann die Zahl der Zylinderinterfaceeinheiten
der Zahl von Betätigungsgliedern des
gleichen Typs entsprechen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und
der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung,
in der mehrere Ausführungsbeispiele
des Gegenstands der Erfindung rein schematisch veranschaulicht sind;
es zeigen:
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1 bis 3 drei
verschiedene Formen von Gesamtkommunikations-Verbindungen zwischen
den Einheiten des Steuersystems des Motors,
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4 bis 6 drei
verschiedene Ausführungsformen
einer Zylinderinterfaceeinheit,
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7 ein
Beispiel eines Kommunikations- und Kontrollprozessors und
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8 und 9 zwei
schematische Beispiele der Steuerung der Zylinderschmierung.
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Aus
Gründen
der Einfachheit werden in der folgenden Beschreibung verschiedener
Ausführungsformen
die gleichen Bezugszeichen für
Bauteile mit der gleichen Funktion verwendet.
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1 zeigt
einen großen,
langsamlaufenden Zweitakt-Dieselmotor
des Kreuzkopftyps, der allgemein mit 1 bezeichnet ist.
Der Motor kann ein Antriebsmotor eines Schiffes oder ein stationärer generatortreibender
Motor sein, der Strom für
ein Stromnetz erzeugt. Der Motor hat mehrere Zylinder, typischerweise
vier bis vierzehn Zylinder, in dem dargestellten Beispiel sechs
Zylinder, die mit 2 bezeichnet sind und jeweils ein Auslaßventil,
eine Brennstoffeinheit mit Brennstoffeinspritzventilen, Zylinderschmierstellen,
ein Start- oder Ansteuerluftventil und Sensoren zur Überwachung
des Zylinderbetriebs, wie des Zylinderdrucks, der Temperatur und
des Drucks des Auslaßgases
und der Temperatur ausgewählter
Zylinderkomponenten, aufweisen. Die gesteuerten Komponenten des
Zylinders werden durch Betätigungsglieder
(nicht gezeigt) aktiviert und sind typischerweise hydraulisch angetrieben.
Die einzelnen Bauteile mit zugehörigen
Betätigungsgliedern
sind bekannter Stand der Technik und bedürfen keiner detaillierten Beschreibung.
Die Motorleistung pro Zylinder kann derzeit typischerweise im Bereich
von 400 bis 5900 kW liegen. Ein langsamlaufender Motor gemäß der vorliegenden
Erfindung bedeutet einen Motor mit einer Nenndrehzahl im Bereich
von 30 bis 200 U/min. Jedoch ist die Erfindung auch auf Vierzylindermotoren
mittlerer Drehzahl zum Antrieb von Schiffen mit einer Drehzahl im
Bereich von 100 bis 1000 U/min und einer Leistung pro Zylinder im
Bereich von 100 bis 1000 kW anwendbar. In diesem Fall hat jeder Zylinder
auch ein Ansaugventil.
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Das
elektronische Steuersystem des Motors umfaßt mehrere Sensoreinrichtungen 3 zum
Feststellen der augenblicklichen Winkelposition und Bewegung der
Kurbelwelle, mehrere zentrale Motorsteuereinheiten 4, mehrere
Zylinderinterfaceeinheiten 5 und mehrere Kommunikationsleitungen 6 zwischen
den Einheiten 4 und 5.
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Die
Sensoreinrichtungen 3 sind dem Fachmann bekannt und können beispielsweise
eine magnetoelektrische oder optoelektrische Ausführung haben,
wie etwa ein optischer Inkrementalkodierer, der beispielsweise mit
einem oder mehreren Sensoren den Durchgang von Meßpunkten
feststellt, die an einem der Drehbewegung der Kurbelwelle folgenden Teil
angeordnet sind. Es können
z.B. 2.048 Meßpunkte
pro Wellenumdrehung wie auch ein Nullimpulsgeber vorhanden sein.
Die Meßpunkte
können auch
in Abhängigkeit
von ihrer Position auf der Welle kodiert sein. In diesem Fall ist
der Nullimpulsgeber überflüssig. Auf
der Basis der gesammelten Taktsignale können die augenblickliche Winkelstellung,
die Winkelgeschwindigkeit und -beschleunigung der Welle in allgemein
bekannter Weise bestimmt werden. Die zumindest zwei Sensoren sind
voneinander mechanisch unabhängig
und können
beispielsweise an dem jeweiligen Ende des Motors angeordnet sein.
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Die
Motorsteuereinheiten 4 sind zentrale Prozessoren, die die
Gesamtüberwachungs-
und Regulierungssignale von an der Motoranlage angebrachten Sensoren
und von Außeneinheiten
erhalten und Signale an die Zylinderinterfaceeinheiten 5 und an
gemeinsame Motoreinheiten, wie etwa Versorgungspumpen für Brennstoff,
Wasser und Hydraulikmedien, Hilfsgebläse, Kompressoren für Ansteuerluft usw.,
abgeben.
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Die
Motorsteuereinheiten 4 können beispielsweise Überwachungssignale 7 vom
Turboladesystem des Motors, vom Spülluftsystem, vom System zur
Versorgung der Zylinderbetätigungsglieder
mit Hydraulikmedium, vom Brennstoffversorgungssystem, vom Wellen-
und Propellersystem und von den Zylinderinterfaceeinheiten erhalten.
Einige Beispiele typischer Signalarten werden nun angeführt. Vom Turboladersystem
können
sich die Signale auf den Betriebszustand beziehen, wie etwa die
Drehzahl und eventuelle Vibrationsparameter für Turbolader und Parameter
für Ansaugluft
und Auslaßgas,
wie etwa Temperatur und Druck. Vom Spülluftsystem sind die Signale
typischerweise Messungen des Drucks und der Temperatur im Spülluftempfänger. Die
Hydrauliksystemsignale sind typischerweise Messungen des Zuführdrucks.
Aus dem Brennstoffversorgungssystem können sich die Signale auf Temperatur
und Druck für
den den Zylindern zugeführten
Brennstoff und ggf. Parameter für
die Brennstoffbeschaffenheit beziehen. Aus dem Wellen- und Propellersystem
können
Signale bezüglich
der Drehzahl der Welle und der augenblicklichen Steigung des Propellers
im Falle eines CP-Propellers empfangen werden. Des weiteren können die
Motorsteuereinheiten Signale von eventuellen Wellengeneratoren und
vom Sicherheitssystem des Schiffes empfangen. Die Motorsteuereinheiten
können
beispielsweise äußere Regulierungssignale 8 von
der Kommandobrücke
des Schiffes, aus dem Motorsteuerraum oder von einem Notsteuerpult
erhalten. Beispiele solcher Arten von Signalen könnten ein Befehl sein, den Motor
zu starten oder zu stoppen, ein Befehl zur Belastungsänderung,
eine manuelle Aktivierung spezifischer Betriebszustände oder
Optimierungsparameter für
den Motorbetrieb sein.
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Die
Motorsteuereinheiten führen
vorzugsweise eine Gültigkeitsprüfung der
empfangenen Sensorsignale aus. Falls ein Signal von einem oder mehreren
Sensoren ausbleibt, kann die Motorsteuereinheit so eingerichtet
sein, daß eine
ungefähre
Berechnung des fehlenden Signals auf der Basis der Signale von den
anderen Sensoren und/oder auf der Basis früherer Signale der fehlenden
Art durchgeführt
wird, wobei die Näherungsberechnung
eine vorbestimmte und vorpro grammierte Beschreibung des Zustandes des
Motorteilsystems benutzt, zu dem das fehlende Signal gehört.
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Die
Motorsteuereinheiten geben Steuersignale 9 an die gemeinsamen
Motoreinheiten ab. Diese können
beispielsweise die Steuerung des hydraulischen Druckes in einem
redundant aufgebauten hydraulischen Systems, des Luftdruckes in
einem redundant aufgebauten Ansteuerungsluftsystem, des Brennstoffdruckes
in einem redundant aufgebauten Brennstoffsystem, der Hilfsgebläse und Turbolader usw.
betreffen.
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Die
Motorsteuereinheiten geben ferner Signale an die Zylinderinterfaceeinheiten 5 ab.
Beispiele von Signalen zur Verwendung in einer Ausführungsform,
in der die Berechnungen in den Interfaceeinheiten in dem möglichen
Ausmaß vorgenommen
werden, können
Signale zur Wahl des augenblicklich gewünschten Betriebszustands und
Signale zum Ändern
der Motorbelastung sein. Die Interfaceeinheiten können beispielsweise
vorprogrammierte Berechnungsroutinen für die Betriebsarten aufweisen:
Start des Motors, Stop des Motors, Betrieb mit niedriger Belastung,
Betrieb mit niedrigem Brennstoffverbrauch, Betrieb mit minimaler
NOx-Bildung
bei der Verbrennung, Betrieb mit steigender Motorbelastung, Betrieb
mit fallender Motorbelastung, Betrieb mit unveränderter Belastung und Betrieb
im Sicherheitszustand. In einer anderen Ausführungsform können die Berechnungen
in dem möglichen
Umfang in den Motorsteuereinheiten durchgeführt werden, was bedeutet, daß die Berechnungsroutinen
für die
verschiedenen Betriebszustände
in den Motorsteuereinheiten gespeichert sind, die dann Signale an
die Zylinderinterfaceeinheiten zum öffnen und Schließen der
Auslaßventile
zu bestimmten Zeitpunkten, Signale zur Aktivierung der Brennstoffbetätigungsglieder,
nämlich
zeitspezifische Starts und Stops der Brennstoffeinspritzung, die
intermittierend sein kann, aus einer fortlaufenden Einspritzung
bestehen oder aus einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung
zusammengesetzt sein kann, zeitspezifische Signale zur Betätigung der
Zylinderschmierung und zeitspezifische Signale zur Anwendung von
Ansteuerluft abgeben. Die erstere Ausführungsform kann vorzuziehen sein,
da die dezentralisierten Berechnungen in den Interfaceeinheiten
ein Steuersystem abgeben, das eine höhere Sicherheit und weniger
Datenverkehr in den Kommunikationsleitungen erbringt. Natürlich ist es
auch möglich,
das Steuersystem als eine Zwischenlösung zwischen den beiden genannten
Extremen auszubilden.
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Im
Normalbetrieb empfangen die Zylinderinterfaceeinheiten 5 Signale
von beiden oder allen Motorsteuereinheiten 4 und müssen eine
Gültigkeitsüberprüfung der
empfangenen Signale ausführen,
wobei für
jeden Signaltyp das Signal von nur einer der Motorsteuereinheiten
gewählt
wird. Das Risiko eines Berechnungsfehlers in einer ansonsten korrekt
funktionierenden Motorsteuereinheit ist außerordentlich gering. Falls
eine Motorsteuereinheit ein falsches Signal abgibt, würde dieses
daher praktisch stets einem Fehler in den Eingangssignalen zu dieser
Einheit zuzuschreiben sein, beispielsweise verursacht durch einen
fehlerhaften Sensor bei der Motorüberwachung. Daher kann die
Gültigkeitsüberprüfung in der
Interfaceeinheit einen Vergleich der Größe des Signals von den verschiedenen
Motorsteuereinheiten umfassen. Falls die Signale identisch sind
oder voneinander um weniger als einen vorbestimmten Grenzwert abweichen,
kann das Signal aus einer der Motorsteuereinheiten erste Priorität haben,
so daß dieses
Signal ausgewählt
und von der Interfaceeinheit verwendet wird. Falls der Signalvergleich
einen Unterschied zeigt, der größer ist
als der vorbestimmte Grenzwert, können mehrere Möglichkeiten
gewählt
werden. Die einfachste Wahlmethode ist es, das Signal zu akzeptieren,
das am wenigsten von dem vorherigen Gültigkeitssignal desselben Typs
abweicht, vorausgesetzt, daß kein
Signal der Änderung des
Betriebszustandes empfangen worden ist. Falls der Betriebszustand
geändert
worden ist, kann das Signal gewählt
werden, das am besten mit den vorprogrammierten Standardsignalwerten übereinstimmt,
die zu dem neuen Betriebszustand gehören. Ein Vergleich mit solchen
zum augenblicklichen Betriebszustand gehörenden Standardwerten kann auch
als Auswahlmethode in dem Fall verwendet werden, in dem der Betriebszustand
nicht geändert worden
ist. Falls die empfangenen Signale vom gleichen Typ sämtlich aus
vorbestimmten Intervallen herausfallen, die zu dem augenblicklichen
Betriebszustand gehören,
kann die Interfaceeinheit so vorprogrammiert sein, daß die empfangenen
Signale zurückgewiesen
werden und statt dessen ein vorbestimmter Signalwert verwendet wird,
der einen sicheren, aber nicht optimalen Betrieb des Zylinders möglich macht.
Zum Beispiel können
bezüglich
der Brennstoffversorgung die Signale zu einer Einspritzung einer
verhältnismäßig kleinen
Brennstoffmenge führen,
und die Betätigung
des Auslaßventils
kann so gewählt
werden, daß das
Ventil in einer bekannten Weise geöffnet und geschlossen wird,
die den Maximaldruck im Zylinder während der Verbrennung begrenzt,
und im Falle der Zylinderschmierung kann eine vorbestimmte reichliche
Menge an Schmieröl zugeteilt
werden.
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Falls
nur ein Signal empfangen wird, kann die Gültigkeitsüberprüfung dieses auf der Grundlage der
Annahme akzeptieren, daß das
fehlende Signal von der anderen Motorsteuereinheit deren Ausfall oder
einem Bruch der Kommunikationsleitungen zu dieser Einheit mit einem
daraus folgenden Ausbleiben der Signalzuführung zuzuschreiben ist.
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Die
Kommunikationsleitungen 6 sind zumindest als Doppelverbindungen
ausführt,
so daß jede der
Einheiten 4 und 5 mit zumindest zwei Kommunikationsleitungen
verbunden ist und sie über
jede der Leitungen miteinander kommunizieren können. Die Kommunikationsleitungen
sind in der Zeichnung als Übertragungsleitungen
mit mehreren Stationen gezeigt, nämlich offenen Strängen, an
die die Einheiten parallel angeschlossen sind. Statt dessen können die Kommunikations-
bzw. Übertragungsleitungen
als Ringnetz ausge führt
werden, nämlich
als geschlossene Stränge,
mit denen die Einheiten parallel verbunden sind.
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In
der in 1 gezeigten Ausführungsform sind die Sensoreinrichtungen 3 sowohl
mit den Einheiten 4 als auch den Einheiten 5 über gesonderte doppelte
Signalleitungen 10 verbunden. In dem in 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel
sind die Sensoreinrichtungen 3 mit der jeweiligen Motorsteuereinheit 4 über eine
Signalleitung 10a verbunden. Wahlweise ist es auch möglich, die
Sensoreinrichtungen 3 mit der Motorsteuereinheit der anderen
Sensoreinrichtung über
eine Signalleitung 10b zu verbinden, so daß beide
Motorsteuereinheiten Signale von beiden Sensoreinrichtungen über getrennte,
vorzugsweise galvanisch getrennte, Signaleingänge erhalten, was die Betriebssicherheit
des Systems verbessert. In diesem Fall können die Motorsteuereinheiten
so eingerichtet sein, daß sie
eine Gültigkeitsüberprüfung der
in den beiden oder mehr Signaleingängen von den Sensoreinrichtungen 3 empfangenen
Signale ausführen.
In der in 3 gezeigten Ausführungsform
ist eine Prozessoreinheit 3a zwischen die Sensoreinrichtungen 3 und
die doppelten Kommunikationsleitungen 6 zum Umformen der
von den Sensoren 3 empfangenen Impulssignale in für die augenblickliche
Position und Bewegung der Kurbelwelle repräsentative Signale eingesetzt,
die bewirkt, daß diese Berechnungen
zentral vor der Verteilung an die Einheiten 4 und 5 ausgeführt werden.
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Die
Zylinderinterfaceeinheiten 5 können auf verschiedene Weise
ausgebildet sein. Eine Möglichkeit
besteht darin, sämtliche
Berechnungen für
Gültigkeitsüberprüfungen und
Bestimmung der Betätigungsgliedsteuersignale
in einem einzigen Kommunikations- und Kontrollprozessor zu sammeln,
der mit den beiden getrennten Kommunikationsleitungen 6 und
den verschiedenen einem einzigen Zylinder 2 zugeordneten
Betätigungsgliedern
verbunden ist. Eine andere Möglichkeit
ist in 4 veranschaulicht, in der eine Zylinderinterfaceeinheit 5 einen
Kommunikations- und Kontrollprozessor 12 und einen Zeitsteuerprozessors 13 umfaßt, die,
z.B. über
einen internen Bus 14 in der Einheit 5, miteinander
kommunizieren. Der Zeitsteuerprozessor 13 wird mit Impulssignalen 15 von
den Sensoreinrichtungen 3 versorgt. Dieses kann über die
Signalleitungen 10 erfolgen, wie in 1 gezeigt.
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Der
Prozessor 12 in 4 liefert Steuersignale an ein
Betätigungsglied 16 in
einer Brennstoffeinheit zur Brennstoffzufuhr. Das Betätigungsglied wird
durch die Signale in der Weise betätigt, daß eine Brennstoffeinspritzung über eine
Anzahl von Einspritzdüsen 17 mit
der gewünschten
Zeiteinstellung im Verhältnis
zu dem Motorarbeitsspiel ausgeführt wird.
Die Brennstoffeinheit kann eine Brennstoffpumpe aufweisen, die mittels
des Betätigungsglieds
hydraulisch betrieben und elektronisch gesteuert wird und die mit
einer Versorgungsquelle für
Brennstoff mit verhältnismäßig niedrigem
Druck verbunden ist. Bei der Betätigung
liefert die Brennstoffpumpe Brennstoff mit einem hohen Druck an
eine oder mehrere Einspritzdüsen.
In einer anderen Ausführung kann
die Brennstoffeinheit mit einer Hochdruckquelle für Brennstoff
verbunden sein und Steuerventile enthalten, die durch das Betätigungsglied
zum Ingangsetzen und Abschließen
des Einspritzvorgangs geöffnet
und geschlossen werden, d.h. ein Brennstoffsystem vom sogenannten
Typ des gemeinsamen Stranges (common rail).
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Der
Prozessor 12 liefert ferner Steuersignale an eine Zylinderschmiereinheit 18,
derart, daß diese Schmiermittelmengen
zuteilt, die an die augenblicklichen Betriebszustände angepaßt sind,
vorzugsweise derart, daß die
Dosierung zu spezifischen Zeitpunkten des Motorarbeitsspiels stattfindet.
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Wenn
der Zeitsteuerprozessor 13 mit mehr als einem Sensor 3 über gesonderte
Signalleitungen 10 verbunden ist, führt er eine Gültigkeitsprüfung der empfangenen
Impulssignale aus. Die Gültigkeitsprüfung der
Sensorsignale ist einfach durchzuführen, da gut definierte und
verhältnismäßig enge
Grenzen dafür
vorliegen, wie schnell der Motor seine Drehzahl ändern kann. In ihrer einfachsten
Ausführung
kann die Gültigkeitsprüfung vorsehen,
daß ein
Signal die erste Priorität
hat und daß dieses
Signal verwendet wird, solange es sich in einem vorbestimmten Intervall
hält, und
daß das
andere Signal verwendet wird, wenn das erste Signal ausbleibt oder
aus dem Intervall herausfällt.
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Der
Zeitsteuerprozessor kann beispielsweise die empfangenen Impulssignale
in Signale umrechnen, die für
die augenblickliche Winkelposition und Bewegung der Kurbelwelle
repräsentativ
sind, und er kann beispielsweise die Zeitpunkte während des
Motorarbeitsspiels berechnen, bei denen verschiedene Steuersignale
zu den Betätigungsgliedern der
Zylinder zuzuführen
sind und er kann in Übereinstimmung
hiermit die notwendigen Signale an den Prozessor 12 senden.
Der Zeitsteuerprozessor kann ferner Steuersignale direkt an ein
Betätigungsglied 19 für ein Auslaßventil 20 und
bei Start und Reversieren auch Steuersignale direkt an ein Betätigungsglied 21 für ein Ansteuerluftventil
liefern.
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Die 5 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der die Interfaceeinheit 5 einen gesonderten Unterprozessor 22 zur
Durchführung
der Berechnungen des Brennstoffeinspritzverlaufs aufweist. In diesem Fall
kann der Zeitsteuerprozessor 13 Daten über die Zylinderzeitsteuerung
sowohl an den Prozessor 12 als auch an den Unterprozessor 22 liefern.
Der Prozessor 12 bestimmt die Steuersignale an die Betätigungsglieder 18, 19 und 21 für die Zylinderschmierung,
das Auslaßventil 20 und
die Ansteuerluftanwendung.
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Die 6 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der zwei unabhängige
Interfaceeinheiten von etwa dem gleichen Typ wie dem in 4 gezeigten
in einem gemeinsamen Außengehäuse zusammengfaßt sind.
Die Interfaceeinheiten 5 umfassen zwei gesonderte Kommunikations-
und Kontrollprozessoren 12 mit jeweiligem Zeitsteuerprozessor 13.
Der eine Prozessor 12 steuert die Brennstoffzuführung über das Betätigungsglied 16 und
steuert ein Betätigungsglied 18 für die Zylinderschmierung.
Der andere Prozessor 12 steuert das Auslaßventil 20,
die Ansteuerungsluftanwendung und ein zweites Betätigungsglied 18 für eine gesonderte
Zylinderschmierung bei demselben Zylinder.
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Der
Kommunikations- und Kontrollprozessor 12 kann die in 7 gezeigte
Ausführung
aufweisen. Die Verbindung mit den beiden Kommunikationsleitungen 6 findet über zwei
gesonderte Leitungstreiber/Empfänger 22 statt,
die beispielsweise vom Typ RS485 sein können. Eine Stromquelle 23,
die eine 24-V-Batterie sein kann, ist über einen Stromkreis 24 parallel
verbunden mit zwei Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlern 25,
die galvanisch getrennte Ein- und Ausgänge besitzen und entsprechende
Kommunikationskreise mit Spannung von beispielsweise 5 V versehen.
Jeder Kreis 22 ist mit einem zugehörigen Kommunikationskontrollglied 26 über eine
Anzahl von, etwa 3, Signalwegen 27 verbunden, die ein galvanisch
getrenntes Glied 28, wie etwa einen Optokoppler oder einen
Kondensator, enthalten. Über
einen internen Bus 29 sind die Kontrollglieder 26 mit
einem Prozessor 30 verbunden, der so programmiert ist,
daß er
die Signalgültigkeitsüberprüfung und
die Ausführung
der gewünschten
Berechnungen durchführt. Über einen
Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler 31 ist der Prozessor 30 mit
der Stromquelle 23 verbunden. Dieser Aufbau gewährleistet,
daß zwei
Kommunikationsleitungen 6 mit zugehörigen Einheiten im Kommunikations-
und Kontrollprozessor vollständig elektrisch
getrennt sind, wobei der Prozessor 30 ebenfalls von den
Kreisen 22 elektrisch getrennt ist. Somit kann eine Spannungsüberlastung
der einen Verbindungsleitung 6, wie etwa aus einer fehlerhaften
Verbindung mit einer 220-V-Stromquelle mit daraus folgender Zerstörung der
direkt mit der Leitung verbundenen Kreise 22 nicht zu irgendeiner
Beschädigung
des Prozessors 30 oder der anderen Leitung mit den direkt
mit dieser verbundenen Kreisen 22 führen.
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Wie
oben erwähnt,
wird die Zylinderschmierung jedes Zylinders 2 vorzugsweise
von zwei unabhänigen
Prozessoren oder zwei Zylinderinterfaceeinheiten 5 gesteuert. 8 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der jeder Zylinder mit zwei Interfaceeinheiten verbunden ist,
von denen jede die Schmierung eines Teils der Schmierstellen 32 der
Zylinderlaufbuchse vornimmt. Jede Schmierstelle kann eine spezifische
Dosiereinrichtung aufweisen, oder sie besitzen eine Dosiereinheit,
die Schmieröl
an mehrere Schmierstellen liefert. Im ersten Fall veranschaulichen
die Ringe 33 eine Signalleitung zu den Dosiereinrichtungen,
und im zweiten Fall veranschaulichen sie Verteilerleitungen für Schmieröl von den
Dosiereinheiten zu den Schmierstellen.
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9 veranschaulicht
eine Ausführungsform,
bei der jeder Zylinder eine Interfaceeinheit 5 aufweist
und bei der die Steuerung der Schmierung der Zylinder paarweise
ausgeführt
wird, derart, daß die
einem Zylinder eines Paares zugeordnete Interfaceeinheit die Schmierung
bei einem Teil der Schmierstellen an ihrem eigenen Zylinder und
die Schmierung an einem Teil der Schmierstellen des anderen Zylinders
des Paares steuert.
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Einzelheiten
des Aufbaus der vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen der
Erfindung können
kombiniert werden, um innerhalb des Rahmens der Erfindung weitere
Ausführungsformen
zu schaffen. Einer oder beide der gesonderten Prozessoren 12, 13,
die in 6 gezeigt sind, können beispielsweise so ausgebildet
sein, wie in 5 gezeigt, und die Betätigungsglieder 16, 18, 19 und 21 können von
anderen Prozessoren als den in der Zeichnung gezeigten gesteuert
werden.