DE10015162A1 - Anordnung und Verfahren zum Kalibrieren und/oder Überwachen des Verbrennungsablaufes in einem Verbrennungsmotor - Google Patents

Anordnung und Verfahren zum Kalibrieren und/oder Überwachen des Verbrennungsablaufes in einem Verbrennungsmotor

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Abstract

Die Anordnung umfasst einen Geräusch detektierenden Sensor (2a, 2b), zum Erkennen eines Parameters des von der Verbrennung erzeugten Geräusches sowie ein Steuergerät (3) zum Empfang von auf den genannten Parameter bezogenen Signalwerten vom Sensor (2a, 2b) sowie von Information über die Winkelstellung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors. Das Steuergerät (3) stellt die Winkelstellung der Kurbelwelle im Augenblick der Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum fest. Durch Detektierung des von der Verbrennung erzeugten Geräusches kann festgestellt werden, ob die Verbrennung zum vorschriftsmäßigen Zeitpunkt stattfindet.

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung und ein Ver­ fahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 10 angegebenen Art zum Kalibrieren und/oder Überwachen des Verbrennungsablaufes in einem Verbrennungsmotor.
Stand der Technik
Bei einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor wird in der Regel während der Herstellung des Fahrzeugs das Kraftstoffeinspritzsy­ stem kalibriert. Dies geschieht normalerweise manuell und kann kompliziert und zeitraubend sein, vor allem die Kalibrierung des Verbrennungsablaufes in einem Dieselmotor mit einem sog. Pumpe- Düse-Einspritzsystem, auch Unit Pump System (UPS) genannt, bei dem eine Hochdruck-Einspritzpumpe mit einer Einspritzdüse zu einer Einheit zusammengebaut ist. Je eine solche Pumpe-Düse ist an jedem Zylinder des Motors vorhanden und mit einer individuellen elektro­ nischen Steuerung ausgestattet. Aus diesem Grund muss jede einzel­ ne Pumpe-Düse für sich so kalibriert werden, dass der Kraftstoff genau dann in den jeweiligen Brennraum eingespritzt wird, wenn sich die Kurbelwelle des Motors in einer für den Verbrennungsab­ lauf optimalen Stellung befindet.
Beim anschließenden Betrieb des Fahrzeugs wird der Verbrennungs­ vorgang in der Regel nicht daraufhin überwacht, ob er vorschrifts­ mäßig und zum richtigen Zeitpunkt stattfindet. Etwaige Kontrollen werden gewöhnlich nur nach bestimmten Wartungsintervallen durchge­ führt oder, wenn ein aufmerksamer Fahrer des Fahrzeugs z. B. anhand eines veränderten Motorgeräusches einen Fehler beim Ablauf des Verbrennungsvorgangs feststellt. Die Wahrscheinlichkeit einer im Wesentlichen unmittelbaren Erkennung eines Fehlers beim Verbren­ nungsvorgang ist gering, wobei der Fehler bei fortgesetztem Be­ trieb in ernstlichen Schäden resultieren kann, die erhebliche Reparaturkosten oder einen Stillstand des Fahrzeugs zu einem unpas­ senden Zeitpunkt oder an einer schwer zugänglichen Stelle zur Fol­ ge haben kann.
Zweck der Erfindung
Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine einfache und schnelle Kalibrierung eines Verbrennungsablaufes in einem Verbrennungsmotor zu ermöglichen, so dass ein Einspritzorgan Kraftstoff zum vor­ schriftsmäßigen Zeitpunkt in den Brennraum des Motors einspritzt. Ein anderer Zweck besteht darin, eine anschließende Überwachung des Verbrennungsablaufes zu ermöglichen, damit etwaige Fehler beim Verbrennungsablauf praktisch unverzüglich entdeckt und behoben werden können, bevor sie zu größeren Schäden führen.
Erläuterung der Erfindung
Diesen Zweck erfüllt eine Anordnung, mit den Merkmalen des An­ spruchs 1. Der im Anspruch 1 aufgeführte Sensor kann ein Klopfsen­ sor sein. Dadurch, dass der Sensor auf einen Parameter anspricht, der von dem während der Verbrennung erzeugten Geräusch herrührt, kann der Zeitpunkt des Auftretens dieses Geräusches im Steuergerät bestimmt werden. Da das Steuergerät die Winkelstellung der Kurbel­ welle erkennt, lässt sich somit auch die Winkelstellung der Kur­ belwelle bestimmen, bei der der Kraftstoff in den Brennraum einge­ spritzt wird. Der Kraftstoff wird zwar etwas vor seiner eigentli­ chen Verbrennung eingespritzt, aber diese Zeitdifferenz ist von einer vernachlässigbaren Größe. Demnach kann ein Einspritzorgan so kalibriert werden, dass die Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum stattfindet, wenn sich die Kurbelwelle in der hierfür adäquaten Winkelstellung befindet. Durch Erkennung des genannten Parameters ergibt sich die Möglichkeit einer Überwachung des Ver­ brennungsablaufes, so dass ein Fehler an einer der in den Verbren­ nungsablauf einbezogenen Komponenten unverzüglich festgestellt werden kann. Unter Umständen liefert sogar der Wert des Parameters Aufschluss über sowohl den Fehlertyp als auch das Bauteil, von dem der Fehler ausgegangen ist.
Gemäß einer vorgezogenen Ausführungsform der Erfindung kann die Frequenz oder Amplitude des beim Verbrennungsablauf erzeugten Ge­ räusches den genannten Parameter darstellen. Vorzugsweise werden diese Parameter beide im Steuergerät registriert. Da das beim Ab­ lauf des Verbrennungsvorgangs auftretende Geräusch in der Regel eine spezifische Amplitude und Frequenz aufweist, kann das Steuer­ gerät dieses Geräusch leicht erkennen und damit auch den Zeitpunkt des Auftretens registrieren.
Um eine möglichst störungsfreie Signalzufuhr zum Steuergerät zu gewährleisten, kann die Anordnung zumindest ein Filter umfassen, das zwischen dem Sensor und dem Steuergerät angeordnet und zur Ausfilterung von nicht vom Verbrennungsablauf herrührenden Signal­ werten ausgeführt ist. Ein solches Filter kann zumindest ein er­ stes Filterorgan umfassen, z. B. in Form eines invertierten Band­ passfilters von solcher Ausführung, die nur Signalwerte von einer vorgegebenen Frequenz durchlässt. Das Filterorgan kann so ausge­ führt sein, dass es nur Signalwerte von Geräusch mit einer bekann­ ten, beim Verbrennungsablauf auftretenden Frequenz durchlässt. Ein derartiges Filterorgan lässt dann ein Signal zum Steuergerät durch, wenn ein Verbrennungsvorgang im Brennraum stattfindet, wäh­ rend es kein Signal durchlässt, wenn keine Verbrennung im Brenn­ raum stattfindet. Das Steuergerät kann dadurch den Zeitpunkt regi­ strieren, wann nach einer Unterbrechung ein Signal ansteht, und dadurch kann es auch den Zeitpunkt für ein Einspritzen von Kraft­ stoff in den Brennraum bestimmen. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit zur Kontrolle, ob ein Einspritzorgan den Kraftstoff zum vorschriftsmäßigen Zeitpunkt in den Brennraum einspritzt.
Das genannte Filter kann auch ein zweites Filterorgan aufweisen, z. B. in Form eines Bandpassfilters, das Signalwerte innerhalb zu­ mindest eines Frequenzbereichs durchlässt. Ein derartiges Filter kann mit dem genannten ersten Filter parallelgeschaltet sein und Signalwerte durchlassen, die vom Geräusch innerhalb eines für den Verbrennungsvorgang relevanten Frequenzbereichs herrühren. Störsi­ gnale von Geräusch mit einer Frequenz außerhalb dieses Bereichs werden somit ausgefiltert.
Gemäß einer anderen vorgezogenen Ausführungsform der Erfindung kann das Steuergerät für eine Speicherung von Signalwerten bezüg­ lich des genannten Parameters von einem Verbrennungsvorgang, an dem ein kalibriertes Einspritzorgan beteiligt ist, ausgeführt sein. Solche, auf das während des Verbrennungsvorgangs auftretende Geräusch bezogene Signalwerte können somit Angaben über die Ampli­ tude und Frequenz des Geräusches und über den Zeitpunkt des Anste­ hens des Signalwertes enthalten. Das Steuergerät kann im Weiteren für eine Kontrolle der aktuellen empfangenen, auf genannte Parame­ ter bezogenen Signalwerte auf Übereinstimmung mit genannten ge­ speicherten Signalwerten ausgeführt sein.
Dem Steuergerät kann ein Meldeorgan zugeschaltet sein, das akti­ viert wird, sobald die empfangenen aktuellen Signalwerte nicht mit den gespeicherten Signalwerten übereinstimmen. Solche Unterschiede bei den Signalwerten können sich auf die Amplitude oder Frequenz des Geräusches oder auf den Zeitpunkt des Auftretens des Geräu­ sches beziehen. Ein solches Meldeorgan kann eine Leuchte in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs umfassen, welche bei Auftreten ei­ nes Unterschieds zwischen den Signalwerten aufleuchtet und dadurch den Fahrer unmittelbar auf einen eingetretenen Fehler beim Ver­ brennungsablauf aufmerksam macht. Eventuell kann ein solches Mel­ deorgan unter Einbeziehung der Eigenschaft des fehlerhaften Signalwerts auch mögliche Ursachen des Fehlers angeben.
Besondere Vorteile bietet eine Anwendung der Erfindung bei einem Verbrennungsmotor mit einer Anzahl von Brennräumen, von denen je­ der mit einem Einspritzorgan ausgestattet ist. Ein Beispiel eines solchen Verbrennungsmotors ist ein Dieselmotor, bei dem an jedem Zylinder ein Pumpe-Düse-Einspritzsystem angeordnet ist. Jede Pumpe-Düse muss in diesem Fall getrennt kalibriert werden. Dies ist ein aufwendiger Vorgang, aber durch die vorliegende Erfindung lässt sich die Kalibrierung des Pumpe-Düse-Einspritzsystem erheb­ lich vereinfachen.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren mit den Merkmalen des An­ spruchs 10. Durch eine Bestimmung der Winkelstellung der Kurbel­ welle im Augenblick der Einspritzung ergibt sich die Möglichkeit zur Kalibrierung beispielsweise einer Einspritzpumpe, so dass eine Einspritzung von Kraftstoff exakt in dem Augenblick stattfindet, in dem sich die Kurbelwelle in der für den Verbrennungsablauf op­ timalen Winkelstellung befindet.
Gemäß einer anderen vorgezogenen Ausführungsform der Erfindung wird der Verbrennungsablauf dadurch überwacht, dass Signalwerte bezüglich der genannten Parameter von einem Verbrennungsablauf mit einem kalibrierten Einspritzorgan gespeichert werden, dass im wei­ teren die Übereinstimmung der aktuellen empfangenen, auf genannte Parameter bezogenen Signalwerte mit den genannten gespeicherten Signalwerten kontrolliert wird und dass bei mangelnder Überein­ stimmung eine Meldung erfolgt. Dadurch kann beispielsweise ein Fahrer eines Fahrzeugs unmittelbar von einem Fehler beim Verbren­ nungsablauf im Motor Kenntnis erhalten und die entsprechenden Maß­ nahmen ergreifen.
Weitere, die Erfindung kennzeichnende Merkmale und Vorteile gehen aus der nachstehenden Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Beispiels einer vorgezogenen Ausfüh­ rungsform erläutert.
Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Anordnung gemäß der Erfindung zum Kalibrieren und/oder Überwachen des Verbren­ nungsablaufes in einem Verbrennungsmotor.
Fig. 2 zeigt in Form eines Fließschemas eines Verfahrens gemäß der Erfindung zum Kalibrieren und/oder Überwachen des Verbren­ nungsablaufes in einem Verbrennungsmotor.
Ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 ist eine Anordnung zum Kalibrieren und/oder Überwachen des Verbrennungsablaufes in einem Verbrennungsmotor 1 dargestellt. Zur Anordnung gehören zwei Sensoren 2a, 2b zum Erkennen von durch die Verbrennung im Verbrennungsmotor 1 erzeugtem Geräusch. Als solche Sensoren 2a, 2b können herkömmliche Klopfsensoren dienen. Im dargestellten Beispiel werden zwei Sensoren benutzt, wodurch sichergestellt ist, dass zumindest einer von ihnen das von der Verbrennung erzeugte Geräusch mit guter Qualität erkennt. Für eine sichere Erkennung des Verbrennungsgeräusches kann jedoch in be­ stimmten Fällen ein einziger Sensor genügen, und als andere Mög­ lichkeit kann ein Sensor in der Nähe jedes Zylinders des Motors angeordnet werden. Es sei betont, dass die Sensoren 2a, 2b in Fig. 1 nur schematisch dargestellt sind und ihre Anordnung sich in der Praxis nicht auf die dargestellte beschränkt.
Die Sensoren 2a, 2b sind zum Übertragen von Signalwerten, die von einem detektierten Verbrennungsgeräusch herrühren, an ein Steuer­ gerät 3 angeschlossen. Diese Signalwerte werden durch ein erstes Filterorgan 4 geleitet, das so ausgeführt ist, dass es im Wesent­ lichen nur eine einzige bestimmte Frequenz durchlässt. Diese ent­ spricht der Frequenz, bei der während des Verbrennungsablaufes hauptsächlich Geräusch erzeugt wird. Diese Frequenz kann um 4,5 kHz betragen.
Parallel mit dem ersten Filterorgan 4 kann ein zweites Filterorgan 5 angeordnet sein, das Signalwerte innerhalb eines bestimmten Fre­ quenzbereichs durchlässt, in dem im Wesentlichen alle relevanten Verbrennungsgeräusche auftreten. Solches Verbrennungsgeräusch kann teils von einer Pumpe-Düse-Anordnung bei deren Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum und teils von der eigentlichen Ver­ brennung des Kraftstoffes im Brennraum herrühren. Vom Filterorgan 5 wird demzufolge ein Signal erhalten, welches ungestört durch Ge­ räusch mit einer außerhalb des genannten Frequenzbereichs liegen­ den Frequenz ist. Ein solcher relevanter Frequenzbereich kann sich von 2 bis 8 kHz erstrecken.
Die Anordnung umfasst auch einen weiteren Sensor 6, der eine Er­ kennung der Winkelstellung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 1 zur Aufgabe hat. Der Sensor 6 ist so ausgeführt, dass er einen Signalwert entsprechend der Winkelstellung der Kurbelwelle an das Steuergerät 3 ausgibt.
Das Geräusch vom Verbrennungsmotor 1 wird somit von den beiden Sensoren 2a, 2b detektiert, und auf dieses Geräusch bezogene Signalwerte werden parallel durch die beiden Filterorgane 4, 5 dem Steuergerät 3 zugeleitet. Da das Filterorgan 4 nur Signalwerte von einer bestimmten Frequenz durchlässt, die einer hauptsächlichen Frequenz des Verbrennungsgeräusches entspricht, empfängt das Steu­ ergerät 3 vom Filterorgan 4 nur dann ein Signal, wenn im Brennraum eine Verbrennung stattfindet. In den dazwischen liegenden Perioden empfängt das Steuergerät 3 kein Signal vom Filterorgan 4. Damit lässt sich der Zeitpunkt der Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum bestimmen, indem das Steuergerät 3 den Zeitpunkt bei Be­ ginn eines Signals nach einer Signalpause erkennt.
Da das Steuergerät 3 durch den Sensor 6 auch einen auf die Winkel­ stellung der Kurbelwelle bezogenen Signalwert empfängt, kann das Steuergerät erkennen, bei welcher Winkelstellung der Kurbelwelle die Verbrennung beginnt. Sollte diese Winkelstellung der Kurbel­ welle nicht mit der für den Verbrennungsvorgang vorgesehenen optimalen Winkelstellung übereinstimmen, kann die Pumpe-Düse-Ein­ spritzeinheit kalibriert werden, bis der Kraftstoff exakt in dem Augenblick eingespritzt wird, wenn sich die Kurbelwelle in der für den Beginn der Verbrennung vorgesehenen Winkelstellung befindet. Von den Sensoren 2a, 2b gehen auch auf das Verbrennungsgeräusch bezogene Signalwerte über das Filterorgan 5 an das Steuergerät 3. Hierbei werden die genannten Signalwerte so gefiltert, dass nur Signalwerte innerhalb eines für den Verbrennungsablauf relevanten Frequenzbereichs zum Steuergerät 3 durchgelassen werden.
Das Steuergerät 3 ist für einen Vergleich der aktuellen Signalwer­ te mit gespeicherten Signalwerten, die mit einer kalibrierten Ein­ spritzpumpe oder einer Pumpe-Düse bei einem Verbrennungsvorgang erhalten worden sind, ausgeführt. Ein solcher Vergleich kann Signalwerte umfassen, die sich auf die Amplitude, Frequenz oder den Zeitpunkt des Auftretens des Geräusches beziehen. Wenn die ak­ tuellen Signalwerte nicht mit den gespeicherten Signalwerten über­ einstimmen, aktiviert das Steuergerät 3 ein Meldeorgan 7, das im Armaturenbrett eines Fahrzeugs angeordnet sein kann. Das Meldeor­ gan 7 kann dann den Fahrer des Fahrzeugs darauf aufmerksam machen, dass beim Verbrennungsablauf des Motors 1 ein Fehler vorliegt.
Das Steuergerät 3 kann auch so ausgeführt sein, dass es mit Rück­ sicht darauf, wie sich der aktuelle Signalwert von dem gespeicher­ ten unterscheidet, mit Hilfe des Meldeorgans 7 mögliche Fehler beim Verbrennungsablauf meldet. Solche Fehler können häufig aus Unterschieden in Amplitude und Frequenz bei den genannten Signal­ werten oder Unterschieden hinsichtlich des Zeitpunktes ihres Auf­ tretens hergeleitet werden. Das Steuergerät 3 kann auch erkennen, ob der Fehler auf das Geräusch beim Einspritzen des Kraftstoffes oder das Geräusch bei der Verbrennung des Kraftstoffes zurückzu­ führen ist. Bei solchen anzeigbaren Fehlern kann es sich um Fehler bei Komponenten des Verbrennungsmotors oder der Pumpe-Düse handeln oder um Fehler infolge schlechter Kraftstoffqualität.
In Fig. 2 ist anhand eines Fließschemas ein Verfahren zum Kalibrieren und Überwachen eines Verbrennungsablaufes in einem Ver­ brennungsmotor gemäß der Erfindung dargestellt. Bei 8 wird das während des Verbrennungsablaufes erzeugte Geräusch von den Senso­ ren 2a, 2b in Fig. 1 detektiert, und bei 9 wird mit Hilfe des Sen­ sors 6 die Winkelstellung der Kurbelwelle detektiert. Die genann­ ten Angaben hinsichtlich des Verbrennungsgeräusches von 8 und der Winkelstellung der Kurbelwelle von 9 werden bei 10 empfangen, wo die Winkelstellung der Kurbelwelle im Augenblick der Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum festgelegt wird. Bei 11 erfolgt eine Kalibrierung der Pumpe-Düse-Einspritzeinheit, so dass das Einspritzen genau in dem Augenblick erfolgt, wenn sich die Kurbel­ welle in einer hierfür vorgegebenen, optimalen Winkelstellung be­ findet.
Eine solche Kalibrierung eines Verbrennungsmotors 1 eines Fahr­ zeugs erfolgt hauptsächlich beim Herstellen des Fahrzeugs/Motors, sie kann jedoch auch beim Testen eines bereits fertiggestellten Verbrennungsmotors oder beim Einbau des Verbrennungsmotors im Fahrzeug durchgeführt werden. Bei 12 werden Signalwerte bezüglich des bei einem Verbrennungsvorgang mit einer kalibrierten Pumpen- Düse-Einspritzeinheit erzeugten Geräusches gespeichert, wobei die­ se Signalwerte dem Zweck dienen, bei Betrieb des Verbrennungsmo­ tors 1 im weiteren als Vergleichswerte zu dienen. Das Verfahren gemäß den Punkten 8-12 findet vorzugsweise beim Herstellen eines Fahrzeugs/Motors statt.
Beim weiteren Betrieb des Fahrzeugs werden im Wesentlichen konti­ nuierlich aktuelle Signalwerte 13 bezüglich des Verbrennungsgeräu­ sches an 14 geleitet, wo die aktuellen Signalwerte mit den für ei­ ne kalibrierte Pumpen-Düse-Einspritzeinheit gespeicherten Signal­ werten verglichen werden. Bei Übereinstimmung der genannten aktu­ ellen mit den gespeicherten Signalwerten wird dies bei 15 regi­ striert, und der Ablauf wird für einen neuen Vergleich an 14 zu­ rückgeleitet. Im Falle einer Differenz wird bei 16 registriert, dass ein anomaler aktueller Signalwert vorliegt. Dieser veränderte aktuelle Signalwert wird analysiert, wonach zuerst ermittelt wird, ob der aktuelle Signalwert von dem von der Pumpen-Düse-Einspritz­ einheit beim Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum erzeugten Geräusch 17 herrührt oder von dem bei der Verbrennung des Kraft­ stoffes im Brennraum erzeugten Verbrennungsgeräusch 18. Danach wird festgelegt, ob sich die Differenz oder Differenzen auf die Amplitude 19, 22 oder Frequenz 20, 23 des Signalwerts beziehen oder ob eine Zeitverschiebung 21, 24 für das Geräusch 17 von der Einspritzeinheit bzw. für das Verbrennungsgeräusch 18 vorliegt. Bei 25 werden dann mögliche Fehler bei am Verbrennungsablauf be­ teiligten Komponenten angezeigt.
Durch eine derartige Überwachung des Verbrennungsablaufes wird der Fahrer eines Fahrzeugs sehr schnell auf einen Fehler beim Verbren­ nungsablauf aufmerksam gemacht. Dadurch können schnell entspre­ chende Maßnahmen ergriffen werden, ohne dass es zu umfangreicheren Reparaturen kommen muss. Genannte Fehler müssen nicht unbedingt durch Komponenten des Verbrennungsmotors 1 oder der Pumpen-Düse- Einspritzeinheit verursacht worden sein, sondern können z. B. auf minderwertigem Kraftstoff beruhen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebe­ ne Ausführungsform, sondern kann im Rahmen der Patentansprüche be­ liebig variiert werden. So können beispielsweise die Anordnung und das Verfahren ausschließlich zum Kalibrieren des Verbrennungsab­ laufes oder zum Überwachen des Verbrennungsablaufes benutzt wer­ den. Ebenso ist die Erfindung nicht auf einen Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug beschränkt, sondern zur Anwendung bei beliebigen Verbrennungsmotoren geeignet.
Bei einer weiterentwickelten Ausführungsform der Erfindung kann das Steuersystem so gestaltet sein, dass es nicht nur einen Fehler anzeigt, sondern auch Versuche zu einer Fehlerbehebung unternimmt - zum Beispiel durch Verändern des Einspritzzeitpunkts oder eine andere Maßnahme, damit wenigstens die sich aus dem Fehler ergeben­ den Unannehmlichkeit verringert werden, oder zum Ausgleich einer eher natürlichen Veränderung, die im Motor stattgefunden hat, z. B. durch Verschleiß.
Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde ausschließlich ein Kraftstoffeinspritzorgan vom Typ Pumpen-Düse-Einspritzeinheit be­ handelt; in alternativen Ausführungsformen kann die Erfindung aber auch bei Motoren mit konventionellen Einspritzventilen/-düsen zur Anwendung kommen, wobei die von den Einspritzventilen/-düsen ver­ ursachten mechanischen Geräusche detektiert werden können, um ana­ log zur vorstehenden Beschreibung beim Kalibrieren und/oder Über­ wachen berücksichtigt oder auch ausgefiltert zu werden.
Wesentlich ist in jedem Fall, daß mindestens ein Parameter des Verbrennungsgeräusches als solches erfaßt und ausgewertet wird, unabhängig von sonstigen, insbesondere mechanischen, Geräuschen wie sie z. B. von einem Pumpe-Düse-Einspritzsystem (UPS) erzeugt werden, und von denen mindestens ein Parameter gegebenenfalls zu­ sätzlich erfaßt werden kann.
Bezugszeichen-Verzeichnis
1
Verbrennungsmotor
2
Sensor
3
Steuergerät
4
Filter
5
Filter
6
Sensor
7
Meldeorgan
8
Geräuscherfassung
9
Kurbelwellen-Winkelstellung
10
Signaleingang
11
Kalibrierstufe
12
Signalwertspeicherung
13
Signalwerte
14
Verbrennungsgeräusch
15
Signalwertspeicherung
16
Differenzspeicherung
17
Einspritzorgan-Geräusch
18
Verbrennungsgeräusch
19
Signalwert-Amplitude
20
Frequenz
21
Zeitverschiebung
22
Signalwert-Amplitude
23
Frequenz
24
Zeitverschiebung
25
Fehlermeldung

Claims (11)

1. Anordnung zum Kalibrieren und/oder Überwachen des Verbren­ ungsablaufes in einem Verbrennungsmotor (1), mit zumindest einem Einspritzorgan zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zumindest einen Ge­ räusch detektierenden Sensor (2a, 2b) umfasst, der zum Erkennen mindestens eines Parameters des vom Verbrennungsablauf hervorgeru­ fenen Geräusches dient, und ein zum Empfang von Signalwerten be­ züglich des genannten Parameters vom Sensor (2a, 2b) und zum Emp­ fang von Information über die Winkelstellung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ausgebildetes Steuergerät (3) den Zeitpunkt für das Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum, bezogen auf die Winkelstellung der Kurbelwelle, bestimmungsgemäß festlegt.
2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ge­ nannter Parameter die Amplitude oder Frequenz des Geräusches ist.
3. Anordnung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass sie zumindest ein Filter (4, 5) umfasst, das zwischen dem Sensor (2a, 2b) und dem Steuergerät (3) angeordnet ist und nicht vom Verbrennungsablauf herrührende Signalwerte aus­ filtert.
4. Anordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter zumindest ein erstes Filterorgan (4) umfasst, das nur Sig­ nalwerte einer bestimmten Frequenz durchlässt.
5. Anordnung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter zumindest ein zweites Filterorgan (5) umfasst, das Signalwerte innerhalb zumindest eines Frequenzbereichs durchlässt.
6. Anordnung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Steuergerät (3) Signalwerte speichert, die sich auf genannten Parameter von einem Verbrennungsablauf, an dem ein kalibriertes Einspritzorgan beteiligt ist, beziehen.
7. Anordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (3) im weiteren zur Überwachung der Übereinstimmung zwischen aktuell empfangenen, auf Verbrennungsgeräusche bezogenen Signalwerten und gespeicherten Signalwerten vorgesehen ist.
8. Anordnung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (3) Verbindung hat mit einem Meldeorgan (7), das bei mangelnder Übereinstimmung zwischen den empfangenen aktuellen Signalwerten und den gespeicherten Signalwerten aktiviert wird.
9. Anordnung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor eine Anzahl von Brennräu­ men umfasst, die jeder mit einem Einspritzorgan versehen sind.
10. Verfahren zum Kalibrieren und/oder Überwachen eines Verbren­ nungsablaufes in einem Verbrennungsmotor (1), mit zumindest einem Einspritzorgan zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum des Verbrennungsmotors (1), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Parameter detektiert wird, der von dem Verbrennungsgeräusch herrührt, dass ausgehend von Information über die Winkelstellung einer Kurbelwelle im Verbrennungsmotor (1) und von Signalwerten bezüglich der genannten Parameter der Zeitpunkt für das Einsprit­ zen des Kraftstoffes in den Brennraum sowie die Winkelstellung der Kurbelwelle zum genannten Zeitpunkt bestimmt werden und eine Kali­ brierung des Einspritzorgans durchgeführt wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Signalwerte bezüglich der genannten Parameter von einem Verbren­ nungsablauf mit einem kalibrierten Einspritzorgan gespeichert werden, dass im weiteren die Übereinstimmung zwischen den aktuellen empfangenen Signalwerten bezüglich der genannten Parameter und den gespeicherten Signalwerten überwacht wird, und dass eine Meldung ausgegeben wird, wenn die aktuellen Signalwerte nicht mit den ge­ speicherten Signalwerten übereinstimmen.
DE10015162.0A 1998-11-24 2000-03-27 Anordnung und Verfahren zum Kalibrieren und/oder Überwachen des Verbrennungsablaufes in einem Verbrennungsmotor Expired - Lifetime DE10015162B4 (de)

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