DE102004036443A1 - Combustion engine speed measurement arrangement with a microphone located to record airborne sound originating from the engine prior to its subsequent signal conditioning and processing - Google Patents

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Abstract

Arrangement for measuring a combustion engine (10) speed, where the number of cylinders is known, has a microphone positioned in a location suitable for recording the airborne sound originating from the engine and corresponding to the combustion process. The signal produced by the microphone is analyzed in a signal processing system (14) to determine the engine speed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schnellen und einfachen Erfassung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine, wobei ein Sensor an der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, der ein Signal der Brennkraftmaschine, welches der Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht, aufnimmt und dieses Signal zu einer Auswerteeinheit überträgt.The The invention relates to a device for quick and easy Detecting the speed of an internal combustion engine, wherein a sensor is provided on the internal combustion engine, which is a signal of the internal combustion engine, which corresponds to the speed of the internal combustion engine receives and transmits this signal to an evaluation unit.

Es ist bekannt die Drehzahl von Brennkraftmaschine, insbesondere von Kraftfahrzeugen und Baumaschinen, mit Hilfe von Signalen zu bestimmen, welche vom Auspuffdruck, dem Abgasfluß, des elektrischen Bordnetzes, dem Generator, dem Zündsystem, dem Einspritzsystem, über OT-Geber oder durch optische Mittel erhalten worden sind.It is known the speed of internal combustion engine, in particular of Motor vehicles and construction machinery, with the help of signals to determine which from the exhaust pressure, the exhaust flow, of the electrical system, the generator, the ignition system, the injection system, over OT transmitter or by optical means have been obtained.

Bei der Erfassung der Drehzahl über den Generator, ist es erforderlich, dass Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und dem Generator zu wissen und in der Messung zu berücksichtigen.at the detection of the speed over the generator, it is necessary that gear ratio between Engine and the generator to know and to consider in the measurement.

Bei der Messung mit optischen Systemen, muß zuerst ein Reflektor an einem rotierenden Motorteil angebracht werden. Dies erfordert eine aufwendige Vorbereitung an den meistens verschmutzten und schwer zugänglichen Teilen, um einen sicheren Halt des Reflektors zu gewährleisten, da dieser meistens aufgeklebt wird. Zudem ist das Übersetzungsverhältnis zwischen rotierenden Teil und der Motorwelle zu berücksichtigen.at the measurement with optical systems, must first a reflector on a rotating motor part are attached. This requires a complex Preparation for the most polluted and difficult to access Divide to ensure a secure hold of the reflector because this is usually glued on. In addition, the gear ratio is between rotating part and the motor shaft to be considered.

Bei den Meßmethoden der induktiven Drehzahlerfassung mit Hilfe einer Induktionszange an dem Zündkabel der Zündkerzen, bei Fremdzündungsmaschinen, was bei den neuen Direktzündsystemen durch Wegfall der Zündkabel nicht mehr möglich ist. Bei der induktiven Drehzahlerfassung an den Leitungen zu den Einspritzventilen für den Kraftstoff, sowie durch Drucksensoren an den Einspritzleitungen, ist ein arbeiten in direkter Nähe des Motorblockes nötig. Bei betriebswarmen Motor treten im Regelfall Temperaturen von 80–100°C am Motorblock auf, was das anbringen der entsprechenden Drehzahlsensoren erschwert und bei unvorsichtigen arbeiten zu schweren Verbrennungen bei der ausführenden Person führen kann. Zudem sind moderne Motoren mit Zusatzaggregaten und Abdeckungen so verbaut, dass es gar Sensoren anzubringen da diese Abdeckungen erst entfernt werden müssen.at the measuring methods the inductive speed detection with the help of an induction gun on the ignition cable the spark plugs, in spark ignition engines, what about the new direct ignition systems by omitting the ignition cable not possible anymore is. In the inductive speed detection on the lines to the Injectors for the fuel, as well as by pressure sensors on the injection lines, is a work in close proximity the engine block needed. When the engine is at operating temperature, temperatures of 80-100 ° C usually occur on the engine block, which makes attaching the corresponding speed sensors difficult and when careless work to severe burns in the executive Lead person can. In addition, modern engines with additional units and covers installed so that there are even sensors to attach as these covers have to be removed first.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Ermittlung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, hat demgegenüber den Vorteil, eine einfache und zuverlässige Lösung dem Anwender zu Verfügung zu stellen. Unter Vermeidung von großem Messaufwand und aufwendiger und gefährlicher Montage der Sensoren und Hilfsmittel, wenn dies überhaupt möglich ist, eine sehr zuverlässige Drehzahlerfassung zu ermöglichen. Bei der Anordnung nach der Erfindung wird dazu prinzipiell das von der Brennkraftmaschine erzeugte Signal, der Luftschall, der bei der Verbrennung des Kraftstoffes entsteht, ausgewertet. Dazu wird ein relevantes Verbrennungsschallsignal mittels eines Mikrofon an geeigneter Stelle abgenommen und der signalverarbeitenden Anlage zugeführt.The inventive arrangement for determining the speed of an internal combustion engine with the characterizing Features of claim 1, in contrast, has the advantage of a simple and reliable solution available to the user to deliver. While avoiding large measurement effort and consuming and more dangerous Mounting the sensors and tools, if that is possible at all, a very reliable speed detection to enable. In the arrangement according to the invention is in principle the of the internal combustion engine generated signal, the airborne sound at the combustion of the fuel arises, evaluated. This will be a relevant combustion sound signal by means of a microphone Appropriate place removed and the signal processing system fed.

Durch die, in den weiteren Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen, sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Anordnung möglich.By in the further claims measures taken, are advantageous developments and improvements to claim 1 indicated arrangement possible.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung wird als geeignete Stelle zur Abnahme des Signals, des Verbrennungsschalls, die Ölmessstaböffnung oder der Öleinfüllstutzen oder eine funktionell vergleichbare Motoröffnung der Brennkraftmaschine verwendet, wodurch Fremdgeräusche unterdrückt werden. Dies hat den Vorteil, dass der Anwender zur Drehzahlerfassung die leicht zugänglichen Servicestellen von Ölmessstaböffnung und Öleinfüllstutzen an der Brennkraftmaschine nutzen kann, ohne der teilweisen Demontage von Verkleidungen der Brennkraftmaschine vornehmen zu müsse und ohne Gefahr sich an heißen Teilen an der Brennkraftmaschine zu verbrennen.To a particularly advantageous embodiment of the arrangement according to the invention is used as a suitable location for the removal of the signal, the combustion noise, the dipstick opening or the oil filler neck or a functionally comparable engine opening of the internal combustion engine used, creating extraneous noise repressed become. This has the advantage that the user for speed detection the easily accessible Service points of dipstick opening and oil filler neck can use on the internal combustion engine, without partial disassembly to make of linings of the internal combustion engine and without danger To burn parts of the internal combustion engine.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Verbrennungsschallsignal über eine Signalaufbereitung der Signalverarbeitenden Anordnung zugeführt.In Another advantageous embodiment of the invention, the combustion sound signal via a Signal conditioning fed to the signal processing arrangement.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung, wird das Drehzahlsignal nach der Signalaufbereitung, für die auf den Markt befindlichen Motor- und Abgastestgeräte, an einer oder mehren Schnittstellen zu Verfügung gestellt.In Another advantageous embodiment of the invention, the speed signal after signal conditioning, for the engine and exhaust gas testers on the market, on one or more interfaces provided.

Diese Schnittstellen sind vorzugsweise als Induktionsschleife, Digitaler Impuls, Klemmgebersignal, Zündsignal ausgebildet.These Interfaces are preferably as an induction loop, digital Pulse, clamp signal, ignition signal educated.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Drehzahlsignal nach der Signalaufbereitung direkt angezeigt.In Another advantageous embodiment of the invention, the speed signal displayed directly after signal processing.

Die Anordnung gemäß der Erfindung ist in vorteilhafter Weise zur Drehzahlmessung für Test- und Prüfzwecke sowohl von Otto- als von Dieselmotoren vorgesehen.The Arrangement according to the invention is advantageously for speed measurement for testing and testing purposes provided by both petrol and diesel engines.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels:Description of the embodiment:

Die Erfindung, ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch, in einem Blockschaltbild den Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung, zur Erfassung der Drehzahl gemäß der Erfindung.The Invention, is based on an embodiment shown in the drawing, explained in more detail in the following description. The only figure shows schematically, in a block diagram, the structure of the inventive arrangement, for detecting the rotational speed according to the invention.

In 1 ist schematisch in einem Blockschaltbild der Aufbau, der erfindungsgemäßen Anordnung, zur Erfassung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung dargestellt.In 1 is shown schematically in a block diagram of the structure, the arrangement according to the invention, for detecting the rotational speed of an internal combustion engine according to the invention.

Von einer Brennkraftmaschine 10 wird mittels eines Mikrofons 11 der Verbrennungsschall an geeigneter Stelle ermittelt und das generierte, elektrische Signal über eine Leitung 12, einer Signalaufbereitenden Anordnung 13 zugeführt. Als geeignete Stelle zur Abnahme des Signals des Verbrennungsschalls mittels des Mikrofon 11, wird beispielsweise die Ölmessstaböffnung oder Öleinfüllstutzen oder eine funktionell vergleichbare Motoröffnung der Brennkraftmaschine verwendet.From an internal combustion engine 10 is by means of a microphone 11 determines the combustion sound at a suitable location and the generated electrical signal via a line 12 a signal conditioning arrangement 13 fed. As a suitable place to decrease the signal of the combustion sound by means of the microphone 11 , For example, the dipstick opening or oil filler neck or a functionally comparable engine opening of the internal combustion engine is used.

In der Signalaufbereitung 13, wird das zugeführte Drehzahlsignal aufbereitet und sichergestellt, dass nur diejenigen Signalanteile der signalverarbeitenden Anordnung 14 zugeführt werden, die Informationen über die Drehzahl enthalten. Am Ausgang der Signalverarbeitenden Anordnung 14, steht die ermittelte Drehzahl an, welche in einer Anzeige 15, visuell angezeigt werden kann oder über die Schnittstelleneinheit 16, für auf den Markt befindlichen Motor- und Abgastestgeräte bereitgestellt wird.In signal processing 13 , the supplied speed signal is conditioned and ensures that only those signal components of the signal processing arrangement 14 supplied, which contain information about the speed. At the output of the signal processing arrangement 14 , is the determined speed, which in a display 15 , can be visually displayed or via the interface unit 16 , is provided for on-market engine and exhaust test equipment.

Mit der Erfindung ist in vorteilhafter Weise eine Anordnung zur Verfügung gestellt, die einfach an der Brennkraftmaschine adaptierbar ist. Mit ihrer Hilfe ist es möglich an den leicht zugänglichen Servicestellen an der Brennkraftmaschine die Drehzahl zu erfassen. Dies ist für die Praxis ein ganz wichtiger Gesichtspunkt.With the invention advantageously provides an arrangement, which is easy to adapt to the internal combustion engine. With your help Is it possible at the easily accessible Service points on the internal combustion engine to detect the speed. This is for the practice a very important point of view.

Claims (9)

Anordnung zur Erfassung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine, welche aus einem von der Brennkraftmaschine 10, erzeugten Signal, bei bekannter Zylinderzahl der Brennkraftmaschine, die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10, durch Auswertung in einer Signalverarbeitenden Anlage 14 ermittelt, dadurch gegenzeichnet, dass als das von der Brennkraftmaschine 10 erzeugte Signal des Verbrennungsschalls, der Brennkraftmaschine ausgewertet und dazu ein relevantes Schallsignal mittels eines Mikrofons 11 an geeigneter Stelle abgenommen und der signalverarbeitenden Anlage 14, zugeführt wird.Arrangement for detecting the rotational speed of an internal combustion engine, which from one of the internal combustion engine 10 , signal generated, in known number of cylinders of the internal combustion engine, the speed of the internal combustion engine 10 , by evaluation in a signal processing system 14 determined, countersigns that as that of the internal combustion engine 10 generated signal of the combustion sound, the internal combustion engine evaluated and to a relevant sound signal by means of a microphone 11 removed at a suitable place and the signal processing system 14 , is supplied. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als geeignete Stelle zur Abnahme des Signals, des Verbrennungsschalls, die Ölmessstaböffnung oder Öleinfüllstutzen oder eine funktionell vergleichbare Motoröffnung der Brennkraftmaschine 10, verwendet wird.Arrangement according to Claim 1, characterized in that the oil dipstick opening or oil filler neck or a functionally comparable engine opening of the internal combustion engine is suitable as a suitable point for taking off the signal, the combustion noise 10 , is used. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel für das Mikrofon 11 die funktionelle Öffnung dicht abschließt.Arrangement according to claim 2, characterized in that the fastening means for the microphone 11 the functional opening closes tightly. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel für das Mikrofon 11, eine Durchführung für eine Temperatursonde hat.Arrangement according to claim 2 and 3, characterized in that the fastening means for the microphone 11 , has a passage for a temperature probe. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsschallsignal über eine Signalaufbereitung 13, der signalverarbeitenden Anordnung 14 zugeführt wird.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion sound signal via a signal conditioning 13 , the signal processing arrangement 14 is supplied. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Drehzahlmessung für Prüf- und Testzwecke sowohl von Otto- als auch von Dieselmotoren vorgesehen ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is used for speed measurement for testing and test purposes both of Otto as well as from Diesel engines is provided. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aufbereitete Drehzahlsignal visuell Angezeigt 15, wird.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the processed speed signal visually displayed 15 , becomes. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aufbereitete Drehzahlsignal über die Schnittstelleneinheit 16, für auf den Markt befindlichen Motor- und Abgastestgeräte, in geeigneter Weise bereitgestellt wird.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the processed rotational speed signal via the interface unit 16 , for on-market engine and exhaust gas testing equipment, is provided in a suitable manner. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die zeitliche Auswertung des aufbereiteten Drehzahlsignales, eine Beurteilung des gleichmäßigen Rundlaufes einer Brennkraftmaschine möglich ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that by the temporal evaluation of the processed Speed signals, an assessment of the uniform concentricity of an internal combustion engine possible is.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2563915A (en) * 2017-06-29 2019-01-02 Perkins Engines Co Ltd Engine monitoring apparatus
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