DE102017223532A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine (1) vorgeschlagen, wobei von einem Klopfsensor (5) ein Klopfsignal eines Zylinders (2) der Brennkraftmaschine (1) gemessen wird und daraus eine Klopfintensität (10) erzeugt wird. Die Klopfintensität (10) wird mit einem Referenzpegel (11) verglichen um eine Verbrennung als klopfende oder nichtklopfende Verbrennung einzustufen. Weiterhin sind Mittel vorgesehen, die für die Bestimmung des Referenzpegels (11) die Höhe der Klopfintensität berücksichtigen.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
- Stand der Technik
- Aus der
DE 10 2014 224 800 A1 ist bereits ein Verfahren zur Klopfregelung bekannt, bei dem von einem Klopfsensor ein Klopfsignal eines Zylinders gemessen wird und daraus eine Klopfintensität erzeugt wird. Um zu beurteilen, ob eine Verbrennung klopfend oder nicht klopfend erfolgt ist, wird die Klopfintensität mit einem Referenzpegel verglichen. Der Referenzpegel wird dabei durch gleitende Mittelwertbildung aus vorhergehenden Klopfintensitäten berechnet. - Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass eine an die Höhe der Klopfintensität angepassten Neubestimmung des Referenzpegels erfolgt. Insbesondere können dadurch Klopfintensitäten, die zwar noch nicht klopfend sind aber einen erhöhten Wert aufweisen, dahingehend berücksichtigt werden, dass ihr Einfluss auf den Referenzpegel geringer ist. Es kann so sichergestellt werden, dass in Betriebsbereichen, die noch nicht als klopfend zu werten sind, jedoch eine erhöhte Klopfintensität aufweisen, keine Erhöhung des Referenzpegels erfolgt, wodurch eine Erkennung der klopfenden Verbrennungen erschwert würde. Es bleibt so die volle Sensibilität gegenüber klopfenden Verbrennungen erhalten, auch wenn es vor der klopfenden Verbrennung über einen längeren Zeitraum zu erhöhten Klopfintensitäten gekommen ist. Es wird so die Klopferkennung deutlich verbessert.
- Weitere Vorteile und Verbesserungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche. Besonders einfach erfolgt die Neubildung des Referenzpegels durch die gleitende Mittelwertbildung unter Einfluss der Klopfintensität und wird durch die Wahl eines entsprechenden Gewichtungsfaktors beeinflusst. Besonders sinnvoll für die Bildung des Referenzpegels werden dabei aktuelle Klopfintensitäten nach geringen Klopfintensitäten ohne Klopfen, erhöhten Klopfintensitäten ohne Klopfen und erhöhte Klopfintensitäten mit Klopfen unterschieden. Für jeden dieser Bereiche werden unterschiedliche Nachführfaktoren verwendet. besonders einfach werden die Vergleichswerte durch eine Division durch den Referenzpegel oder eine Subtraktion mit dem Referenzpegel ermittelt. Die Klopferkennungsschwellen können dabei insbesondere von Betriebsparametern abhängen oder besonders einfach auseinander errechnet werden. Für jeden der unterschiedlichen Bereiche können unterschiedliche Nachführfaktoren verwendet werden. Bei erkanntem Klopfen werden Betriebsparameter der Brennkraftmaschine in Richtung einer nicht klopfenden Verbrennung beeinflusst, wobei eine Beeinflussung des Zündwinkels besonders schnell erfolgt.
- Figurenliste
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Brennkraftmaschine mit einer Klopfregelung und -
2 Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. - Beschreibung der Ausführungsbeispiele
- In der
1 wird schematisch eine Brennkraftmaschine1 gezeigt, bei der ein Zylinder2 mit einem darin enthaltenen Kolben3 einen Brennraum4 bildet. Auf der Außenseite des Zylinders2 ist Klopfsensor5 dargestellt, der ein Klopfsignal des Zylinders2 misst. Bei einem derartigen Klopfsignal handelt es sich um ein Geräuschsignal bzw. Vibrationen des Zylinders2 , die aufgrund von Verbrennungsvorgängen im Brennraum4 entstehen. Die Klopfsignale des Klopfsensors5 werden an eine Signalverarbeitung6 gegeben, die daraus eine Klopfintensität10 für jede Verbrennung erzeugt. Für jeden Verbrennungsvorgang im Zylinder2 wird eine Klopfintensität10 für diese Verbrennung erzeugt. Die ermittelten Klopfintensitäten10 werden dann an eine Referenzpegelermittlung7 weitergeleitet. Die Referenzpegelermittlung ermittelt aus den übermittelten Klopfintensitäten10 einen Referenzpegel11 , der dann an die Klopferkennung8 weitergegeben wird. Die Klopferkennung8 erhält weiterhin das Klopfintensität10 der aktuellen Verbrennung von der Signalverarbeitung6 und entscheidet aufgrund eines Vergleichs der Klopfintensität10 mit dem Referenzpegel11 , ob die Verbrennung als klopfende oder nicht klopfende Verbrennung einzustufen ist. Entsprechend gibt die Klopferkennung8 ein entsprechendes Signal9 aus, welches die Information enthält, ob die Verbrennung klopfend war oder nicht. - Die verschiedenen Verarbeitungsblöcke
6 ,7 ,8 können gemeinsam in einem Rechner als entsprechende Softwareblöcke realisiert sein. Entsprechend würde dann das Klopfsignal des Klopfsensors5 nach einer ggf. erfolgenden analogen Vorfilterung analog/digital-gewandelt und dann durch entsprechende als Software ausgestaltete Verarbeitungsblöcke in einem entsprechenden Mikrorechner verarbeitet werden. Eine mögliche Form der Umwandlung der Klopfsignale in Klopfintensitäten besteht beispielsweise in einer Fouriertransformation und Aufsummation der in den jeweiligen Frequenzbereichen enthaltenen Energie. Dabei können insbesondere unterschiedliche Frequenzbereiche unterschiedlich stark gewichtet werden, da einige Frequenzen ein Klopfereignis besonders zuverlässig anzeigen. Alternativ können die Klopfsignale auch gleichgerichtet und integriert werden, was ebenfalls ein Klopfintensität10 erzeugt, welches die Stärke der Verbrennung im Brennraum4 angibt. - In der Referenzpegelermittlung
7 erfolgt die Ermittlung des Referenzpegels durch Auswertung einer Mehrzahl von Klopfintensitäten10 , die von der Signalverarbeitung6 zur Verfügung gestellt werden. Die herkömmliche Referenzpegelermittlung nach derDE 10 2014 224 800 erfolgt dadurch, dass über eine Vielzahl von Klopfintensitäten10 eine gleitende Mittelwertbildung erfolgt. Dazu wird üblicher Weise eine aktuelle Klopfintensität mit einem Gewichtungsfaktor G < 1 multipliziert und dieser Wert dann zu dem vorhergehenden Referenzpegel, der mit (1 - G) multipliziert ist, hinzuaddiert. - Problematisch ist diese Form der Ermittlung des Referenzpegels, wenn die Brennkraftmaschine in einem Bereich betrieben wird, in dem es zu erhöhten Klopfintensitäten kommt, ohne dass diese tatsächlich als klopfende Verbrennungen identifiziert werden. Ein solcher Betrieb kann auftreten, wenn die Brennkraftmaschine langsam in einen Bereich kommt, in dem es zu klopfenden Verbrennungen kommt und in der Übergangsphase kontinuierlich die Klopfintensitäten ansteigen. In einem derartigen Fall wird der Referenzpegel aufgrund der sich kontinuierlich erhöhenden Klopfintensitäten auf einen für die Klopferkennung relativ unempfindlichen Werte gezogen, so dass dann das Auftreten von Klopfen gegenüber dem so angelernten Referenzpegel nur schwer identifizierbar ist. Erfindungsgemäß wird nun eine Referenzpegelermittlung vorgeschlagen, bei der es nicht zu einem derartigen Lernen eines unempfindlichen Referenzpegels während einer Betriebsphase mit erhöhten Klopfintensitäten, die jedoch nicht als Klopfen gelten, erfolgt.
- Zur konkreten Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Folgenden von einem bestimmten Verfahren des Vergleichs der Klopfintensität mit dem Referenzpegel durch eine Division des während einer aktuellen Verbrennung gemessenen Klopfintensität Iakt geteilt durch den aktuellen Referenzpegel Refakt aus. Es wird somit ein Vergleichswert für eine aktuelle Verbrennung Vakt aus einer aktuellen Intensität Iakt und Refakt durch eine einfache Division gebildet:
1 aufweist, entspricht die Klopfintensität genau dem Referenzpegel, wenn Vakt kleiner ist als 1, so liegt die aktuelle Klopfintensität Iakt unter dem Referenzpegel Refakt und wenn der Wert für Vakt größer 1 ist, so übersteigt die aktuelle Klopfintensität den Referenzpegel. Es werden nun verschiedene Bereiche für den Vergleichswert Vakt definiert. - Wenn der Vergleichswert Vakt unter einem ersten Wert liegt, der im Folgenden als Klopferkennungsschwelle KE1 benannt wird, so wird die aktuelle Verbrennung als nicht klopfend eingeordnet und es erfolgt die normale Referenzpegelnachführung mit einem ersten Faktor G, wie sie bereits aus der
DE 10 2014 224 800 bekannt ist. - Wenn der Vergleichswert Vakt größer ist als diese erste Klopferkennungsschwelle KE1 aber noch geringer ist als eine zweite Klopferkennungsschwelle
KE2, so wird die Verbrennung ebenfalls als nicht klopfend bewertet aber es folgt die Bildung des Referenzpegels mit einem zweiten GewichtungsfaktorG2 für die aktuelle Klopfintensität. Insbesondere ist dabei der GewichtungsfaktorG2 gewählt, dass der Einfluss der aktuellen Klopfintensität, die ja größer war als die erste Klopferkennungsschwelle KE1, einen geringeren Einfluss auf die Bildung des neuen Referenzpegels hat. Es wird so der Einfluss dieser Klopfintensität, die ja etwas erhöht war, auf die Bildung des Referenzpegels verringert. Durch diese Maßnahme wird insbesondere das Lernen eines erhöhten Referenzpegels bei einer langsamen Veränderung der Brennkraftmaschine in Richtung klopfende Verbrennung verhindert. Bei Klopfintensitäten, die in diesem Bereich liegen, d. h. größer alsKE1 aber kleiner alsKE2 , erfolgt aber noch keine Beeinflussung der Brennkraftmaschine dahingehend, klopfneigungsverringernde Maßnahmen zu ergreifen. Derartige klopfneigungsverhindernde Maßnahmen können beispielsweise in einer Beeinflussung des Zündwinkels in Richtung einer späteren Zündung oder einer Reduzierung der Ladung der Brennkraftmaschine oder einer erhöhten Kühlung der Brennkraftmaschine bestehen. - Wenn dann der Vergleichswert auch die zweite Klopferkennungsschwelle
KE2 überschreitet, so wird die aktuelle Verbrennung, bei der dieser Wert aufgetreten ist, als klopfende Verbrennung identifiziert und es erfolgen Maßnahmen, um bereits bei der nächsten folgenden Verbrennung ein derartiges Klopfen der Brennkraftmaschine zu verhindern. Da eine Beeinflussung des Zündwinkels die schnellste Möglichkeit ist, ein Klopfen zu verhindern, unter der Zeitraum bis zur nächsten Verbrennung relativ kurz ist, wird üblicher Weise der Zündwinkel in Richtung spät verstellt. Andere Maßnahmen, wie beispielsweise eine Veränderung der Luftzuführung zur Brennkraftmaschine benötigen in der Regel mehrere Verbrennungsvorgänge, um wirksam zu sein, und sind daher nicht zu schnell, wie eine Veränderung des Zündwinkels. Weiterhin sollte die Klopfintensität einer klopfenden Verbrennung nicht für die Bildung des Referenzpegels verwendet werden, damit einem derartigen Referenzpegel dann klopfende Verbrennungen nicht mehr erkannt werden können. Für den Fall, dass der Vergleichswert somit die zweite KlopferkennungsschwelleKE2 überschreitet, wird daher entweder dieser Wert gar nicht für die Bildung des Referenzpegels verwendet oder aber durch einen Festwert ersetzt oder aber nur deutlich reduziert berücksichtigt. Wenn der Wert berücksichtigt wird, so erfolgt im Vergleich zur nicht klopfenden Verbrennung, insbesondere im Vergleich zur nicht klopfenden Verbrennung mit einem Vergleichswert unterhalt der Klopferkennungsschwelle1 nur eine Berücksichtigung mit einem deutlich geringeren GewichtungsfaktorG3 . Dieser GewichtungsfaktorG3 kann dann auch noch einmal deutlich reduziert sein, gegenüber dem GewichtungsfaktorG2 , der für einen Vergleichswert geringer als die zweite KlopferkennungsschwelleKE2 aber größer als die erste KlopferkennungsschwelleKE1 verwendet wurde. - Die erste Klopferkennungsschwelle
KE1 und die zweite KlopferkennungsschwelleKE2 können von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängen. Insbesondere können diese Werte von der Last und Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängen, so dass beispielsweise bei höheren Lasten und höheren Drehzahlen andere Werte verwendet werden als bei geringen Lasten und geringeren Drehzahlen. Ebenso können die Nachführungsfaktoren G, die für die jeweiligen Bereiche verwendet werden, von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, insbesondere Last und Drehzahl abhängen. -
- Wenn dann der Vergleichswert Vakt negativ ist, so lag die Intensität der aktuellen Verbrennung Iakt unter dem Referenzwert Refakt. Wenn der Vergleichswert Vakt positiv ist, so überstieg die Intensität der aktuellen Verbrennung den Referenzwert, wobei dieser Wert dann den tatsächlichen Betrag angibt und nicht mehr den prozentualen Unterschied, wie bei der Division. Bei dieser Art der Vergleichswertbildung durch Subtraktion müssen natürlich andere Schwellen KE1 und KE2 für die Bereiche von Nicht-Klopfen und normale Nachführung, Nicht-Klopfen und reduzierte Nachführung und für den Bereich von Klopfen und reduzierte Nachführung verwendet werden.
- Da die erste Klopferkennungsschwelle KE1 immer geringer ist als die zweite Klopferkennungsschwelle KE2, können diese Werte auch einfach durch Umrechnung auseinander ermittelt werden. Beispielsweise kann jeweils nur ein Wert für die zweite Klopferkennungsschwelle KE2 gespeichert sein und die erste Klopferkennungsschwelle KE1 ergibt sich einfach durch eine Multiplikation mit einem reduzierenden Faktor (d. h. kleiner 1) aus KE2. Es kann beispielsweise einfach festgelegt werden, dass die KE1 immer 80 % des Werts der KE2 beträgt. Der Faktor, mit dem die KE2 multipliziert wird, um die KE1 zu erhalten, kann aber natürlich auch von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängen. Weiterhin kann dieser Faktor, mit dem die zweite Klopferkennungsschwelle KE2 multipliziert wird, um die erste Klopferkennungsschwelle KE1 zu erhalten, auch genutzt werden, um für den Bereich der nicht klopfenden Verbrennung mit erhöhter Klopfintensität den Nachführfaktor G für die Bildung des Referenzpegels in diesem Bereich festzulegen. Dazu kann beispielsweise in diesem Bereich (KE1 < Vergleichswert < KE2) für die Bildung des Referenzpegels die Klopfintensität mit diesem Faktor multipliziert wird. Alternativ kann die erste Klopferkennungsschwelle KE1 auch durch eine Subtraktion aus der KE2 ermittelt werden, indem beispielsweise einfach ein Festwert oder ein betriebsparameterabhängiger Wert von der KE2 abgezogen wird. Wesentlich ist dabei nur, dass die erste Klopferkennungsschwelle KE1 geringer ist als die zweite Klopferkennungsschwelle KE2.
- In der
2 werden nur noch einmal Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Nach einem Startschritt100 erfolgt Schritt200 die Messung der aktuellen Klopfintensität Iakt der aktuellen Verbrennung und Bildung des aktuellen Vergleichswerts Vakt, in dem die gemessene Klopfintensität Iakt durch den aktuellen Referenzwert Refakt geteilt wird. Im darauffolgenden Schritt300 erfolgt dann der Vergleich des Vergleichswerts Vakt mit der Klopferkennungsschwelle KE1. Wenn der Vergleichswert geringer ist als die Klopferkennungsschwelle1 , so folgt auf den Schritt300 der Schritt400 . Im Schritt400 wird festgestellt, dass keine klopfende Verbrennung vorlag und daher keine Veränderung der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine erforderlich sind. Weiterhin erfolgt die Berechnung des Referenzpegels für die nächste Verbrennung, wobei dabei die übliche gleitende Mittelwertbildung mit einer angemessenen Berücksichtigung der aktuellen Klopfintensität Iakt erfolgt. Auf den Schritt400 folgt dann die Beendigung des Verfahrens zum Schritt900 . - Wenn im Schritt
300 festgestellt wird, dass der aktuelle Vergleichswert Vakt nicht geringer ist als die erste Klopferkennungsschwelle KE1, so folgt auf den Schritt300 der Schritt500 . Im Schritt500 wird überprüft, ob der Vergleichswert, der ja größer ist als erste Klopferkennungsschwelle KE1 gleichzeitig geringer ist als die zweite Klopferkennungsschwelle KE2. Wenn dies bejaht wird, so folgt auf den Schritt500 der Schritt600 , in dem festgestellt wird, dass keine klopfende Verbrennung vorlag und daher auch keine Beeinflussung der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine erfolgt. Gleichzeitig steht jedoch eine leicht erhöhte Klopfintensität fest, so dass für die Bildung des Referenzpegels für die nächste Verbrennung diese Klopfintensität Iakt nur reduziert berücksichtigt wird. Dazu wird im Vergleich zum Schritt400 ein reduzierter Gewichtungsfaktor G verwendet, der entweder einem Kennfeld in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine entnommen wird oder durch die oben beschriebenen Berechnungen aus den Klopferkennungsschwellen KE2 und KE1 errechnet wird. Auf den Schritt600 folgt der Schritt900 , in dem das Verfahren beendet wird. - Wenn im Schritt
500 nicht festgestellt wird, dass der Vergleichswert geringer ist als die zweite Klopferkennungsschwelle KE2, so folgt der Schritt700 , in dem nochmal überprüft wird, ob der Vergleichswert größer ist als die zweite Klopferkennungsschwelle KE2. Wenn dies der Fall ist, so folgt auf den Schritt700 der Schritt800 , in dem festgestellt wird, dass Klopfen vorliegt und Maßnahmen getroffen werden, für die nächste Verbrennung durch Änderung von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine das Klopfen zu verhindern. Die Maßnahme soll dabei so schnell erfolgen, dass unmittelbar bei der nächsten Verbrennung kein Klopfen erfolgt, da ein klopfender Betrieb der Brennkraftmaschine die Lebensdauer einer Brennkraftmaschine deutlich beeinträchtigen kann. Üblicher Weise erfolgt dazu eine Beeinflussung des Zündwinkels, da diese Maßnahme sehr schnell zwischen zwei Verbrennungsvorgängen in einer Brennkraftmaschine umgesetzt werden kann. Weiterhin erfolgt eine Neuberechnung des Referenzpegels für die darauffolgende Verbrennung, wobei die Intensität, der als klopfend erkannten Verbrennung nur einen sehr geringen Einfluss auf den Referenzpegel hat. Dabei kann beispielsweise der Referenzpegel einfach unverändert bleiben oder er wird nur mit einem Festwert neu berechnet oder aber es erfolgt eine Einberechnung mit einem Gewichtungsfaktor, der gegenüber dem Schritt400 deutlich verringert ist. Weiterhin kann dieser Gewichtungsfaktor G auch gegenüber dem Verfahrensschritt600 deutlich reduziert sein. Auf den Schritt800 erfolgt dann wieder der Schritt900 , in dem das Verfahren beendet wird. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102014224800 A1 [0002]
- DE 102014224800 [0008, 0011]
Claims (9)
- Verfahren zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine (1), wobei von einem Klopfsensor (5) ein Klopfsignal eines Zylinders (2) der Brennkraftmaschine (1) gemessen wird und daraus eine Klopfintensität (10) erzeugt wird, wobei die Klopfintensität (10) mit einem Referenzpegel (11) verglichen wird um eine Verbrennung als klopfende oder nichtklopfende Verbrennung einzustufen, wobei der Referenzpegel (11) für eine Verbrennung mit Hilfe von Klopfintensitäten vorhergehender Verbrennungen bestimmt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung des Referenzpegel (11) die Höhe der Klopfintensität berücksichtigt wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzpegel (11) durch eine gleitende Mittelwertbildung über die Klopfintensitäten gebildet wird und dass in Abhängigkeit von der Höhe der Klopfintensität die Gewichtung G beeinflusst wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vergleich einer aktuellen Klopfintensität Iakt mit einem aktuellen Referenzwert Refakt ein aktueller Vergleichswert Vakt gebildet wird, - dass wenn der Vergleichswert Vakt unter einer ersten Klopferkennungsschwelle (KE1) bleibt die aktuelle Verbrennung als nichtklopfende Verbrennung eingestuft wird und der Referenzwert für die nächste Verbrennung aus dem aktuellen Referenzwert und der aktuellen Klopfintensität multipliziert mit einem ersten Nachführungsfaktor (G1) ergibt, - dass wenn der Vergleichswert Vakt die erste Klopferkennungsschwelle (KE1) übersteigt und unter einer zweiten Klopferkennungsschwelle (KE2) bleibt, die aktuelle Verbrennung als nichtklopfende Verbrennung eingestuft wird und der Referenzwert für die nächste Verbrennung sich aus dem aktuellen Referenzwert und der aktuellen Klopfintensität multipliziert mit einem zweiten Nachführungsfaktor (G2) ergibt, - dass wenn der Vergleichswert Vakt die erste Klopferkennungsschwelle (KE1) übersteigt und die zweite Klopferkennungsschwelle (KE2) übersteigt, die aktuelle Verbrennung als klopfende Verbrennung eingestuft wird und der Referenzwert für die nächste Verbrennung sich aus dem aktuellen Referenzwert und der aktuellen Klopfintensität multipliziert mit einem dritten Nachführungsfaktor (G3) ergibt.
- Verfahren nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswert Vakt gebildet wird indem die aktuelle Klopfintensität Iakt durch den aktuellen Referenzpegel Refakt geteilt wird oder indem von der aktuellen Klopfintensität der aktuelle Referenzpegel abgezogen wird. - Verfahren nach
Anspruch 3 oder4 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Klopferkennungsschwelle (KE1, KE2) von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängen. - Verfahren nach
Anspruch 3 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Nachführfaktor (G1) größer ist als der zweite und dritte Nachführfaktor (G2, G3) und somit der erste Nachführfaktor einen größeren Einfluss der aktuellen Klopfintensität auf den Referenzpegel erlaubt als der zweite und dritte Nachführfaktor. - Verfahren nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Nachführfaktor (G2) größer ist als dritte Nachführfaktor (G3) und somit der zweite Nachführfaktor einen größeren Einfluss der aktuellen Klopfintensität auf den Referenzpegel erlaubt als der dritte Nachführfaktor. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei erkanntem Klopfen Betriebsparameter der Brennkraftmaschine insbesondere ein Zündwinkel verändert wird um ein Klopfen der Brennkraftmaschine zu verhindern.
- Vorrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine (1), wobei von einem Klopfsensor (5) ein Klopfsignal eines Zylinders (2) der Brennkraftmaschine (1) gemessen wird und daraus eine Klopfintensität (10) erzeugt wird, wobei die Klopfintensität (10) mit einem Referenzpegel (11) verglichen wird um eine Verbrennung als klopfende oder nichtklopfende Verbrennung einzustufen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind die für die Bestimmung des Referenzpegel (11) die Höhe der Klopfintensität berücksichtigen.
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---|---|---|---|---|
WO2018044294A1 (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | General Electric Company | System and method for determining the timing of an engine event |
CN113915039B (zh) * | 2021-10-11 | 2023-05-23 | 宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 | 爆震自适应方法及系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0121790A2 (de) * | 1983-03-10 | 1984-10-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Klopferkennung mit Digitalfilter |
DE3313036A1 (de) * | 1983-04-12 | 1984-10-18 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur verhinderung des klopfenden betriebs bei brennkraftmaschinen |
DE19518394A1 (de) * | 1995-05-19 | 1996-11-21 | Audi Ag | Verfahren zur Vermeidung klopfender Verbrennung bei einem Otto-Motor |
DE102014224800A1 (de) | 2014-12-03 | 2016-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung für Klopfregelung einer Brennkraftmaschine |
DE102015105220B3 (de) * | 2015-04-07 | 2016-09-15 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zum Durchführen einer Klopfregelung |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS585453A (ja) * | 1981-07-03 | 1983-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンのノツキング制御方法 |
DE3137016C2 (de) * | 1981-09-17 | 1985-01-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur Erkennung des Klopfens einer Brennkraftmaschine |
JPS60263830A (ja) * | 1984-06-12 | 1985-12-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のノツキング検出方法 |
DE3862521D1 (de) * | 1987-04-06 | 1991-05-29 | Mazda Motor | System zum erkennen und regeln des klopfens einer brennkraftmaschine. |
JP2964072B2 (ja) * | 1996-06-03 | 1999-10-18 | マツダ株式会社 | エンジンのノッキング制御装置 |
DE10001274C2 (de) * | 2000-01-14 | 2003-02-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Verbrennungsaussetzererkennung und Zylindergleichstellung bei Verbrennungsmotoren mit Klopfregelung |
KR100828958B1 (ko) * | 2000-08-11 | 2008-05-13 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 필터 특성의 변화 또는 실린더 개별적인 변화 시에 변경되는 내연기관용 노킹 검출 방법 및 장치 |
JP4549920B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2010-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノッキング判定装置 |
JP4773888B2 (ja) * | 2006-06-02 | 2011-09-14 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP5554199B2 (ja) * | 2010-10-04 | 2014-07-23 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック制御装置 |
JP5641960B2 (ja) * | 2011-02-01 | 2014-12-17 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP5395201B2 (ja) * | 2012-03-14 | 2014-01-22 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック制御装置 |
DE102013216199A1 (de) * | 2013-08-15 | 2015-02-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Klopferkennung einer Brennkraftmaschine |
JP6059194B2 (ja) * | 2014-11-04 | 2017-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノック判定装置 |
DE102014222474A1 (de) * | 2014-11-04 | 2016-05-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Anpassung der Fluidmenge des Systems zur Zusatzeinspritzung eines Verbrennungsmotors an das Signal der Klopfregelung |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0121790A2 (de) * | 1983-03-10 | 1984-10-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Klopferkennung mit Digitalfilter |
DE3313036A1 (de) * | 1983-04-12 | 1984-10-18 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur verhinderung des klopfenden betriebs bei brennkraftmaschinen |
DE19518394A1 (de) * | 1995-05-19 | 1996-11-21 | Audi Ag | Verfahren zur Vermeidung klopfender Verbrennung bei einem Otto-Motor |
DE102014224800A1 (de) | 2014-12-03 | 2016-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung für Klopfregelung einer Brennkraftmaschine |
DE102015105220B3 (de) * | 2015-04-07 | 2016-09-15 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zum Durchführen einer Klopfregelung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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