DE19616744C2 - Verfahren und Einrichtung zum Erfassen klopfender Verbrennung mittels optischer Sonde in Brennräumen von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Erfassen klopfender Verbrennung mittels optischer Sonde in Brennräumen von Verbrennungsmotoren

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erfassen klopfender Verbrennung mittels einer optischen Sonde in Brennräumen von Verbrennungsmotoren. DOLLAR A Optische Sonden erfassen die Intensität von Verbrennungsvorgängen in den Brennräumen, dabei wird die Strahlung in elektrische Werte umgesetzt. Diese Werte jedes einzelnen Zylinders werden zum Erzeugen von kennzeichnenden Werten des Klopfens genutzt, wobei diese als Signale zur Steuerung zum Abstellen des Klopfens herangezogen werden. DOLLAR A Das Verfahren und die Einrichtung soll jeweils so gestaltet werden, daß keine Abhängigkeit der Lichtintensität und damit von der Verschmutzung der Sondenfläche im Brennraum besteht. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird dies durch folgende Verfahrensschritte in einer entsprechend angepaßten Einrichtung erzielt: DOLLAR A - die Ausgangssignale des optoelektronischen Wandlers (17) von einem oder mehreren Verbrennungstakten eines jeden Zylinders werden normiert und nachfolgend integriert, DOLLAR A - das sich ergebende Integrationsergebnis (Is) wird hinsichtlich seiner Größe mit einem normierten Integrationsergebnis (IR) einer nicht klopfenden Verbrennung verglichen, DOLLAR A - ein kleineres, klopfende Verbrennung kennzeichnendes Integrationsergebnis (Isk) als das normierte Integrationsergebnis (IR) löst Signale (Kj) aus, die Steuerungsmaßnahmen zum Abstellen der klopfenden Verbrennung im Motorsteuergerät (2) einleiten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erfassen klopfender Verbrennung mittels optischer Sonde in Brennräumen von Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff des Haupt- und der Nebenansprüche.
Vorbekannt ist es durch die Schrift EP 0 058 390 A1, optische Sonden zur Erfassung von Intensität und Spektrum von zyklischen Verbrennungsvorgängen in Brennräumen von Verbrennungsmotoren einzusetzen und deren Signal zur Analyse der Verbren­ nungsvorgänge heranzuziehen. Hierzu wird von jeweils einer Optik in jedem der Ver­ brennungsräume eines Motors über Lichtleiter die Strahlung der Verbrennungsvor­ gänge geleitet und dort ggf. spektrale Strahlungsanteile, die insbesondere beim Klopfen auftreten, über optoelektronische Wandler in elektrische Werte umgesetzt. Die elektrischen Werte eines oder mehrerer Arbeitsspiele eines jeden einzelnen Zylinders werden zur Erzeugung eines Mittel- und/oder eines Spitzenwertes heran­ gezogen, wobei diese von dem jeweiligen Zylinder gewonnenen Werte einzeln oder gemeinsam als Signale zur Steuerung zum Abstellen des Klopfens dienen. Die elektrischen Werte werden gefenstert für ein oder mehrere Arbeitsspiele eines jeden einzelnen Zylinders über einen Bandpaßverstärker und einem diesem nach­ geschalteten Verstärker einem quadratischen Gleichrichter zugeleitet, dessen Aus­ gangsspannung eingangsseitig einem Integrator anliegt.
Der jeweils für ein oder mehrere Arbeitsspiele eines jeden einzelnen Zylinders gebildete Integrationswert wird als Steuergröße für die Veränderung der qualitativen Ladungszusammensetzung und/oder Zündungsverstellung zum Abstellen des Klopfens herangezogen.
Diese Art der Gewinnung von Steuersignalen besitzt eine Abhängigkeit von der Licht­ intensität und damit von der Verschmutzung der Sondenfläche im Brennraum.
In der Schrift DE 31 11 135 werden ebenfalls optische Sonden zur Erfassung von Intensität und Spektrum von zyklischen Verbrennungsvorgängen in Brennräumen von Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dabei wird jedoch durch Differenzieren des von den Sonden aufgenommenen Lichtintensitätsverlaufes, Maxima oder Wende­ punkte des Lichtintensitätsverlaufes und zu diesen zugehörige Winkelgrößen er­ mittelt, die als bezogene Steuergrößen herangezogen werden, nicht gewünschte Betriebszustände zu verändern und damit z. B. ein Klopfen oder Nachbrennen ab­ zustellen.
Weiterhin werden die Integrationsergebnisse des Lichtintensitätsverlaufes von nach­ einander folgenden Verbrennungsabläufen herangezogen, um ungleichmäßige Ver­ brennungsabläufe instabiler Betriebszustände zu erkennen und diesen entgegenzu­ wirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erfassen klopfender Verbrennung mittels optischer Sonde in Brennräumen von Verbrennungsmotoren zu schaffen, die keine Abhängigkeit von der Lichtintensität und damit von der Verschmutzung der Sondenfläche im Brennraum aufweist.
Erfindungsgemäß wird dies mit den in den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 2 beschriebenen Verfahren erreicht, die mit den in den nebengeordneten Ansprüchen 3 und 4 angegebenen Einrichtungen realisiert werden. Ferner ist nach Anspruch 5 vorgesehen, die Verfahren nach Anspruch 1 und 2 durch eine Einrichtung, die auch als eine Weiterbildung der Einrichtungen nach Anspruch 3 und 4 betrachtet werden kann, nebeneinander zu betreiben.
Die erfindungsgemäßen Verfahren erkennen in einfacher Weise die Eigenart einer klopfenden Verbrennung einerseits an einem frühen Erreichen eines signifikanten %-Wertes des Integrals der erfaßten Lichtmenge und andererseits an einem wenig fülligen Integral der erfaßten Lichtmenge im Auswertefenster gegenüber einer normalen Verbrennung.
Diese erfindungsgemäßen Auswertungsverfahren mit einer eingangsseitig vorge­ nommenen Normierung der erfaßten Lichtmenge mit dem Wert der maximalen Licht­ intensität innerhalb des jeweiligen Verbrennungsvorganges läßt den Zustand der optischen Sonde im Brennraum für das Erkennen des Klopfens unerheblich werden.
Die erfindungsgemäßen Einrichtungen werden im Zusammenhang ihrer Beschreibung erläutert.
Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung eines Verbrennungsmotors mit Steuer­ gerät und einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Bildung und zum Vergleich eines Lichtmengenintegralwertes der Verbrennung mit einem Referenzintegralwert für nicht klopfende Verbrennung bei dem einge­ stellten Betriebszustand,
Fig. 2a u. 2b Diagramme der Lichtintensität bei Durchlauf des Winkelbereiches ϕVB des Verbrennungsablaufes, bei nachgenannten Betriebszuständen, jeweils mit klopfender und nicht klopfender Verbrennung:
Fig. 2a n = 1000 (1/min); ZZP 15° v. OT; λ = 1
Fig. 2b n = 2000 (1/min); ZZP 19,5° v. OT; λ = 1
Fig. 3 eine schematisierte Darstellung eines Verbrennungsmotors mit Steuergerät und einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Er­ fassen des Integrationsverlaufes der Lichtintensität und eines Drehwinkels ϕ beim Erreichen eines signifikanten %-Wertes, in diesem Beispiel 50% der integrierten Lichtmenge mit einem Vergleich dessen Wertes W mit dem Wert W für einen Vergleichsdrehwinkel für normale, nicht klopfende Verbrennung bei dem eingestellten Betriebszustand,
Fig. 4a und 4b Diagramme mit dem Integrationsverlauf der Lichtintensität über dem Winkelbereich ϕVB des Verbrennungsablaufes, bei nachge­ nannten Betriebszuständen, jeweils mit klopfender und nicht klopfender Verbrennung:
Fig. 4a n = 1000 (1/min); ZZP 15° v. OT; λ = 1
Fig. 4b n = 2000 (1/min); ZZP 19,5° v. OT; λ = 1
In Fig. 1 ist schematisiert ein Verbrennungsmotor 1 mit Saugrohreinspritzung, Fremd­ zündung, Motorsteuergerät 2 und einer Einrichtung zur optischen Erfassung der Ver­ brennungsstrahlung im Brennraum einschließlich der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erkennen klopfender Verbrennung dargestellt.
Im Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 1 ist eine Zündkerze 11 angeordnet. Mittels elektrisch angesteuerter Einspritzdüsen 12 erfolgt die Kraftstoffzuführung in den An­ saugtrakt, die eine vorgeschaltete, elektrisch stellbare Drosselklappe 13 aufweist.
Im Abgasrohr ist mindestens eine Lambda-Sonde 14 angeordnet. Zur Synchronisation von Zündung, Einspritzung und ggf. Steuerzeitveränderungen für den Ladungswechsel zum Kurbelwellenumlauf können ein oder mehrere Winkelimpulsaufnehmer 15 der Kurbelwelle als auch Nockenwelle in üblicher Weise zugeordnet sein.
Eine optische Sonde 16 grenzt am Brennraum an. Die von ihr aufgenommene Strah­ lung der Verbrennung wird über einen Lichtleiter 161 einem optoelektrischen Wandler 17 zugeleitet, dabei kann vor der Wandlung eine Filterung der Strahlung nach einem für das Klopfen signifikanten Spektrum erfolgen.
Das Ausgangssignal des Wandlers 17 liegt einem, von dem Steuergerät 2 gesteuerten Tor 21 an. Ebenso kann auch eine Steuerung mittels von Signalen erfolgen, die von der Kurbel- oder Nockenwelle über einen Winkelbereich ϕVB abgenommen wird, in dem jeweils die Verbrennung während eines Arbeitshubes in einem Zylinder abläuft. Das Tor 21 ist also beim Ablauf der Verbrennung - Drehwinkelbereich - während des Arbeitshubes geöffnet. Das während des Verbrennungsablaufes ankommende Signal S aus dem Wandler 17 wird im Speicher 222 der Normierungsschaltung 22 in zeitlicher Folge mit seinem jeweiligen Wert S1 bis Sx abgelegt, dabei entsprechen diese Werte jeweils der momentanen Intensität der erfaßten Verbrennungsstrahlung S bei einer bestimmten Drehwinkelstellung.
Parallel dazu wird der Maximalwert des Signals Smax, also die maximale Intensität der Strahlung der Verbrennung in der Einheit 221 ermittelt.
Nach Ablauf der Verbrennung und Erfassung deren Strahlungsintensitätsablaufes werden die Werte S1 bis Sx aus dem Speicher 222 in der Divisionseinheit 223 jeweils durch den Maximalwert der Strahlungsintensität Smax geteilt
Die damit normierten Strahlungswerte Si werden einem Integrator 23 zugeführt und ein Integralwert IS der Verbrennungsstrahlung des Arbeitstaktes gebildet.
In einem Speicher 25 sind für klopfanfällige Betriebsbereiche des jeweiligen Motor­ typs Referenzintegralwerte IR für normierte Strahlungswerte einer nicht klopfenden Verbrennung abgelegt. Der dem jeweilig momentanen Betriebspunkt des Motors entsprechende Referenzintegralwert IR wird ausgelesen und ist einem Komparator 24 eingangsseitig parallel mit dem Integralwert IS der Verbrennungsstrahlung des abge­ laufenen Arbeitstaktes angeschaltet.
Bei kleinerem Integralwert IS der Verbrennungsstrahlung des abgelaufenen Arbeits­ taktes gegenüber dem Referenzintegralwert IR aus dem Speicher 25 gibt der Kompa­ rator 24 ein Signal an das Steuersystem im Motorsteuergerät 2, das Steuermaß­ nahmen zum Abstellen der klopfenden Verbrennung auslöst.
In Fig. 2a und 2b sind Diagramme der Lichtintensität bei Durchlauf des Winkelbe­ reiches ϕVB des Verbrennungsablaufes, bei nachgenannten Betriebszuständen dar­ gestellt. Dazu wurde die Strahlung der Verbrennung mit einer Wellenlänge von 310 nm erfaßt und die Strahlungsverlaufskurven aus normierten Strahlungswerten Si gebildet.
Es ist jeweils die Kurve klopfender Verbrennung mit Isk und die normaler, nicht klopfen­ der Verbrennung mit Isn gekennzeichnet:
Fig. 2a zeigt vorgenannte Kurven für n = 1000 (1/min); ZPP 15° v. OT; λ = 1
Fig. 2b solche für n = 2000 (1/min); ZPP 19,5° v. OT; λ = 1.
Es ist ersichtlich, daß eine klopfende Verbrennung mit einem normierten Strahlungs­ verlauf Isk, jeweils eine kleinere Fläche ergibt als eine normale, nicht klopfende Verbrennung mit dem Strahlungsverlauf Isn. Der Wert aus normierter Strahlungsmenge des jeweiligen Integrals Isk bzw. Isn ist wertemäßig an der rechten oberen Ecke des Diagramms genannt.
In Fig. 3 ist in gleichem Umfeld und ähnlicher Schematisierung eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erkennen klopfender Verbrennung darge­ stellt. Die Signalverarbeitung erfolgt bis zum Ausgang der Normierungsschaltung in gleicher Weise wie zu Fig. 1 beschrieben. Im Speicher 225 der Normierungsschal­ tung 22 werden die erfaßten Strahlungswerte S1 bis Sx in zeitlicher Folge und parallel mit dem zugehörigen Drehwinkel ϕ des Arbeitsspieles abgelegt.
Nach der Bearbeitung in der Normierungsschaltung 22 erfolgt die Integration der normierten Strahlungswerte Si im Integrator 30. Teilintegrationsmengen Is werden zu­ sammen mit dem zugehörigen Drehwinkel ϕ des Arbeitsspieles in einem Integrations­ speicher 31 abgelegt.
In Fig. 4a und 4b Diagramme ist der Integrationsverlauf der Strahlungswerte Si über den Winkelbereich ϕVB des Verbrennungsablaufes gezeigt. Dazu wurde die Strahlung der Verbrennung mit einer Wellenlänge von 310 nm erfaßt und die Integrationskurve des Strahlungsverlaufs aus normierten Strahlungswerten Si gebildet. Unabhängig von dem absoluten Wert des jeweiligen Integrals von klopfender - Kurve k - oder normaler Verbrennung - Kurve n - ist dieser Wert mit Is = 1 in den Diagrammen dargestellt. Es sind nachgenannte Betriebszustände jeweils mit klopfender und nicht klopfender Verbrennung gezeigt:
Fig. 4a n = 1000 (1/min); ZZP 15° v. OT; λ = 1
Fig. 4b n = 2000 (1/min); ZZP 19,5° v. OT; λ = 1
Nach Beendigung der Integration wird der signifikante %-Wert, in einem nachstehend erläuterten Beispiel, der 50% Wert - Is/2 benannt - des Gesamtintegrationswertes IS ermittelt und der zu dem Wert Is/2 zugehörige Drehwinkel ϕ50%Q aus dem Integrations­ speicher 31 ausgelesen, der den Wert W bildet.
Im Vergleich der Kurven zum Integrationsverlauf bei normaler Verbrennung - gekenn­ zeichnet mit n - und bei klopfender Verbrennung - gekennzeichnet mit k - ist sichtbar, daß bei klopfender Verbrennung der Wert Is/2 schneller bei einem kleineren Dreh­ winkel ϕk - kleiner ϕn - erreicht wird. Diese Verhältnisse im Bereich c sind in den Diagrammen nochmals deutlicher in einer Vergrößerung C' - gezoomt - dargestellt. In einem Speicher 33 sind für klopfanfällige Betriebsbereiche des jeweiligen Motor­ types Vergleichswerte WV, die einem Drehwinkel ϕ50%Q für 50% Wert des Gesamt­ integrationswertes für normierte Strahlungswerte bei nicht klopfender, normaler Ver­ brennung im jeweiligen Betriebsbereich entsprechen, abgelegt. Im Falle, daß dieser Wert W kleiner ist als der Vergleichswert WV, gibt der Komperator 32 ein Signal an das Steuersystem ab, das Steuermaßnahmen zum Abstellen der klopfenden Verbren­ nung auslöst.
Es ist darauf zu verweisen, daß sowohl beim ersten als auch beim zweiten Verfahren die aus den Speichern 25 oder 33 betriebszustandsabhängig herangezogenen Ver­ gleichsgrößen IR bzw. WV für nicht klopfende Verbrennung gleichen momentanen Betriebszuständen zugrundeliegenden Zündzeitpunkten, den Einspritzmengen als auch Winkellagen der Einspritzung zur Kurbelwellenstellung usw. entsprechen. Auch für den signifikanten %-Wert des Gesamtintegrationswertes Is wird ein auf den gleichen %-Wert bezogener Vergleichswert W für nicht klopfende Verbrennung heran­ gezogen.
Der signifikante %-Wert kann in einer anderen Größe als 50% gewählt werden, sofern er signifikante Unterschiede zwischen klopfender und nicht klopfender Verbrennung liefert.
Es ist möglich, beide Erkennungsarten des Klopfens nebeneinander oder wechselnd in einem Steuergerät anzuwenden.
Die vorbeschriebenen, anhand einer Hardwarekonfiguration erläuterten Verarbei­ tungsvorgänge können in gleicher Weise auch in einem Programm in entsprechenden Verarbeitungsschritten ablaufen.
Bezugszeichenliste
1
Verbrennungsmotor
11
Zündkerze
12
Einspritzdüse
13
Drosselklappe
14
Lambdasonde
15
Drehwinkelgeber
16
optische Sonde
17
optoelektronischer Wandler, ggf. mit Lichtfiltern
2
Motorsteuergerät
20
erfindungsgemäße Einrichtung
21
Tor für Fensterung erfaßter Vorgänge im Winkelbereich
22
Normierungsschaltung
221
Maximalwert-Erfassungseinheit
222
Speicher für erfaßte Werte von S eines Durchlaufes von ϕVB
223
Divisionseinheit zur Bildung normierter Werte (s'/smax
)
225
Speicher für erfaßte Werte S mit zugehörigem Winkel bei der Erfassung innerhalb von ϕVB
23
Integrator
24
Komparator
25
Festwertspeicher mit motortypischen Parametern für normierte Integralwerte für die Verbrennungsstrahlung bei nicht klopfendem Verbrennungsablauf im gesamten Drehzahlbereich bei Vollast
30
Integrator und Teiler 2 : 1
31
Zwischenspeicher, der die Teilintegrationsmengen zusammen dem zugehörigen Drehwinkel ϕ nach jedem Arbeitsspiel hält, siehe
Fig.
4 Diagramm, und nach Auswertung gelöscht oder beim nächsten Arbeitsspiel überschrieben wird
32
Komparator für W und WV
33
Festwertspeicher mit Vergleichswerten WV für klopfanfällige Betriebs­ bereiche des jeweiligen Motortypes, der einem Drehwinkel ϕV
für einen signifikanten %-Wert des Gesamtintegrationswertes für normierte Strahlungs­ werte bei nicht klopfender Verbrennung entspricht
34
Einrichtung zur Ermittlung des dem signifikanten %-Wertes vom Gesamt­ integrationswert zugehörigen Drehwinkels ϕx%Is
aus dem Zwischen­ speicher
31
Selektrische Signale aus dem Wandler
17
entsprechend der Verbrennungsstrahlung
Sinormierte Intensität der Verbrennungsstrahlung, gebildet aus s/smax
Isnormierter Integrationswert der Verbrennungsstrahlung im Winkel­ bereich ϕVB
einer Verbrennung
Isknormierter Integrationswert der Verbrennungsstrahlung im Winkel­ bereich ϕVB
bei einer klopfenden Verbrennung
Isnnormierter Integrationswert der Verbrennungsstrahlung im Winkel­ bereich ϕVB
bei einer normalen, nicht klopfenden Verbrennung - entspricht IR
IRnormierter Integrationswert der Verbrennungsstrahlung im Winkel­ bereich ϕVB
bei einer normalen, nicht klopfenden Verbrennung, aus dem Speicher
25
entsprechend dem momentanen Betriebszustand
ϕVB
Drehwinkel, über den sich die Erfassung von normierten Strahlungs­ werten Is bei der Verbrennung erstreckt
ϕk
Drehwinkel ϕ für 50% Isk-Wert gemäß Beispiel für normierte Strahlungswerte bei klopfender Verbrennung
ϕn
Drehwinkel ϕ für 50% Isn-Wert gemäß Beispiel für normierte Strahlungswerte bei normaler, nicht klopfender Verbrennung. Aus diesem Drehwinkel ϕn
wird der Wert WV gebildet.
WkWert für einen Drehwinkel ϕk
bei klopfender Verbrennung
WVWert für Vergleichsdrehwinkel, bei dem der 50% Isn-Wert gemäß Beispiel bei normaler, nicht klopfender Verbrennung erreicht ist
λLuft/Kraftstoffverhältnis
nUmdrehungen/min der Kurbelwelle (Drehzahl)
Kj/n
Klopfsignal ja/nein

Claims (5)

1. Verfahren zum Erfassen klopfender Verbrennung mittels optischer Sonde in Brennräumen von Verbrennungsmotoren unter Anwendung folgender Anordnung:
  • 1. optische Sonden (16) zur Erfassung der Intensität von zyklischen Ver­ brennungsvorgängen in den Brennräumen,
  • 2. von diesen Sonden (16) wird über Lichtleiter (161) die Strahlung der Ver­ brennungsvorgänge in einem optoelektronischen Wandler (17) in elektrische Werte umgesetzt,
  • 3. die elektrischen Werte (S) eines oder mehrerer Verbrennungstakte eines jeden einzelnen Zylinders werden zur Erzeugung von kennzeichnenden Werten des Klopfens herangezogen,
  • 4. diese von dem jeweiligen Zylinder gewonnenen Werte werden als Signale zur Steuerung zum Abstellen der klopfenden Verbrennung herangezogen,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte,
  • 1. die Ausgangssignale des optoelektronischen Wandlers (17) eines oder mehrerer Verbrennungstakte eines jeden einzelnen Zylinders werden normiert,
  • 2. diese normierten Signale (Si) werden integriert,
  • 3. das sich ergebende Integrationsergebnis (Is) wird hinsichtlich seiner Größe mit einem normierten Integrationsergebnis (IR) einer nicht klopfenden Verbrennung verglichen,
  • 4. ein kleineres, klopfende Verbrennung kennzeichnendes Integrations­ ergebnis (Isk) als das normierte Integrationsergebnis (IR) löst Signale (Kj) aus, die Steuerungsmaßnahmen zum Abstellen der klopfenden Verbrennung im Motorsteuergerät (2) einleiten.
2. Verfahren zum Erfassen klopfender Verbrennung mittels optischer Sonde in Brennräumen von Verbrennungsmotoren unter Anwendung folgender Anordnung:
  • 1. optische Sonden (16) zur Erfassung der Intensität von zyklischen Verbrennungsvorgängen in den Brennräumen,
  • 2. von diesen Sonden wird über Lichtleiter (161) die Strahlung der Verbrennungsvorgänge in einem optoelektronischen Wandler (17) in elektrische Werte umgesetzt,
  • 3. die elektrischen Werte (S) eines oder mehrerer Verbrennungstakte eines jeden einzelnen Zylinders werden zur Erzeugung von kenn­ zeichnenden Werten des Klopfens herangezogen,
  • 4. diese von dem jeweiligen Zylinder gewonnenen Werte werden als Signale zur Steuerung zum Abstellen der klopfenden Verbrennung herangezogen,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • 1. die Ausgangssignale des optoelektronischen Wandlers (17) eines oder mehrerer Verbrennungstakte eines jeden einzelnen Zylinders werden normiert,
  • 2. diese normierten Signale (Si) werden integriert,
  • 3. nachfolgend wird die Größe des Drehwinkels (ϕk oder ϕn) ermittelt, bei dem sich der signifikante %-Wert des sich ergebenden Integrations­ ergebnisses (Is) ergibt,
  • 4. nachfolgend wird der Drehwinkelanteil (ϕk oder ϕn) für einen signifikanten %-Wert des sich ergebenden Integrationsergebnisses (Is) mit einem nor­ mierten Drehwinkelanteil (ϕn) für den gleichen %-Wert des sich bei nicht klopfender Verbrennung ergebenden Integrationsergebnisses (Isn) ver­ glichen,
  • 5. bei einem kleineren Drehwinkel (ϕk) für den signifikanten %-Wert des sich ergebenden Integrationsergebnisses als einem normierten Drehwinkel (ϕn) für den gleichen %-Wert nicht klopfender Verbrennung werden Steuerungs­ maßnahmen zum Abstellen der klopfenden Verbrennung im Motorsteuer­ gerät (2) ausgelöst.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung folgender Anordnungen:
  • 1. optische Sonden (16) zur Erfassung der Intensität von zyklischen Verbrennungsvorgängen in den Brennräumen,
  • 2. von diesen Sonden (16) wird über Lichtleiter (161) die Strahlung der Verbrennungsvorgänge in einem optoelektronischen Wandler (17) in elektrische Werte (S) umgesetzt,
  • 3. einem Speicher (222) sind eingangsseitig die Werte (S) vorzugsweise während einer Verbrennung und der zugehörigen Drehwinkel ϕ eines jeden einzelnen Zylinders angeschlossen und werden in diesem abgelegt,
gekennzeichnet durch folgende Baugruppen und deren Verknüpfung:
  • 1. einer Maximalwert-Erfassungseinheit (221) sind die Werte (S) angeschlossen, wobei sie den maximalen Wert (Smax) erfaßt,
  • 2. einer Divisionseinheit (223) sind eingangsseitig die gespeicherten Werte (S) und der maximale Wert (Smax) angeschlossen, wobei die ausgangsseitig normierten Werte (Si) einem Integrator (23) eingangsseitig anliegen,
  • 3. in einem Festwertspeicher (25) sind normierte Integrationswerte (IR) einer nicht klopfenden Verbrennung für den gesamten Betriebsbereich abgelegt,
  • 4. einem Komparator (24) sind eingangsseitig der Ausgangswert (Is) des Integrators (23) und ein normierter Integrationswert (IR) einer nicht klopfenden Verbrennung angeschlossen, bei einem geringeren Integrationswert (Isk) als der normierte Integrationswert (IR) liegt ein Klopfsignal (Kj) am Ausgang des Komparators (24) und am Eingang des Motorsteuergerätes (2) an.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 unter Anwendung folgender Anordnungen:
  • 1. optische Sonden (16) zur Erfassung der Intensität von zyklischen Verbrennungsvorgängen in den Brennräumen,
  • 2. von diesen Sonden (16) wird über Lichtleiter (161) die Strahlung der Verbrennungsvorgänge in einem optoelektronischen Wandler (17) in elektrische Werte (S) umgesetzt,
  • 3. einem Speicher (225) sind eingangsseitig die Werte (S) vorzugsweise während einer Verbrennung und der zugehörigen Drehwinkel (ϕ) eines jeden einzelnen Zylinders angeschlossen und werden in diesem abgelegt,
gekennzeichnet durch folgende Baugruppen und deren Verknüpfung:
  • 1. einer Maximalwert-Erfassungseinheit (221) sind die Werte (S) angeschlossen, wobei sie den maximalen Wert (Smax) erfaßt,
  • 2. einer Divisionseinheit (223) sind eingangsseitig die gespeicherten Werte (S) und der maximale Wert (Smax) angeschlossen, wobei die ausgangsseitig normierten Werte (Si) einem Integrator und Teiler (30) eingangsseitig an­ liegen,
  • 3. einer Einrichtung (34) zur Ermittlung des Drehwinkels ϕ, der einem signi­ fikanten %-Wert zugehörig ist, sind eingangsseitig der Zwischenspeicher (31) und der Ausgang des Integrators und Teilers (30) angeschlossen, wobei aus­ gangsseitig ein Wert W oder WK entsprechend dem Drehwinkel ϕ oder ϕK abgegeben wird;
  • 4. in einem Festwertspeicher (33) sind normierte Werte WV einer nicht klopfenden Verbrennung für den Betriebsbereich abgelegt,
  • 5. einem Komparator (32) sind eingangsseitig der Ausgangswert (W) der Einrichtung (34) und der normierte Wert (WV) aus dem Festwertspeicher (33) angeschlossen, wobei bei einem geringeren Ausgangswert (W) als der normierte Wert (WV) ein Klopfsignal (Kj) am Ausgang des Komparators (32) und am Eingang des Motorsteuergerätes 2 anliegt.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verfahren nebeneinander betrieben werden, jedoch, je nach dem momentanen Betriebszustand des Verbrennungsmotors, die Klopfsignale (Kj) unterschiedlich gewichtet im Motorsteuergerät (2) Zustandsveränderungen bewirken.
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