DE3700088C2 - Mehrmotoriges Antriebssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrmotoriges Antriebssystem ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

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 Patentanspruchs 1 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betriebsstörung oder den Ausfall ei­ nes Motors bei einer zweimotorigen Anlage durch Varia­ tion des Stellwinkels einer Drosselklappe festzustellen und außerdem festzustellen, welcher der bei­ den Motoren defekt ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

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 F1, F2 (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 sind die Drosselklappenwinkel α1 und α2 der Drosselklappen 6, 7 über der Zeit t angegeben. Im untersten Diagramm ist der zugehörige Drehzahlverlauf gezeigt.

Während einer ersten Betriebsphase B1 sind die Drosselklappen­ winkel α1 und α2 konstant, so daß auch die Drehzahl n kon­ stant bleibt.

Während einer zweiten Betriebsphase B2 werden die Drossel­ klappenwinkel α1 und α2 spiegelbildlich bzw. betragsgleich und gegensinnig periodisch durch die Testfunktionen F1, F2 verändert. Da auch in dieser Betriebsphase B2 die Drehzahl n konstant bleibt, bedeutet dies, daß beide Motoren 1, 2 in Ordnung sind.

In einer weiteren Betriebsphase B3 erfolgt wiederum eine Mo­ dulation der Drosselklappenwinkel α1, α2, jedoch zeigt die Kurbelwellendrehzahl n in dieser Betriebsphase B3 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 B4 eine gezielte Verstellung des Drosselklappenwinkels α2, was eine entsprechende Drehzahländerung hervorruft. Daraus kann geschlossen werden, daß der Motor 2 in Ordnung ist, weshalb die zuvor in der Betriebsphase B3 festgestellte Stö­ rung offensichtlich am Motor 1 vorliegen muß.

Eine weitere Prüfung zur Feststellung, welcher Motor defekt ist, ist in der Betriebsphase B5 angegeben. Dort wird eine Verstellung des Drosselklappenwinkels α1 vorgenommen, die jedoch keine Änderung der Drehzahl n bewirkt. Daraus ergibt sich, daß der Motor 1 ausgefallen sein muß.

Die periodischen Testfunktionen F1, F2 können den Drossel­ klappenwinkeln α1, α2 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 (F1) die Stellung einer Drosselklappe (6) moduliert und mittels einer zur ersten Testfunktion (F1) spiegelbildlichen bzw. gegenläufigen zwei­ ten Testfunktion (F2) die Stellung der anderen Drosselklappe (7) moduliert, so 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 (α2) ei­ ner Drosselklappe (7) verändert und die daraus resultierende Änderung der Motordrehzahl (n) zur Ermittlung des gestörten Motors (1) ausgewertet wird.