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Title:
DRIVE SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/007019
Kind Code:
A1
Abstract:
The drive system for a motor vehicle comprises an internal combustion engine (1) with at least one controlling element (29) affecting its power and/or torque and/or rotation speed, controllable by a motor element (27), an electric generator system (3) driven by the engine (1), at least one electric motor (11) powered by the generator system (3) and driving the motor vehicle and an electronic control (19) which controls at least the one motor element (27) and the electric power supplied by the generator system (3) and/or the electric power taken by the electric motor (11) depending on the position of an accelerator pedal (23). The system includes means for detecting the actual value of the rotation speed of the engine (1) and means for detecting an actual value of the power supplied by the generator system (3). The control (19) comprises rotation speed regulators (33), which maintain the actual rotation speed at a predetermined setting, and power regulators (37) which maintain the actual electric power at a predetermined setting. To the control (19) is allocated a data store (31) in which characteristic data for combinations of data for the power setting and data for the rotation speed setting and/or data for regulating the at least one motor element (27) are stored. Both with the generator arrangement (3) and with the engine (1) on overrun, depending on the current from the generator arrangement, the control (19) detects the torque cycle depending on the crankshaft angle and, depending on the rotation speed cycle, diagnoses operating faults and/or the state of the motor.

Inventors:
Adler, Uwe (Baunachweg 4, Schweinfurt, D-8720, DE)
Drexl, Hans-jürgen (Kaltenhöfer Steige 11, Schonungen, D-8724, DE)
Lutz, Dieter (Spessarstr. 12, Schweinfurt, D-97422, DE)
Nagler, Franz (Am Zehntgrafen 12, Ottendorf, D-8729, DE)
Ochs, Martin (Ebersbergstr. 10, Schweinfurt, D-8720, DE)
Schiebold, Stefan (Gymnasiumstr. 4, Schweinfurt, D-8720, DE)
Schmidt-brücken, Hans-joachim (Sonnenstraße 9, Geldersheim, D-8712, DE)
Thieler, Wolfgang (Kastanienweg 1, Haßfurt, D-8728, DE)
Wagner, Michael (Ottostraße 3, Niederwerrn, D-8721, DE)
Westendorf, Holger (Gänseleite 8, Hambach, D-8721, DE)
Wychnanek, Rainer (Erlenbrunnstraße 13, Madenhausen, D-8721, DE)
Application Number:
PCT/DE1992/000833
Publication Date:
April 15, 1993
Filing Date:
September 30, 1992
Export Citation:
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Assignee:
MANNESMANN AKTIENGESELLSCHAFT (Mannesmannufer 2, Düsseldorf 1, D-40213, DE)
Adler, Uwe (Baunachweg 4, Schweinfurt, D-8720, DE)
Drexl, Hans-jürgen (Kaltenhöfer Steige 11, Schonungen, D-8724, DE)
Lutz, Dieter (Spessarstr. 12, Schweinfurt, D-97422, DE)
Nagler, Franz (Am Zehntgrafen 12, Ottendorf, D-8729, DE)
Ochs, Martin (Ebersbergstr. 10, Schweinfurt, D-8720, DE)
Schiebold, Stefan (Gymnasiumstr. 4, Schweinfurt, D-8720, DE)
Schmidt-brücken, Hans-joachim (Sonnenstraße 9, Geldersheim, D-8712, DE)
Thieler, Wolfgang (Kastanienweg 1, Haßfurt, D-8728, DE)
Wagner, Michael (Ottostraße 3, Niederwerrn, D-8721, DE)
Westendorf, Holger (Gänseleite 8, Hambach, D-8721, DE)
Wychnanek, Rainer (Erlenbrunnstraße 13, Madenhausen, D-8721, DE)
International Classes:
B60L50/10; B60K6/46; B60K17/12; B60L15/20; B60W10/06; B60W10/08; B60W20/00; F02D11/10; F02D29/06; F02D31/00; F02D45/00; (IPC1-7): B60L11/02
Foreign References:
EP0159005A21985-10-23
EP0340686A11989-11-08
DE3243515A11983-12-08
Attorney, Agent or Firm:
Meissner P. E. (Hohenzollerndamm 89, Berlin 33, D-1000, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine CD mit wenigstens einem ihre Leistung und/oder ihr Drehmoment und/oder ihre Drehzahl beeinflussenden, von einem Stellantrieb C27) steuerbaren Stellglied (29), eine mit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine CD drehfest verbundene elektrische Generatoranordnung C3), wenigstens einen aus der Generatoranordnung C3) gespeisten, das Kraftfahrzeug antreibenden Elektromotor C1D, eine elektronische Steuerung C19, 33, 37), die einerseits wenigstens den einen Stellantrieb C27) und andererseits die von der Generatoranordnung C3) erzeugte elektrische Leistung und/oder die von dem Elektromotor C11) aufgenommene elektrische Leistung abhängig von der Einstellung eines Fahrpedals C23) steuert, MitteL C35) zur Erfassung eines Istwerts der Drehzahl der Brennkraftmaschine CD oder der mit ihr gekuppelten Generatoranordnung C3) sowie Mittel zur Erfassung eines Istwerts der von der Generatoranordnung C3) erzeugten und/oder der von dem Elektromotor C11) aufgenommenen elektrischen Leistung, wobei die Steuerung C19, 33, 37) DrehzahlRεgelmittεl C33) umfaßt, die die IstDrehzahl im zeitlichen MitteL auf einem vorgegεbenen DrehzahlSollwert halten und LeistungsRegelmittel C37) umfaßt, die die elektrische IstLeistung im zeitlichen Mittel auf einem vorgεgebenεn LεistungsSoLLwεrt halten, dadurch gekennzeichnεt, daß die Stεuεrung C19, 33, 37) den momentanen Verlauf des 5troms dεr Generatoranordnung C3) in Abhängigkeit von dεr momentanεn KurbεlweLlenWinkelposition der Brεnnkraftmaschinε CD erfaßt, abhängig von dε Strom dεn momεntanen Verlauf des Dreh omεnts der Brennkraftmaschine CD in Abhängigkeit von der KurbelweLlεnWinkelposition ermittelt und mit in einem Datenspeicher C3D gespeicherten 5ollwerten für die Größe und/oder den momentanen Verlauf des Drehmoments vergleicht sowie bei Abweichungen mit einer vorbestimmten Größe oder εinεm vorbestimmten Verlauf ein εinε Betriεbsstörung rεpräsεntiεrεndεs 5tεuersignal erzeugt.
2. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine CD, eine mit der Abtriεbswelle der Brennkraftmaschine CD drehfεst verbundεnε εlεktrischε Gεneratoranordnung (3), wenigstens einεn aus dεr Gεnεratoranordnung C3) gespεistεn, das Kraftfahrzεug antrεibεndεn ELεktromotor C1D und εinε εlεktronischε Steuerung C19, 33, 37), die die von der Generatoranordnung C3) erzeugte elektrische Leistung und/oder die von dem Elektromotor C1D aufgenommene elektrischε Lεistung abhängig von der Einstellung eines Fahrpεdals C23) stεuεrt, wobei der das Kraftfahrzεug antrεibεndε ELεktromotor C1D im Schubbεtriεb des Kraftfahrzeugs als Generator arbeitet und die Genεratoranordnung (3) während des Anlassens der Breπnkraftmaschinε CD oder im Schubbetriεb dεs Kraftfahrzεugs als Motor arbeitet und die Brennkraftmaschinε antrεibt, insbεsondεrε nach Anspruch 1, dadurch gεkεnnzεichnεt , daß diε Stεuerung (19, 33, 37) währεnd dεs Motorbεtriεbs der Generatoranordnung C3) den momentanen Verlauf des Generatorstroms bei abgestεllter Zündung und/oder Kraftstoffzufuhr der Brennkraftmaschine CD erfaßt und hiervon abhängig den momentanεn Verlauf des von der Gεnεratoranordnung C3) erzeugtεn Schlεppmomεnts in Abhängigkeit vom Kurbelwellεnwinkεl dεr Brεnnkraftmaschine ermittelt und daß die Steuerung C19, 33, 37) Abweichungen der Größe und/oder des Verlaufs des ermittelten Schleppmoments von vorgegebenen SoLLwertεn und/oder einem 5ollverlauf erfaßt und abhängig von der Größe und oder dem VerLauf der Abwεichung ein einε Bεtriebsstörung repräsentierendes Steuersignal erzeugt.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gεkεnnzεichnet, daß die Steuerung den momentanen VerLauf des Schleppmoments in Abhängigkeit dεr KurbelwelLenWinkelpositiαn in einem Datenspeicher C3D speichert.
4. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekεnnzεichnεt, daß dεr VerLauf des 5chlεppmoments für wenigstεns 720° dεs KurbelweLLεnwinkels in dεm Datenspεicher C3D gespεichεrt ist.
5. Antriεbsanordπung nach Anspruch 3 odεr 4, dadurch gεkennzeichnet, daß diε Stεuεrung C19, 33, 37) währεnd dεs Motorbεtriεbs der Generatoranordnung (3) diε Drεhzahl und/odεr diε Tεmpεratur dεr Brennkraftmaschine CD erfaßt und den momentanen VerLauf des SchLεppmomεnts für mεhrεrε untεrschiedliche Wεrtε und/oder zumindεst εinεn zeitabhängigen VerLauf der DrεhzahL und/odεr dεr Tεmpεratur εrmittεlt und in dem Datεnspeicher CD speichert.
6. Antriebsanordnung nach einεm dεr Ansprüche 2 bis 5, dadurch gεkεπnzεichnεt, daß diε Stεuεrung C19, 33, 37) das Schlεppmomεnt lεdiglich nach einer vorbestimmten Mehrzahl Anlaßvorgänge der Brennkraftmaschine CD und/oder nach einer vorbestimmten Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs und/oder oberhalb einer festgelegten Temperatur der Brennkraftmaschine CD auf Abweichungen von den vorgegebenen Sollwerten überprüft.
7. Antriebsanordnung nach εinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzεichnet , daß die GeneratDranordnung C3) mehrεre Wicklungssträngε aufwεist und den momεntanen VerLauf des Schleppmoments aus den jeweils für sich erfaßten Strömen in den einzεLnen Wicklungssträngen ermittelt.
8. 6 Antriebsanordnung nach einεm dεr Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß das die Betriebsstörung repräsεntierende 5teuεrsignaL eine Warneinrichtung C57) aktiviert und/oder einen FehLerspeicher CSD eines Diagnosεsystems setzt und/oder die Steuεrung C19, 33, 37) εin die maximale Leistung und/oder die maximale Drehzahl der Brennkraftmaschinε CD und/oder die Kra tstof εinspritz εngε defektεr Zylindεr rεduziεrεndεs Notfahrprogramm aktiviεrt.
Description:
ANTRIEBSANORDNUNG FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug und insbesondere eine Antriebsanordnung, bei welcher das Kraftfahrzeug von wenigstens einem Elektromotor angetrieben wird, der von einer ihrerseits von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Generatoran¬ ordnung gespeist wird.

Herkömmliche Brennkraf maschinen, wie sie üblicherweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, können eine ge¬ wünschte Ausgangsleistung bestimmter Größe bei unter¬ schiedlicher Motordrehzahl erzeugen. In einem Drehmoment- Motordrehzahl-Kennlinienfeld folgen die Betriebspunkte gleicher Ausgangsleistung annähernd hyperbelförmigen Kennlinien entsprechend der Beziehung, daß die Ausgangs¬ leistung im wesentlichen gleich dem Produkt aus Motor- drehzahl und Drehmoment ist. Den Betriebspunkten konstan¬ ter Ausgangsleistung sind jedoch in dem Kennlinienfeld unterschiedliche Werte sonstiger Betriebsparameter, wie zum Beispiel des spezifischen Kraftstoffverbrauchs, der Schadstoffmenge und SchadstoffZusammensetzung der Abgase oder auch der Geräuschentwicklung der Brennkraftmaschine

Ersatzbl

zugeordnet. Durch geeignete Auswahl der Betriebspunkte könnte für jede gewünschte RusgangsLεistung ein Optimum eines der Betriebsparameter, beispielsweise des spezifischen Kraftstoffverbrauchs, d.h. des auf die geleistete Arbeit bezogenen Kraftstoffverbrauchs, ermittelt werden.

Bei herkömmlichen, von einer Brennkra tmaschine über ein mechanisches Getriebe angetriebenen Kraftfahrzeugen können die Betriebspunkte für eine gewünschte Leistung nur sehr begrenzt dem Betriebsparameteroptimum angenähert werden, da die Motordrehzahl nur entsprechend der Getriebeabstufung wählbar verändert werden kann.

Aus 'VDI-Berichte" Nr. 87ß, 1391, Seiten 611 bis 622 ist eine Antriebsaπordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, dessen Räder von gesonderten Elektromotoren angetrieben werden. Den Strom der ElektromDtore liefert ein von einer Brennkraftmaschine angetriebener Generator, wobei eine elektronische Steuerung den aus dem Generator den Elektromotoren zugeführten Strom abhängig von der an einem Fahrpedal vom Fahrer des Kraftfahrzeugs gewünschten Rntriebsleistung steuert. Für derartige Antriebe geeignete Elektromotoren und Generatoren sind beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung 0 159 005 bekannt; eine geeignete Steuerung ist in der europäischen Patentanmeldung 0 340 686 beschrieben.

Die DE 32 43 515 A1 befaßt sich mit einer Strategie zur Einstellung von Leistung und Drehzahl des Verbrennungsmotors einer dieselelektrischen Lokomotive während des Anfahrvorgangs. Bei einer Lokomotive handelt es sich um ein spurgebundenes Fahrzeug, bei dem im Unterschied zu Kraftfahrzeugen für den Straßenverkehr an sich üblicherweise in weiten Phasen des Fahrbetriebs relativ konstante Fahrbedingungen herrschen. Lediglich für die relativ kurze Phase des Anfahrvorgangs sollen gemäß diesem Stand der Technik unnötig hohe Verbrennungsmotordrehzahlen

vermieden werden, die an sich zwangsläufig Folge des wegen der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit ebenfalls niedrigen Antriebsleistung wären. Hierzu ist vorgesehen, unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit die Drehzahl des Verbrennungsmotors mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit und mit einer von der Führungsgröße (Soll-Leistung des Antriebs) abhängigen Steilheit ansteigen zu Lassen, so daß die Drehzahl bei Erreichen des Schwellenwertes der Fahrzeug¬ geschwindigkeit den jeweiligen DrehzahlsoLlwert erreicht und bei höheren Geschwindigkeiten auf diesem DrehzahlsoLlwert gehalten wird. Die DrehzahlsoLLwerte sind im übrigen jeweils einem 5olL-Leistungswert fest zugeordnet. Die Steuerung sorgt während des Anfahrvorgangs dafür, daß der Sollwert der elektrischen Leistung des Generators des Fahrzeugs entsprechend der Änderung der Verbrennungsmotor-Ist-Drehzahl verändert wird. Wie das Ausführungsbeispiel erkennen läßt, sind sowohl der Anstieg der Drehzahl im Übergangsbereich als auch die Zuordnung zwischen Führungsgröße und Drehzahl willkürlich als Lineare Funktion vorgegeben. Die Möglichkeit, eine bestimmte 5oLL-Leistung des Verbrennungsmotors bei unterschiedlichen SoLl-Drehzahlen jeweils in Abhängigkeit von vorgegebenen Optimiεrungskriterien Cz.B. Verbrauch, Geräuschemission, Schadstoffemission) anhand eines entsprechenden Kennlinienfeldes des Verbrennungsmotors festzulegen, wird nicht erwogen.

Störungen im Betrieb einer Brennkraftmaschine kündigen sich vieLfach frühzeitig an, ohne daß der Fahrer dies rechtzeitig wahrnimmt. Häufig erfolgt erst dann eine Reaktion (z.B. Abstellen der Brennkraftmaschine), wenn bereits größere Schäden eingetreten sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei welcher der Betrieb der die Antriebsleistung erzeugenden Brennkraftmaschine besser als bisher überwacht werden kann, um Folgeschäden zu minimieren oder sogar ganz zu

vermelden .

Den Ausgangspunkt der Erfindung bildet eine Hntriebsanordnung der vorstehend erläuterten Rrt, welche umfaßt:

eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einem ihre Leistung und/oder ihr Drehmoment und/oder ihre Drehzahl beeinflussenden, von einem Stellantrieb steuerbaren Stellglied, eine mit der Rbtriebswelle der Brennkraftmaschine drehfest verbundene elektrische Generatoranordnung, wenigstens einen aus der Generatoranordnung gespeisten, das Kraftfahrzeug antreibenden Elektromotor und eine elektronische Steuerung, die einerseits wenigstens den einen Stellantrieb und andererseits die von der Generatoranordπung erzeugte elektrische Leistung und/oder die von dem Elektromotor aufgenommene elektrische Leistung abhängig von der Einstellung eines Fahrpedals steuert. Weiterhin sind MitteL zur Erfassung eines Istwerts der Drehzahl der Brennkraftmaschine oder der mit ihr gekuppelten Generatoranordnung sowie MitteL zur Erfassung eines Istwerts der von der Generatoranordnung erzeugten und/oder der von dem Elektromotor aufgenommenen elektrischen Leistung vorgesehen. Die Steuerung umfaßt DrεhzahL-Regelmittel, die die Ist-Drehzahl im zeitlichen MitteL auf einem vorgegebenen Drehzahl-Sollwert hatten, sowie

Leistungs-RegeL itteL, die die eLektrische Ist-Leistung im zeitlichen Mittel auf einem vorgegebenen Leistungs-Sollwert halten. Die Steuerung erfaßt erfindungsgemäß den momentanen Verlauf des Stroms der Generatoranordnung in Abhängigkeit von der momentanen Kurbelwellen-Winkelposition der Brennkraftmaschine, ermittelt abhängig von dem Strom den momentanen Verlauf des Drehmoments der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Kurbelwellen-Winkelposition und vergleicht den momentanen Verlauf des Drehmoments mit in einem

Datenspeicher gespeicherten Sollwerten für die Größe und/oder den momentanen Verlauf des Drehmoments. Ergeben sich Abweichungen mit einer vorbestimmten Größe oder einem vorbestimmten Verlauf, wird wiederum ein eine Betriebsstörung repräsentierendes Steuersignal erzeugt. Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß die von der Generatoranordnung erzeugte oder die von dem Elektromotor aufgenommene elektrische Leistung ein mit verhältnismäßig einfachen Mitteln und sehr exakt bestimmbares Maß für die von der Brennkraftmaschine erzeugte Antriebsleistung ist. Auch lassen sich der elektrische Wirkungsgrad der Generatoranordnung und die elektrischen Verluste der Steuerung verhältnismäßig leicht bestimmen und auf die Antriebsleistung der Brennkraftmaschine zurückrechnen.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß der zeitliche Verlauf des Stroms der Generatoranordnung ein Maß für das von der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom KurbelweLlenwinkeL erzeugte Drehmoment ist und dementsprechend den zeitlichen Verlauf der Ungleichförmigkeit der Kurbelwellendrehung repräsentiert. Durch Analyse des Drehmomentverlaufs kann die Kompression der einzelnen Zylinder und Fεhlfunktionen, wie zum Beispiel Zündaussetzer und Klopfen einzelner Zylinder, diagnostiziert werden. Die Größe des Drehmoments liefert darüber hinaus Informationen für eine Optimierung des Zündwinkels. Da der Strom der Generatoranordnung gegebenenfalls kommutiert und stark geglättet wird, werden zur Ermittlung von Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine zweckmäßigerweise die Ströme in den einzelnen Strängen der Generatoranordnung gemessen. Das die Betriebsstörung repräsentierende Steuersignal läßt sich zur Information des Fahrers beispielsweise durch Aktivierung einer Warneinrichtung ausnutzen. Ebenso kann ein FehLerspεicher eiπεs Diagnosεsystεms gεsetzt werden, der Datεn für εinε spätεre Reparatur speichert. Rbhängig von der Rrt des diagnostizierten Fehlers kann aber auch unmittelbar in den Betrieb

der Brennkraftmaschine eingegriffen werden, um weitergehende Schäden zu vermeiden. Beispielsweise kann die maximale Leistung und/oder die maximale Drehzahl der Brennkra tmaschine auf tolerierbare Werte begrenzt werden, oder aber es wird ein die Kraftstoffeinspritzmenge eines defekten Zylinders reduzierendes Notfahrprogramm aktiviert.

Unter einem zweiten Aspekt mit selbständiger Bedeutung ermöglicht das der Erfindung zugrunde liegende Antriebskonzept noch weitergehende Diagnose ögLichkeiten. Ziel auch dieses Aspekts ist εs, Informationεn über den mechanischen Zustand der Brennkraftmaschine zu ermitteln.

Ausgehend von der eingangs erläuterten grundsätzlichen Antriebsanordnung ist unter diesem Aspekt der Erfindung vorgesehen, daß die Steuerung während des Motorbεtriεbs dεr Generatoranordnung den momentanen Verlauf des Stroms bei abgestellter Zündung und/oder Kraftstoffzufuhr dεr Brennkraftmaschine erfaßt und hiervon abhängig den momentanen Verlauf des von der Gεnεratoranordnung εrzεugtεn Schlεppmoments in Abhängigkeit vom Kurbelwεllεnwinkεl der Brennkraftmaschine ermittelt und daß die Steuerung Abweichungen der Größe und/oder des Verlaufs des ermittelten Schleppmoments von vorgegebenen SolLwerten und/odεr εinεm Sollvεrlauf erfaßt und abhängig von der Größe und/oder dem Verlauf der Abweichung ein einε Betriebsstörung rεpräsentierεndεs Stεuεrsignal erzeugt.

Dieser Aspekt der Erfindung geht von der Überlegung aus, daß der Generatorstrom bei abgestellter Zündung bzw. Kraftstoffzufuhr den kurbelwellenwinkelabhängigen Verlauf des Schleppmoments der Brennkraftmaschine repräsentiert, so daß durch Analyse des Stromverlaufs auf den mechani¬ schen Zustand der Brennkraftmaschine geschlossen werden kann. Beispielsweise kann aus dem Stromverlauf und damit dem Schleppmomentverlauf auf die Kompression bzw. Ver¬ dichtung einzelner Zylinder, auf die Funktionsfähigkeit von Einlaßventilen und Auslaßventilen, auf den Zustand der Lagerstellen, insbesondere der Kurbelwelle, oder auch auf die Zylinderwandreibung geschlossen werden. Die für das Schleppen der Brennkraftmaschine benötigte Leistung kann aus einem Energiespeicher, beispielsweise einer Batterie oder einem von einem Schwungrad angetriebenen Generator, bereitgestellt werden oder aber im Fahrbetrieb bei einer Fahrzeugabbremsung durch den dann im Generator¬ betrieb arbeitenden Elektromotor geliefert werden.

Zweckmäßigerweise speichert die Steuerung den momentanen Verlauf des Schleppmoments in Abhängigkeit der Kurbel¬ wellen-Winkelposition in einem Datenspeicher. Auf diese Weise kann der Verlauf des Schleppmoments für wenigstens 720° des Kurbelwellenwinkels erfaßt werden, so daß ein vollständiger Arbeitszyklus einer Viertakt-Brennkraftma¬ schine analysiert werden kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung erfaßt die Steuerung während des Motorbetriebs der Generatoranordnung die Drehzahl und/oder die Temperatur der Brennkraftmaschine und ermittelt den momentanen Verlauf des Ξchleppmoments für mehrere unterschiedliche Werte und/oder zumindest einen zeitabhängigen Verlauf der Drehzahl und/oder der Temperatur. Auf diese Weise kann die Analyse der mechani-

sehen Eigenschaften der Brennkraftmaschine für unter¬ schiedliche Schleppdrehzahlen durchgeführt werden, und ferner kann die Analyse während der Aufwärm- oder Abkühl¬ phase bei sich ändernder Temperatur erfolgen, was eine bessere Extrahierung der Informationen erlaubt.

Die "Schleppdiagnose" muß nicht bei jedem Fahrzeugschub- betrieb bzw. Start der Brennkraftmaschine erfolgen. Zweckmäßigerweise überprüft die Steuerung das Schleppmo¬ ment lediglich nach einer vorbestimmten Mehrzahl Anla߬ vorgänge der Brennkraftmaschine und/oder nach einer vorbestimmten Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs und/oder oberhalb einer festgelegten Temperatur der Brennkraftma¬ schine auf Abweichungen von den vorgegebenen Sollwerten.

Wie bereits bei dem vorstehenden, auf die Diagnose ge¬ richteten Aspekt der Erfindung erläutert, wird auch unter diesem Aspekt der Erfindung der momentane Verlauf des Schlepp oments aus den jeweils für sich erfaßten Strömen in den einzelnen Wicklungssträngen der mehrere Wicklungsstränge umfassenden Generatoranordnung ermittelt. Auch bei diesem Aspekt der Erfindung läßt sich das die Betriebsstörung der Erfindung repräsentierende Steuersi¬ gnal zur Information des Fahrers oder für die Speicherung in einem Diagnosesystem ausnutzen, und auch hier kann ein geeignetes Notfahrprogramm durch das Steuersignal akti¬ viert werden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungs- gemäßen Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 ein Motorkennlinienfeld einer Brennkraftmaschine der Anordnung nach Fig. 1 zur Erläuterung der Betriebsweise der Anordnung;

Fig. 3, 4a und 4b Drehmc entdiagrairime zur Erläuterung von Diagnoseeinrichtungen der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung.

Die in Fig.-l dargestellte Antriebsanordnung umfaßt eine von einer Brennkraftmaschine 1 angetriebene Generatoran¬ ordnung 3 eines Typs mit einer Vielzahl statorseitiger Strangwicklungen und rotorseitiger Permanentmagnete. An die nicht näher dargestellten Strangwicklungen ist eine elektronische Kommutierungs- und Stromsteuerschaltung 5 angeschlossen, die den von der Generatoranordnung 3 bei Antrieb durch die Brennkraftmaschine 1 gelieferten Wech¬ selstrom durch elektronische Kommutierung in einen Gleich¬ strom steuerbarer Größe wandelt. Die Stromsteuerschaltung 5 speist über einen Gleichspannungszwischenkreis 7 mehre¬ re elektronische Kommutierungs- und Stromsteuerschaltun¬ gen 9 von Elektromotoren 11, von denen jeder gesondert je eines der Räder des Kraftfahrzeugs antreibt. Fig. 1 zeigt lediglich einen der Elektro otore 11 mit zugehöriger Kommutierungs- und Stromsteuerschaltung. Auch bei den Elektromotoren 11 handelt es sich bevorzugt um Motore mit , einer mehrsträngigen Statorwicklung und einem Permanent¬ magnetrotor. An die Kommutierungs- und Stromsteuerschal¬ tung 5 ist eine Spannungsregelschaltung 13 angeschlossen, die die Ist-Spannung des Gleichstromzwischenkreises 7 erfaßt und über die Stromsteuerschaltung 5 auf einem bei 15 vorgebbaren Sollwert hält.

Über einen Signalweg 17 kann der von der Stromsteuer¬ schaltung 5 an den Gleichspannungszwischenkreis 7 abgege¬ bene Gleichstrom von einer Steuerung 19 gesteuert werden.

Die Steuerung 19 spricht auf die mittels eines Sensors 21 erfaßte Stellung eines Fahrpedals 23 an und steuert die dem Produkt aus Strom mal Spannung des Gleichspannungs- zwischenkreises entsprechende, für den Antrieb zur Ver¬ fügung stehende elektrische Leistung abhängig von der Fahrpedalstellung. Die Steuerung 19 steuert über einen Signalweg 25 darüber hinaus den Strom der Elektromotore 11 und damit deren Antriebsdrehmoment.

Die an den Gleichstromzwischenkreis 7 gelieferte elektri- > sehe Leistung muß unter Berücksichtigung der Verluste der Generatoranordnung 3 und der Stromsteuerschaltung 5, d.h. unter Berücksichtigung der elektrischen Wirkungsgrade dieser Komponenten, von der Brennkraftmaschine 1 aufge¬ bracht werden. Die Steuerung 19 steuert dementsprechend über einen Stellantrieb 27 ein Leistungsstellglied 29 der Brennkraftmaschine, beispielsweise eine Drosselklappe oder eine Einspritzpumpe, ebenfalls abhängig von der Fahrpedalstellung.

Aufgrund der mechanischen Antriebsverbindung arbeiten die Brennkraftmaschine 1 und die Generatoranordnung 3 mit gleicher Drehzahl, wobei im stationären Betrieb das von der Brennkraftmaschine 1 abgegebene Drehmoment gleich dem von der Generatoranordnung 3 aufgenommenen Drehmoment ist. Die von der Brennkraftmaschine erzeugte Leistung ist näherungsweise proportional dem Produkt aus Drehmoment und Drehzahl. Entsprechendes gilt für die von der Genera¬ toranordnung 3 erzeugte elektrische Leistung, die gleich der Leistung der Brennkraftmaschine 1 vermindert um die Wirkungsgradverluste der Generatoranordnung ist. Die Einstellung des Leistungsglieds 29 der Brennkraftmaschine 1 einerseits und der an der Stromsteuerschaltung 5 einge¬ stellte Generatorstrom andererseits bilden zwei Einflu߬ größen, die es erlauben, den Betriebspunkt der Brenn-

kraftmaschine 1 in deren Kennfeld längs einer Kennlinie konstanter Leistung im wesentlichen beliebig zu variie¬ ren. Fig. 2 zeigt das Kennfeld einer Brennkraftmaschine mit 100 kW Leistung. Das Kennlinienfeld zeigt das von der Brennkraf maschine abgegebene, von der Generatoranordnung aufgenommene Drehmoment M in Abhängigkeit von der Dreh¬ zahl n. Mit dick gestrichelten Linien sind in dem Kenn¬ linienfeld Kurven P konstanter Leistung der Brennkraftma¬ schine dargestellt. Dünn gestrichelte Linien D bezeichnen unter Angabe des Drosselklappenwinkels die Einstellung des Leistungsstellglieds der Brennkraftmaschine. Mit ausgezogenen dünnen Linien sind in dem Kennfeld der Fig.

2 Kurven b mit konstantem spezifischem Kraftstoffver¬ brauch in Gramm pro Kilowattstunde eingezeichnet. Das Kennfeld zeigt, daß Betriebspunkte gleicher Leistung bei unterschiedlichen Drehzahlen durch geeignete Einstellung des Drosselklappenwinkels erreicht werden können, daß aber jedem Leistungswert nur ein Betriebspunkt mit mini¬ malem spezifischem Kraftstoffverbrauch zugeordnet ist. Die Betriebspunkte mit minimalem spezifischem Kraftstoff¬ verbrauch liegen in dem Kennfeld auf einer dick strich¬ punktiert eingezeichneten Linie B. Beispielsweise ist der spezifische Kraftstoffverbrauch für eine Leistung von

30 kW minimal, wenn der Drosselklappenwinkel 45° und die Drehzahl etwa 2100 Umdrehungen pro Minute beträgt.

Die Antriebsanordnung nach Fig. 1 erlaubt es, die Brenn¬ kraftmaschine 1 zumindest im stationären Betrieb stets in einem Betriebspunkt mit minimalem Kraftstoffverbrauch zu betreiben. Hierzu sind in einem Datenspeicher 31 der Steuerung 19 Datenkombinationen des Kennfelds gespeichert, die die Betriebspunkte der Kennlinie B, für die sich minimaler spezifischer Kraftstoffverbrauch ergibt, spei¬ chert. Die gespeicherten Datenkombinationen umfassen für die den einzelnen Leistungswerten zugeordneten Betriebs-

punkte jeweils Daten für einen Drehzahl-Sollwert sowie Daten für die Einstellung des Leistungsstellglieds der Brennkraftmaschine 1. Die Steuerung 19 liest abhängig von dem über das Fahrpedal 23 angeforderten Leistungs-Soll¬ wert den Drehzahl-Sollwert sowie den Einstellwert des Stellglieds 29 aus dem Datenspeicher 31 aus. Ein Dreh¬ zahlregelkreis 33, der Bestandteil der Steuerung 19 sein kann, regelt über die Stromsteuerschaltung 5 die elektri¬ sche Leistung der Generatoranordnung 33 auf einen Wert ein, bei dem die Drehzahl gleich dem Drehzahl-Sollwert des gewünschten Betriebspunkts ist. Die bei 35 dem Dreh¬ zahlregler 33 zugeführte Ist-Drehzahlinformation wird beispielsweise mittels eines Sensors oder dergleichen erfaßt. Zugleich mit der Einstellung der Drehzahl stellt die Steuerung 19 den Stellantrieb 27 des Leistungsstell¬ glieds 29 auf den durch die Datenkombination festgelegten Drosselklappenwinkel.

Aufgrund von Temperatureinflüssen oder sonstiger Be¬ triebsparameter der Brennkraftmaschine 1 kann die von der Brennkraftmaschine 1 tatsächlich erzeugte Leistung von dem der Datenkombination des Betriebspunkts zugrunde liegenden Leistungssollwert abweichen. Die Steuerung 19 umfaßt deshalb einen bei 37 angedeuteten Leistungsregler, der abhängig von der durch Strom und Spannung der Genera¬ toranordnung 3 bestimmten elektrischen- Leistung einen Leistungs-Istwert ermittelt und mit dem entsprechend der Fahrpedalstellung vorgegebenen Leistungs-Sollwert ver¬ gleicht. Zur Leistungsregelung überwacht die Steuerung 19, ob die Drehzahl den Drehzahl-Istwert erreicht hat und gibt danach den auf den Stellantrieb 27 wirkenden Lei¬ stungsregler 37 zum Einregeln der Leistung auf den Lei¬ stungs-Sollwert frei.

Bei einer Änderung der Fahrpedalstellung, beispielsweise

Ersa

für eine Erhöhung der Leistung von P = 30 kW auf P = 80 kW, ändert die Steuerung 19 die Drosselklappenstellung D von 45° auf den der Datenkombination des neuen Betriebspunkts bei P = 80 kW entsprechenden Winkel von 60°. Die Drossel¬ klappenstellungsänderung bewirkt eine in Fig. 2 durch einen Pfeil 39 dargestellte Erhöhung des Drehmoments, durch die die Brennkraftmaschine 1 auf die dem neuen Betriebspunkt zugeordnete Drehzahl von etwa 4750 Umdre¬ hungen pro Minute beschleunigt wird. Nachdem der Dreh¬ zahlregler 33 die Drehzahl auf diesen durch die Datenkom¬ bination des neuen Betriebspunkts festgelegten Drehzahl¬ sollwert eingeregelt hat, regelt auch der Leistungsregler 37 die Leistung der Brennkraftmaschine 1 auf den die Datenkombination des neuen Betriebspunkts bestimmenden Leistungs-Sollwert von 80 kW ein. Mit einer punktierten Linie 41 ist in Fig. 2 der drehzahlabhängige Verlauf des Motormoments während der Leistungsänderung dargestellt.

Das Kennfeld der Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit des Dreh¬ moments M der Brennkraftmaschine von der Drehzahl der Einheit aus Brennkraftmaschine und Generatoranordnung. Die Steuerung der Antriebsanordnung kann jedoch auch auf der Grundlage eines Kennfelds erfolgen, welches als Parameter die elektrische Ausgangsleistung der Generator¬ anordnung 3 oder der Stromsteuerung 5 enthält, also den Wirkungsgrad dieser Komponenten mit -berücksichtigt. Das Kennlinienfeld des spezifischen Kraftstoffverbrauchs ist in Fig. 2 dem Drehmomentkennfeld der Brennkraftmaschine überlagert, wobei die Datenkombinationen bereits die Betriebspunkte mit minimalem spezifischem Kraftstoffver¬ brauch repräsentieren. Das Kennfeld des spezifischen Kraftstoffverbrauchs b kann jedoch auch gesondert gespei¬ chert sein, und die Steuerung 19 kann die Datenkombina¬ tionen der Betriebspunkte im Einzelfall jeweils aus mehreren Kennfeldern errechnen.

Er

Der Steuerung 19 sind bei 43 angedeutete Kraftstoffme߬ einrichtungen zugeordnet, die den tatsächlichen Kraft¬ stoffverbrauch ermitteln. Bei den Kraftsto fmeßeinrich- tungen kann es sich um Durchflußmesser oder dergleichen handeln oder aber um Mittel, die eine Information über die zugeführte oder eingespritzte Kraftstoffmenge einem elektronischen Motorsteuerungssystem entnehmen oder aus Öffnungszeiten von Einspritzventilen ermitteln. Die Steuerung 19 ermittelt den spezifischen Kraf stoff-Ist¬ verbrauch aus der aktuell zugeführten Kraftstoffmenge bezogen auf die im aktuellen Betriebspunkt eingestellte Leistung. Die in dem Datenspeicher 31 gespeicherten Daten über den spezifischen Kraftstoffverbrauch werden abhängig vom Ist-Verbrauch kontinuierlich aktualisiert. Auf diese Weise paßt sich das Kennfeld selbsttätig an alterungsbe¬ dingte oder durch Serienstreuung bedingte Unterschiede der Brennkraftmaschine 1 an. Die Anpassung des Kennfelds des spezifischen Kraftstoffverbrauchs erfolgt schrittwei¬ se, beispielsweise in der Form, daß die gespeicherte Information über den spezifischen Kraftstoffverbrauch lediglich um einen vergleichsweise kleinen Bruchteil der tatsächlichen Abweichung geändert wird. Auf diese Weise wird der Einfluß von Meßfehlern oder dergleichen bei der Ermittlung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs auf das Kennfeld klein gehalten. Es versteht sich, daß die Steue¬ rung 19 beispielsweise nach herkömmlichen iterativen Methoden auch die Betriebspunkte mit minimalem spezifi¬ schem Kraftstoffverbrauch nach einer Aktualisierung des Kennfelds korrigiert.

Die Anpassung des Verbrauchskennfelds erfolgt in Abhän¬ gigkeit weiterer Betriebsparameter der Brennkraftmaschi¬ ne 1, insbesondere in Abhängigkeit von der mittels eines Temperatursensors 45 erfaßten Öltemperatur oder Kühlwas¬ sertemperatur der Brennkraftmaschine 1.

Neben dem spezifischen Kraf stoffverbrauch können weitere Betriebsparameter bei der Einstellung eines optimalen Betriebspunkts der Brennkraftmaschine 1 mit berücksichtigt werden. Beispielsweise wird die den Betriebspunkt festle¬ gende Leistung auch durch den Zündwinkel oder das Kraft¬ stoff-Luft-Mischungsverhältnis oder die Temperatur der angesaugten Luft beeinflußt. Der Datenspeicher 31 kann zusätzliche Kennfelder für diese Betriebsparameter ent¬ halten. Der Datenspeicher 31 enthält ferner Kombinations¬ algorithmen, die es der Steuerung 19 ermöglichen, die Bedeutung der einzelnen Betriebsparameter zu bewerten und abhängig von der Bewertung ein der Betriebssituation angemessenes Optimum mehrerer der Betriebsparameter zu ermitteln.

Basis der Ermittlung des gemeinsamen Optimums mehrerer Betriebsparameter ist, daß die von der Brennkraftmaschine oder die von der Generatoranordnung abgegebene Leistung auf dem vorgegebenen Leistungs-Sollwert konstant gehalten wird. Diese Voraussetzung ermöglicht es, auch nicht kraftstoffverbrauchsorientierte Betriebsparameter in die Optimierung mit einzubeziehen. Die Steuerung 19 variiert die auf die Leistung sich auswirkenden Betriebsgrößen vorzugsweise so, daß sich ein durch die gespeicherten Kombinationsalgorithmen definiertes Optimum aus der Kombination folgender Ziele ergibt:

- Minimaler spezifischer Kraftstoffverbrauch,

- minimale Schadstoffmenge und harmloseste SchadstoffZusam¬ mensetzung,

- minimale Geräuschemission,

- möglichst große Schonung der Brennkraftmaschine.

Die Steuerung spricht hierzu auf einen Sensor 47 zur Ermittlung des Schadstoffgehalts, zum Beispiel eine

Lambda-Sonde und/oder auf einen Sensor 49 zur Geräuschmes¬ sung an. Der Datenspeicher 31 enthält dementsprechend Kenn¬ felder für die Schadstoffemission und -Zusammensetzung, ein Geräuschkennfeld sowie Informationen über die Motor¬ schonung. Es versteht sich, daß die Steuerung 19 gegebenen¬ falls auch nur einen Teil der vorstehenden Kennfelder bei der Bestimmung des optimalen Betriebspunkts berücksich¬ tigt und daß auch diese Kennfelder gegebenenfalls aktua¬ lisierbar sind, wie dies anhand des Kennfelds für den spezifischen Kraftstoff erbrauch bereits erläutert wurde.

Beispielsweise variiert die Steuerung 19 den Zündwinkel und die Einstellung des Leistungsstellglieds 29 gemeinsam derart, daß bei konstant gehaltener Leistung der spezifi¬ sche Kraftstoffverbrauch abnimmt, ohne daß jedoch zuläs¬ sige Höchstgrenzen der Schadstoffemission überschritten werden. Für die Einstellung des Betriebspunkts mit nied¬ rigstem spezifischem Kraftstoffverbrauch variiert die Steuerung 19 die Drehzahl mittels des Drehzahlreglers 33 und die Einstellung des Leistungsstellglieds 29 derart, daß die ermittelte Ausgangsleistung der Generatoranord¬ nung 3 konstant bleibt. In dem Kennfeld der Fig. 2 bedeu¬ tet dies ein Entlangführen des Betriebspunkts entlang einer Kurve konstanter Leistung, wie dies für einen Betriebspunkt 51 durch einen Doppelpfeil 53 angedeutet ist. Der Leistungsregler 37 sorgt nach einer Änderung von Drehzahl und Einstellung des Leistungsstellglieds 29 für das Konstanthalten der Leistung. Entlang der Kurve kon¬ stanter Leistung wird der spezifische Kraftstoffverbrauch sowie gegebenenfalls die Werte der darüber hinaus zu berücksichtigenden Betriebsparameter ermittelt und zusam¬ men mit der zugehörigen Drehzahl in dem Datenspeicher 31 gespeichert. Erhöht sich der spezifische Kraftstoffver¬ brauch bei der Bewegung längs der Kurve konstanter Lei¬ stung, so ist dies ein Zeichen, daß sich der aktuelle

Betriebspunkt vom optimalen Betriebspunkt entfernt. Durch nachfolgende Variation der Drehzahl sorgt die Steuerung 19 wieder für einen günstigeren spezifischen Kraftstoff¬ verbrauch. Die Einregelung der für minimalen Kraftstoff¬ verbrauch günstigsten Drehzahl kann auch im laufenden Fahrbetrieb erfolgen, so daß das Kennfeld für den exakten spezifischen Kraftstoffverbrauch nicht zwingend bekannt sein muß, um im Betrieb optimale Verhältnisse zu schaf¬ fen.

Werden mehrere Betriebsparameter optimiert, so erfolgt dies so, daß bis auf den zu variierenden Parameter die übrigen Parameter konstant gehalten werden.

Die Möglichkeit, Kennfelddaten des Leistungskennfelds der Einheit aus Brennkraftmaschine und Generatoranordnung zu aktualisieren, erlaubt eine Fehlerdiagnose der Brenn¬ kraftmaschine, wie dies nachfolgend erläutert wird.

Für die Fehlerdiagnose überwacht die Steuerung 19 die in dem Datenspeicher 31 gespeicherten Kennfelddaten für den spezifischen Kraftstoffverbrauch. Aus der Drehzahlabhän¬ gigkeit und der Größe aktualisierter Verbrauchsdaten kann durch Vergleich mit früheren Daten, insbesondere mit einem den Neuzustand der Brennkraftmaschine 1 repräsentie¬ renden ursprünglichen Soll-Kennfeld eine Information über

den Motorzustand, zum Beispiel dessen Verschleiß, gewon¬ nen werden. Beispielsweise kann bei einem Vierzylinder¬ motor bei plötzlichem Abfall des Kehrwerts des spezifi¬ schen Kraftstoff erbrauchs auf 75 _ des ursprünglichen Werts auf einen Ausfall eines der Zylinder, zum Beispiel durch eine defekte Zündkerze, geschlossen werden. Ausge¬ hend von dem von der Generatoranordnung 3 erzeugten Strom, insbesondere den noch nicht geglätteten Strömen in den einzelnen Strängen kann die Steuerung 19 die Größe des periodisch schwankenden Drehmoments der Brennkraftma¬ schine 1 abhängig von der Kurbelwellen-Winkelposition ermitteln und in dem Datenspeicher 31 für Diagnosezwecke speichern. Aus dem gespeicherten Momentenverlauf kann zum Beispiel für einzelne Zylinder deren Kompression oder aber Fehlfunktionen, wie zum Beispiel Zündaussetzer oder Klopfen einzelner Zylinder, erfaßt werden. Aus der Größe des Moments kann auf Zündwinkelfehler geschlossen werden. Fig. 5 zeigt den Verlauf des Drehmoments in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel Ψ . Bei 61 ist in dem Momentenver¬ lauf ein Zündaussetzer im Vergleich zu dem bei 63 gestri¬ chelt eingezeichneten korrekten Momentenverlauf zu erken¬ nen. Die Steuerung 19 vergleicht für die Analyse den ermittelten Momentenverlauf einzelner Zylinder entweder mit dem für andere Zylinder der Brennkraftmaschine sich ergebenden Verlauf oder mit gespeicherten Sollwerten oder Sollverläufen.

Bei Feststellen eines Fehlers erzeugt die Steuerung 19 ein den Fahrer zum Beispiel über ein Display 57 warnendes Informationssignal und speichert den diagnostizierten Fehler als Information für eine künftige Reparatur in dem Datenspeicher 31 ab. Gegebenenfalls aktiviert die Steue¬ rung 19 durch Veränderung der Kraftsto feinspritzmenge ein Notfahrprogramm, wobei sie die Kra tstoffeinspritz¬ menge gegebenenfalls gezielt für einzelne Zylinder redu-

ziert oder ganz abstellt. Weiterhin oder auch alternativ kann die Steuerung 19 die maximale Leistung der Brenn¬ kraftmaschine 1 und/oder die maximale Drehzahl reduzieren bzw. die im Betrieb erreichbare Drehzahl begrenzen.

Die Generatoranordnung 3 arbeitet in bestimmten Betriebs- situationen als Elektromotor, der die Brennkraf maschine 1 schleppt. Die hierfür benötigte elektrische Leistung wird über die Stromsteuerung 5 aus einem Energiespeicher 59, beispielsweise der Fahrzeugbatterie, oder einem von einem Schwungrad angetriebenen Generator bereitgestellt, oder aber die elektrische Energie wird bei einer Fahr- zeugabbremsung von den dann im Generatorbetrieb arbeiten¬ den Elektromotoren 11 geliefert, wie dies in Fig. 1 durch gestrichelt eingezeichnete Leistungswege angedeutet ist. Bei abgestellter Kraftstoffeinspritzung und Zündung erlaubt die Analyse des an der Generatoranordnung 3 erfaßten Drehmoments Rückschlüsse auf den mechanischen Zustand der Brennkraftmaschine 1. Betriebssituationen, bei welchen die Generatoranordnung 3 die Brennkraftma¬ schine 1 schleppt, treten beispielsweise beim Anlassen der Brennkraft aschine 1 durch die dann motorisch arbei¬ tende Generatoranordnung 3 vor Beginn der Kraftstoffein¬ spritzung und Zündung oder im Fahrbetrieb auf, wenn keine Leistungs-oder Momentenanforderung an die Brennkraftma¬ schine vorliegt.

Die von dem Kurbelwellenwinkel abhängigen Schleppmoment¬ verläufe erlauben die Ermittlung charakteristischer, den Zustand der Brennkraftmaschine 1 beschreibender Größen, insbesondere der Kompression bzw. Verdichtung der einzel¬ nen Zylinder, der Funktionsf higkeit der Einlaßventile und Auslaßventile, des Zustands der Lagerstellen, bei¬ spielsweise der Kurbelwellenlager, der Zylinderwandrei¬ bung usw.. Die Steuerung 19 erfaßt den Drehmomentverlauf

über wenigstens 720°, d.h. über wenigstens zwei Kurbel¬ wellendrehungen, um so auch bei einer Viertakt-Brenn- kraf maschine den Zustand sämtlicher Zylinder analysieren zu können. Darüber hinaus steuert die Steuerung 19 die Generatoranordnung 3 so, daß Schleppmomentverläufe bei mehreren unterschiedlichen Drehzahlen und/oder bei einem vorbestimmten, zeitlich sich ändernden Drehzahlverlauf erfaßt werden. Weiterhin ermöglicht es die Steuerung 19, daß der Drehmomentverlauf auch während einer Aufwärmphase oder einer Abkühlphase der Brennkraftmaschine 1 für unterschiedliche Kühlwasser- oder Öltemperaturen erfaßt wird. Die Kenntnis mehrerer Schleppmomentverläufe bei unterschiedlichen Drehzahlen und/oder Temperaturen der Brennkraftmaschine 1 erlaubt eine eindeutigere Extrahie¬ rung charakteristischer Zustandsgroßen. Fig. 6a zeigt als Beispiel den Verlauf des von der Steuerung 19 erfaßten Schleppmoments M einer Ein-Zylinder-Zweitakt-Brennkraft¬ maschine mit ordnungsgemäßen Kurbelwellenlagern in Abhän¬ gigkeit vom Kurbelwellenwinkel *-f , während Fig. 6b den Schleppmomentverlauf dieser Brennkraftmaschine bei defek¬ tem Kurbelwellenlager zeigt. Mit OT ist der obere Tot¬ punkt bezeichnet; UT ist der untere Totpunkt. Die voll¬ ständige Kurbelwellenumdrehung ist symmetrisch zum oberen Totpunkt in die Bereiche I, II und III unterteilt, die bei ordnungsgemäßem Kurbelwellenlager charakteristische, deutlich unterscheidbare Verläufe -zeigen (Fig. 6a) . Fig. 6b zeigt bei einem Defekt der Kurbelwellenlager hingegen deutliche Abweichungen des Schleppmomentverlaufs insbe¬ sondere im Bereich III, die von der Steuerung 19 bei der Analyse des Schleppmomentverlaufs erfaßt und als Lager¬ schaden gemeldet werden.

Durch Erfassen unzulässiger Abweichungen des Schleppmo- mentverlaufs von Sollwerten oder Sollverläufen läßt sich frühzeitig ein Schaden oder ein drohender Schaden erken-

nen und lokalisieren. Auch bei der Diagnose anhand des Schleppmomentverlaufs reagiert die Steuerung 19 dem erkannten Fehler entsprechend, indem beispielsweise der Fahrer über das Display 57 gewarnt und in dem Datenspei¬ cher für künftige Reparaturen Informationen über den diagnostizierten Fehler gespeichert werden. Bei aktuell auftretenden Fehlern kann wiederum ein Notfahrprogramm aktiviert werden, beispielsweise durch Reduzierung der maximalen Leistung der Brennkraftmaschine 1 oder der maximalen Drehzahl oder durch Begrenzung der Drehzahl oder durch gezieltes Verändern der Kraftstoffeinspritz- menge für einzelne Zylinder bis hin zum Abstellen der Kraftstoffeinspritzung bei einem defekten Zylinder zwecks Schadstoffreduzierung.

Die Analyse des Ξchleppmoments muß nicht bei jedem zu einer Abschaltung der Kraftstoffzufuhr bzw. Zündung führenden Fahrzeugschubbetrieb bzw. nicht bei jedem Motorstart erfolgen. Die Diagnose kann jeweils nach einer vorbestimmten Mehrzahl von Anlaßvorgängen der Brennkraft¬ maschine 1 oder nach vorbestimmten Kilometerabständen erfolgen. Sofern eine elektronische Motorsteuerung zu¬ sätzlich vorhanden ist, kann die Schleppmomentdiagnose auch von der Motorsteuerung unter bestimmten Betriebsbe¬ dingungen ausgelöst werden. Auch kann die Steuerung 19 dafür sorgen, daß die Diagnose nur oberhalb bestimmter Temperaturen, also bei betriebswarmer Brennkraftmaschine 1, erfolgt.