DE3700088A1 - Mehrmotoriges antriebssystem - Google Patents
Mehrmotoriges antriebssystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein mehrmotoriges Antriebssystem ge
mäß der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der DE-OS 22 55 874 und der DE-OS 27 13 988 ist es
bekannt, mehrere Motoren in Verbindung mit einer gemeinsamen
Kurbelwelle zu betreiben, wobei die Motoren eigene
Gemischaufbereitungs- und Zündungsanlagen besitzen. Dabei
kann es sich auch um einen vielzylindrigen V-Motor mit zwei
Gemischaufbereitungs- und Zündungsanlagen handeln. Die
Stellmotoren der Drosselklappen werden von einer gemeinsamen
Steuerung synchron betätigt. Fällt nun bei einem derartigen
mehrmotorigen Antriebssystem ein Motor aus, so bedeutet dies
nicht, daß die Kurbelwelle zum Stillstand kommt, sondern der
ausgefallene Motor wird von dem anderen Motor mitgeschleppt.
Dies kann zum Beispiel beim Ausfall der Zündung zur Beschä
digung des mitgeschleppten Motors führen.
Ein mehrmotoriges Antriebssystem mit den Merkmalen des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei Ausfall
eines der Motoren eine Störungsmeldung erfolgt, so daß das
Antriebssystem abgeschaltet und die aufgetretene Störung be
seitigt werden kann. Dadurch können größere Motorschäden
verhindert werden.
Die Feststellung einer Betriebsstörung oder des Ausfalls ei
nes Motors kann bei einer zweimotorigen Anlage durch Varia
tion des Stellwinkels einer Drosselklappe festgestellt
werden. Außerdem kann festgestellt werden, welcher der bei
den Motoren defekt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines zwei Motoren aufweisenden
Antriebssystems und
Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Drosselklappenstellwinkel
und der Kurbelwellendrehzahl.
Das in Fig. 1 dargestellte Antriebssystem besitzt zwei Mo
toren 1, 2 mit einer gemeinsamen bzw. starr gekoppelten
Kurbelwelle 3. Jedem Motor 1, 2 ist eine separate
Gemischaufbereitungs- und Zündanlage 4, 5 zugeordnet. Die
Drosselklappen 6, 7 der Motoren 1, 2 werden von einem ge
meinsamen Steuergerät 8 bezüglich ihres Drosselklappenwin
kels gesteuert. Eingangsseitig ist das Steuergerät 8 mit dem
Fahrpedal 9 gekoppelt, welches die vom Fahrer gewünschten
Fahrgeschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen oder Verzögerun
gen in Form eines elektrischen Signals zum Steuergerät 8
überträgt. Das Steuergerät 8 betätigt je nach Fahrerwunsch
die Stellmotoren der Drosselklappen 6 und 7, um eine ent
sprechende Änderung der Motorendrehzahl zu veranlassen.
Die Kurbelwelle 3 treibt über ein Getriebe 10 eine Abtriebs
welle 11 an. Ein im Bereich der Kurbelwelle 3 angeordneter
Drehzahl-Sensor 12 gibt ein der jeweiligen Drehzahl entspre
chendes elektrisches Signal an das Steuergerät 8 ab. Um
Betriebsstörungen, die in einem der beiden Motoren 1, 2
auftreten, erkennen zu können, beaufschlagt das Steuergerät
8 die Stellmotoren der Drosselklappen 6, 7 mit periodischen
Testfunktionen F 1, F 2 (Fig. 2), die eine Modulation der
Drosselklappenwinkel beider Drosselklappen 6, 7 bewirken.
Diese Testfunktionen sind zueinander spiegelbildlich bzw.
gegenläufig, so daß eine durch die Modulation bewirkte Dreh
zahlerhöhung bei einem der beiden Motoren eine entsprechende
Drehzahlreduzierung beim anderen Motor zu bewirken versucht.
Da jedoch die Motoren 1, 2 über die Kurbelwelle 3 starr ge
koppelt sind, heben sich die durch die Modulation der Dros
selklappenwinkel hervorgerufenen Drehmomentänderungen auf,
so daß im ungestörten Betrieb keine Drehzahländerungen der
Kurbelwelle 3 auftritt.
Ist dagegen einer der beiden Motoren ausgefallen, so daß er
nur noch vom anderen Motor angetrieben wird, so bewirkt eine
gegensinnige Veränderung des Drosselklappenwinkels der bei
den Drosselklappen 6, 7, daß nur vom funktionstüchtigen Mo
tor eine entsprechende Drehmomentänderung erfolgt, während
der ausgefallene Motor keine Momentänderung bewirkt. Dies
hat dann eine entsprechende Drehzahlmodulation zur Folge,
die vom Drehzahlsensor 12 festgestellt und zum Steuergerät 8
gemeldet wird. Das Steuergerät 8 erkennt die entsprechend
der Testfunktion auftretende Drehzahlmodulation und gibt ei
ne Störungsmeldung ab. Dies kann auf einfache Weise mittels
einer Signallampe erfolgen.
In Fig. 2 ist der Drosselklappenwinkel α 1 und α 2 der
Drosselklappen 6, 7 über der Zeit t angegeben. Im untersten
Diagramm ist der zugehörige Drehzahlverlauf gezeigt.
Während einer ersten Betriebsphase B 1 sind Drosselklappen
winkel α 1 und α 2 konstant, so daß auch die Drehzahl n kon
stant bleibt.
Während einer zweiten Betriebsphase B 2 werden die Drossel
klappenwinkel α 1 und α 2 spiegelbildlich bzw. betragsgleich
und gegensinnig periodisch durch die Testfunktionen F 1, F 2
verändert. Da auch in dieser Betriebsphase B 2 die Drehzahl n
konstant bleibt, bedeutet dies, daß beide Motoren 1, 2 in
Ordnung sind.
In einer weiteren Betriebsphase B 3 erfolgt wiederum eine Mo
dulation der Drosselklappenwinkel α 1, α 2, jedoch zeigt die
Kurbelwellendrehzahl n in dieser Betriebsphase B 3 eine ent
sprechende Modulation auf. Diese Drehzahl-Modulation wird
von der Steuerung 8 (Fig. 1) erkannt und ein die Störung
anzeigendes Signal ausgelöst.
Weiterhin veranlaßt das Steuergerät 8 in einer Betriebsphase
B 4 eine gezielte Verstellung des Drosselklappenwinkels α 2,
was eine entsprechende Drehzahländerung hervorruft. Daraus
kann geschlossen werden, daß der Motor 2 in Ordnung ist,
weshalb die zuvor in der Betriebsphase B 3 festgestellte Stö
rung offensichtlich am Motor 1 vorliegen muß.
Eine weitere Prüfung zur Feststellung, welcher Motor defekt
ist, ist in der Betriebsphase B 5 angegeben. Dort wird eine
Verstellung des Drosselklappenwinkels α 1 vorgenommen, die
jedoch keine Änderung der Drehzahl n bewirkt. Daraus ergibt
sich, daß der Motor 1 ausgefallen sein muß.
Die periodischen Testfunktionen F 1, F 2 können den Drossel
klappenwinkeln α 1, α 2 in mehr oder weniger langen Zeitab
ständen zur Überprüfung der Motorfunktion in Form einer Am
plitudenmodulation überlagert werden.
Claims (2)
1. Mehrmotoriges Antriebssystem mit wenigstens zwei Motoren
und einer gemeinsamen Kurbelwelle bzw. mit starr gekoppelten
Kurbelwellen, bei dem jeder Motor eine eigene
Gemischaufbereitungs- und Zündanlage hat und ein gemeinsames
Steuergerät die Drosselklappen beider Motoren steuert, da
durch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (8) mittels einer
periodischen ersten Testfunktion (F 1) die Stellung einer
Drosselklappe (6) moduliert und mittels einer zur ersten
Testfunktion (F 1) spiegelbildlichen bzw. gegenläufigen zwei
ten Testfunktion (F 2) die Stellung der anderen Drosselklappe
(7) moduliert; und daß bei Auftreten einer entsprechenden
Drehzahlmodulation der Motordrehzahl (n) eine Störungsmel
dung erfolgt.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß nach erfolgter Störungsmeldung der Stellwinkel (α 2) ei
ner Drosselklappe (7) verändert und die daraus resultierende
Änderung der Motordrehzahl (n) zur Ermittlung des gestörten
Motors (1) ausgewertet wird.
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