DE3021814A1 - Verfahren zum diagnostizieren des verhaltens der zylinder eines mehrzylinderverbrennungsmotors sowie einrichtung zum durchfuehren desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Diagnostizieren des Verhaltens der Zylinder eines Mehrzylinderverbrennungsmotors, wobei jeder der Zylinder ein Zündintervall besitzt und die Intervalle für alle diese Zylinder einen Triebwerkszyklus bilden, wobei das Verfahren das Messen der im wesentlichen momentanen Triebwerksgeschwindigkeit an einer Vielzahl von mit winkelmäßigem Abstand angeordneten Positionen im Triebwerkszyklus aufweist sowie eine Einrichtung zum Diagnostizieren des Verhaltens von Zylindern eines Mehrzylinderverbrennungsmotors, wobei jeder der Zylinder ein Zündintervall aufweist, und die

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Zündintervalle aller dieser Zylinder einen Triebwerkszyklus bilden.

Wenn ein MehrZylinderverbrennungsmotor nicht mehr seine vorgesehene Leistung liefert, entsteht dieses Problem häufig aufgrund von Schäden oder schlechten Arbeiten eines oder von zwei Zylindern einer Gesamtzahl von beispielsweise sechs Zylindern. Im Falle eines Dieseltriebwerks kann das schlechte Arbeiten eines Zylinders beispielsweise durch Versorgung mit zu wenig Treibstoff Zustandekommen, welches durch Versagen des Treibstoffeinspritzers, oder auf abgenutzte Kolbenringe und Ventile zurückzuführen ist/ die zu einem Verlust von Kompression ; führen. Ein äußeres Anzeichen derartiger Fehler kann ein rauher Lauf des Triebwerkes oder :schlechte Zylinderkompression sein.

Es ist selbstverständlich wünschenswert, dazu fähig zu sein, einen schlechten Zylinder zu identifizieren; es gibt sehr spezialisierte Mechaniker, welche dieses bei Verwendung von zeitaufwendigen Techniken feststellen können. Diese Lösungist nichtsdestoweniger für einen Triebwerkshersteller, nicht zufriedenstellend, wenn viele Triebwerke geprüft werden müssen, oder in Service-Einrichtungen, in denen sehr gut ausgebildete Mechaniker häufig nicht erreichbar sind. Werkzeuge wie Thermoelemente, Vibrationsdetektoren und Zylinderdruckmesser können in einem Laboratorium benutzt werden, aber an anderen Plätzen sind sie im allgemeinen nicht

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erwünscht.

Die US-PS 40 64 747 beschreibt ein Verfahren zum Identifizieren oder Isolieren eines schlechten oder defekten Zylinders durch Messen der augenblicklichen Geschwindigkeit der Triebwerkskurbelwelle, wenn das Triebwerk sich durch einen vollständigen Betriebszyklus bewegt. Wenn die augenblickliche Triebwerksgeschwindigkeit gegen die Zeit aufgetragen wird, erhält man eine zyklisch variierende Kurve, wobei die maximale Geschwindigkeit während des Ausdehnungshubs eines defekten Zylinders normalerweise nicht so hoch wie die Geschwindigkeit, die mit einem normalen Zylinder erreicht wird, sein wird. Dieses Verfahren ist aber nicht immer genau, da es Variationen anderer Triebwerksparameter, wie die Massen der betrieblichen Teile, ungenaue Geschwindigkeitsmessungen, Variationen in der Zylinderkompressionsarbeit u. s. nicht berücksichtigt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und Einrichtungen zum Untersuchen der Kräfte und Kompressionsbalance der Zylinder zu liefern, welche die oben beschriebenen Nachteile vermeidet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Diagnostizieren des Verhaltens der Zylinder gelöst, das gekennzeichnet ist durch Verarbeiten der Triebwerksgeschwindigkeiten zu Funktionen der kinetischen Energie; und Differenzbildung zwischen jeweils zwei Funktionen der kinetischen Energie an zwei mit Abstand angeordneten Winkelpositionen.

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Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Diagnostizieren ist gekennzeichnet durch Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen zum Messen der im wesentlichen momentanen Triebwerksgeschwindigkeit an einer Vielzahl von Positionen mit winkelmäßigem Abstand im Triebwerkszyklus; Verarbeitungseinrichtungen, die durch die Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen zum Berechnen der Änderungen der Funktion der kinetischen Energie über jedes der Zündintervalle während einer zweiten Betriebsbedingung des Triebwerks veranlaßt werden; wobei die Differenz zwischen den Funktionen der kinetischen Energien für jedes der Zündintervalle

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Erfindungsgemäß werden Mittel zum Messen der Momentangeschwindigkeit des Triebwerkes vorgesehen und, während eines Beschleunigungslaufs des Triebwerks, Messungen der Momentantriebwerksgeschwindigkeit während mindestens eines vollständigen Zyklus' des Triebwerks genommen und abgespeichert. Bei im wesentlichen der gleichen Triebwerksgeschwindigkeit werden die Momentangeschwindigkeiten während eines Bremslaufes des Triebwerkes wiederum über mindestens einen Betriebszyklus gemessen. Eine Funktion, die die Änderung der kinetischen Energie während jedes Zündintervalls repräsentiert, wird während jedes Zündintervalls bei der Beschleunigung berechnet und ebenfalls während jeden Zündintervalls während des Abbremsens. Für jedes Zündintervall werden beide Funktionen subtrahiert, um die Arbeit jedes Zylinders zu erhalten.

Insbesondere betrifft die Erfindung also eine Einrichtung sowie ein Verfahren zum Analysieren des Verhaltens von Verbrennungsmotoren wie Dieselmotoren mit sich hin- und herbewegenden Kolben. Sensoren sind mit dem Triebwerk verbunden, welche auf unterschiedliche Betriebsparameter ansprechen, wobei Signale, die diese Parameter repräsentieren, zu Computerverarbeitungseinrichtungen übertragen werden. Ein Geschwindigkeitssensor spricht auf die Bewegung eines Triebwerkteils wie die Zähne eines Triebwerkschwungradzahnkranzes an, wobei der Prozessor eine Funktion berechnet, die die Änderung in der momentanen kinetischen Energie des Triebwerkes repräsentiert. Die Daten der

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Änderung der kinetischen Energie werden während eines Triebwerksbeschleunigungslaufes gesammelt und wiederum während eines Triebwerksbremslaufes. Die Signale von einem Triebwerksumdrehungssensor werden so verarbeitet, daß sie die Zündintervalle der Zylinder anzeigen und mit ihrer Hilfe die Triebwerksbeschleunigungs- und Bremsdaten korrelierbar sind. Die Änderungen in der kinetischen Energie während der Zylinderzündintervalle werden während der Triebwerksbeschleunigung gemessen, wobei die Änderungen der kinetischen Energie wiederum während dem Abbremsen gemessen werden und die beiden Meßsätze bei im wesentlichen der gleichen Triebwerksgeschwindigkeit erhalten wurden. Für jeden Zylinder wird die Bremsmessung von der entsprechenden Beschleunigungsmessung subtrahiert, um die durch jeden Zylinder produzierte Netto-Arbeit zu erhalten. Ein ähnliches Verfahren kann durchgeführt werden, um die Arbeit, die in Segmenten jedes Zündintervalls durchgeführt wird, zu erhalten,, um dadurch die Kompressionsbalance der Zylinder zu überprüfen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht des Triebwerkes, welches eine erfindungsgemäße Diagnose-Ein- ■ richtung einschließt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, welches die Diagnose-Einrichtung detaillierter zeigt;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Geschwindig-

keitsmessungsabschnitts der Einrichtung;

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Figuren 4 bis 6 Kurven, welche die Betriebsweise des Triebwerks und der Einrichtung illustrieren; und

Figuren 7-A bis

7-S einen Metacode, welcher die

Betriebsweise eines Prozessors

der erfindungsgemäßen Einrichtung darstellt.

In der Figur 1 ist ein Triebwerk 10 dargestellt, welches ein Standardverbrennungsmotor wie ein Dieseltriebwerk der '.. NH-Serie, ein sechs-Zylinder-Reihen-Motor, wie er durch ' Cummins Engine Company, Inc. hergestellt wird, sein kann. Ein derartiges Triebwerk schließt einen Motorkopf 11, einen Motorblock 12, eine ölwanne 13 und ein Kipphebelgehäuse 14, welches an der oberen Seite des Motorkopfes 11 befestigt ist, ein. Die (nicht gezeigten) Kolben des Triebwerkes bewegen sich innerhalb von Zylindern (ebenfalls nicht gezeigt) auf und ab und sind derart .angeschlossen _t daß sie eine Kurbelwelle 66 drehen. Auf einem Schwungrad auf der Kurbelwelle ist ein Zahnkranz 62 befestigt, wobei die Zähne 63 an dem Zahnkranz einzeln mit einem Startmotor (nicht gezeigt) zum Starten des Triebwerkes in Eingriff stehen.

Eine Vielzahl von Treibstoffeinspritzern 16 spritzen zugemessene Mengen Treibstoff in die Zylinder ein, nachdem die in die Zylinder eingelassene Luft in den Zylindern genügend komprimiert wurde, um Kompressionszündung der entstehenden brennbaren Mischung hervorzurufen. Die Einspritzer 16 können vom Einheitstyp sein, welcher die Merkmale von Einspritzern aufweist, wie sie in der US-PS 33 51 288 gezeigt sind. Eine gemeinsame Treibstoffversorgungsleitung 17 verbindet die Einspritzer 16

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mit einer Treibstoffversorgungseinrichtung, welche eine Treibstoffpumpe 18 mit den in der US-PS 31 39 875 gezeigten Charakteristika einschließt. Die Treibstoffpumpe 18 zieht Treibstoff 19 von einem Reservoir oder einem Treibstofftank 21 und bildet eine gesteuerte Treibstoffquelle für den der Treibstoffversorgungsleitung 17 zugeführten Treibstoff. Ein Drosselventil ist in der Treibstoffpumpe 18 eingebaut und erlaubt es dem Betreiber des Triebwerkes, den Treibstoffdruck, der den Einspritzern zugeführt wird, zu regulieren. Mit jedem der Einspritzer 16 ist eine Treibstoffrückführleitung 24 verbunden, welche Treibstoff von den Einspritzern 16 zum Treibstofftank 21 befördert.

Das Triebwerk 10 schließt weiterhin eine Turboladereinheit 30 ein, welche konventioneller Bauart sein kann. Die Turboladereinheit 31 schließt eine Turbine ein, welche Triebwerksabgase von einer Abgaseinheit 32 empfängt und schließt weiterhin einen Kompressor ein, welcher über eine Leitung 33 mit einer Luftansaugeinheit des Triebwerkes verbunden ist.

Das Triebwerk 10 schließt weiterhin eine Schmiereinheit ein, um ein Schmiermittel wie öl durch die unterschiedlichen betrieblichen Teile des Triebwerkes im Kreis zu führen. Die Schmiermitteleinheit schließt eine Schmiermittelpumpe 41 ein, welches das Schmiermittel von einem Reservoir im Kurbelwellengehäuse und der ölwanne 13 abzieht und das Schmiermittel unter Druck zu einer Schmiermittelrippenpassage 42 im Motorblock pumpt. Der Druck in der Rippenpassage 42 wird mittels

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eines Druckregelventils 43, welches in einer Bypassleitung 44, welche über die Schmiermittelpumpe 41 angeschlossen ist, geregelt.

Eine Anzahl mechanischer Kupplungen, welche durch unterbrochene Linien in Figur 1 gezeigt sind und die.Bezugszeichen 67 und 69 tragen, verbinden die Kurbelwelle mit der Treibstoffpumpe 18 und der Schmiermittelpumpe 41.

Eine erfindungsgemäße Diagnoseeinheit ist vorgesehen, welche einen Umdrehungssensor (CEM-Sensor) 51 einschließt, -der bevorzugt im Kipphebelgehäuse 14 angeordnet ist und auf die Bewegung eines betrieblichen Teils des Triebwerkes anspricht. Beispielsweise kann dieser Umdrehungssensor 51 ein Sensor des Typs von Näherungs-Magnetspulen sein, welcher benachbart dem Kipphebel, welcher den Einspritzer 16 des Zylinders Nr. 1 beaufschlagt, befestigt sein. Dieser Kipphebel dreht sich während dem Einspritzen, welches gegen Ende des Kompressionshubs des Kolbens des Zylinders Nr. 1 stattfindet, wobei diese Bewegung den Umdrehungssensor 51 veranlaßt, ein Umdrehungssignal gegen Ende des Kompressionshubs des Kolbens, des Zylinders Nr.' 1- hervorzubringen. Dieses Umdrehungssignal wird für die überprüfung von Triebwerksparametern, wie im folgenden beschrieben, verwandt. ■ ·-■

Die Diagnoseeinheit schließt weiterhin einen Triebwerksgeschwindigkeitssensor 61 ein, welcher benachbart der äußeren Peripherie des Schwungradzahnkranzes 62 des Triebwerks 10 befestigt ist. Die Figur 3 illustriert

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ein Beispiel des Triebwerksgeschwindigkeitssensors 61 und der mit ihm verbundenen Schaltkreise. Der Sensor 61 besitzt zwei mit Abstand angeordnete Elemente 91, 92, welche beim gegenwärtigen Ausführungsbeispiel variable verzögerte magnetische Sensoren sind. Die Zähne 63 bringen bei Bewegung im Uhrzeigersinn zuerst Signale im Element 91 und dann im Element 92 hervor. Ein Oszillator 93 ist mit einem Zähler 94 verbunden, welcher durch die Zahnimpulse der Elemente gesteuert ist. Ein Puls des Elements 91 betreibt über die Schaltkreise 96, 97 das In-den-Zählzustandversetzen oder Starten des Zählers 94 und ein Impuls vom Element 92 betreibt diesen über die Schaltkreise 98, 97, um den Zähler aus den Zählzustand zu nehmen oder anzuhalten. Der zu jedem Zahn gehörige Zählimpuls wird durch den Prozessor 29 gelesen. Jeder Zählimpuls ist direkt dem Zeitintervall (4 t) proportional, in welchem sich ein Zahn von einem Element 91 zum anderen Element 92 bewegt, und umgekehrt proportional \.der augenblicklichen Geschwindigkeit des Zahnkranzes. Ein Faktor zum Umrechnen der gelesenen Zählimpulse in Triebwerksumdrehungen pro Minute kann als Eingabe in den Prozessor 29 vorgesehen sein, die auf physikalischen Messungen, wie beispielsweise dem Abstand X zwischen den Elementen 91,

92 sowie dem Radius R der Elemente 91, 92 beruht, oder kann innerhalb des Prozessors aufgrund von Signalen des Umdrehungssensors 51 berechnet werden. Der Umdrehungssensor 51 ist über die Schaltkreise 95, ähnlich den Schaltkreisen 96 bis 98, mit einem Umdrehungszählregister 100 verbunden. Das Signal, von dem Oszillator

93 ist durch den Dividierer 99 mit dem UmdrehungsZählregister 100 verbunden, wobei der Ausgang des Umdrehungszähl-

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registers 100 an Datenzufuhrleitungen des Prozessors 29 angeschlossen ist.

Die Diagnoseeinheit schließt weiterhin eine Anzahl von weiteren Triebwerkssensoren ein, welche einen Treibstoff drucksensor 27,■angeschlossen in der Treibstoffversorgungsleitung 17, einen Schmiermitteldrucksensor 46, angeschlossen in der Rippenpassage 42 und einen Luftansaugeinheitsdrucksensor 34, angeschlossen in der Luftansaugeinheit, einschließen. Die Sensoren 51, 61 sind mit einem Zählerzeitgebermodul 22 verbunden. Die Sensoren 27, 34, 46 sind an einem Analog-Digitalkonverter 23 angeschlossen, wobei die Komponenten 22, 23 mit den Steuer- und Datenzuführleitungen des Prozessors 29 verbunden sind. Der Prozessor 29 liefert Ausgangssignale zu einer Ausgabeeinheit 70, welche beispielsweise sichtbare Anzeigen und permanente Aufzeichnungen liefern können»

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Die Figur 2 zeigt die Diagnoseeinheit detaillierter. Der Prozessor 29 schließt eine Verarbeitungseinheit 71 und eine Speichereinheit 72 ein. Eine Betriebsschalttafel 73 ist mit der Verarbeitungseinheit 71 verbunden,· bildet Mittel, mittels derer der Betreiber Informationen :und Instruktionen eingeben kann und schließt die Ausgabevorrichtung 70 ein. Der Prozessor verwendet das Signal des ümdrehungssensors 51, wobei dieser in einer derartigen Stellung dargestellt ist, um die Bewegung eines Kipphebels 74 für einen Einspritzerstößel 76 zu messen. Ein Nocken 77 bewegt den Stößel 76 in einem Injektionshub gegen Ende des Kompressionshubs.

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Die Komponenten 22, 23, 29, 73 können beispielsweise Standardprodukte der Texas Instruments Company aufweisen.

Die Figur 4 stellt die Änderung des Triebwerksdrehmoments an der Kurbelwelle und dem Zahnkranz für einen sechs-Zylinder-vier-Takt-Reihenmotor dar. Das Drehmoment ändert sich oder fluktuiert, wie gezeigt, um das mittlere absorbierte Drehmoment, wobei das Triebwerk bei einer gleichmäßigen Geschwindigkeit betrieben wird. Die Kurbelwelle macht zwei vollständige Umdrehungen für jeden Triebwerkszyklus, wobei das Zündintervall jedes Zylinders 120 lang ist. Drehmoment-Peaks 101 bis 106 treten während der Verbrennungshübe der Zylinder auf, wobei der relativ niedrige Peak das Charakteristikum eines mit zu wenig Treibstoff versorgten Zylinders darstellt. Der obere Totipunkt (TDC) am Beginn des Verbrennungshubs von Zylinder Nr. 1 ist durch die Zahl 108 bezeichnet. Wenn ein Zylinder-* Verbrennungsintervall in drei gleiche 40 -Segmente geteilt wird, so ist bei einem normalen Zylinder etwa 52 % der Gesamtarbeit im ersten Segment und 87 % dieser Gesamtarbeit am Ende des zweiten Segements geleistet worden. Bei einem Zylinder, welcher schlecht aufgrund ungenügender Verbrennung arbeitet, wird beispielsweise etwa 40.% der Gesamtarbeit während dem ersten Segment und sind 80 % der Gesamtarbeit am Ende, deszweiten Segmentes- geleistet.

Die Figur 5 zeigt das ausgegebene Drehmoment, aufgetragen gegen den Kurbelwinkel eines einzelnen Zylinders über ein VerbrennungsIntervall und zeigt die Drehmoments-

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differenz zwischen Triebwerksbeschleunigung und Abbremsung. Die Beschleunigungskurve 111 repräsentiert die Bedingung, bei der Kraft produziert wird, wie während eines vollständig offenen Drosselventils und freier Triebwerksbeschleunigung, wobei sie den hohen Drehmoment-Peak, der durch das Verbrennen des Treibstoffes hervorgerufen wird, zeigt. Der Peak auf der Abbremskurve 112 wird durch die Ausdehnung von Luft im Zylinder ohne Treibstoff verbrennung produziert, da während dem Bremsen keine Kraft hervorgebracht wird. Die Kurve 112, insbesondere die Schulter 113, zeigt den Effekt der Kompression im nach der Verbrennungsordnung darauffolgenden Zylinder und die Trägheits-Drehmomente. Natürlich wird die Kurve 111 sich ändern und eine unzuverlässige Anzeige der Kraftbalance darstellen, wenn die Kompressionsund Drehmomenteinflüsse, die in Kurve 112 gezeigt sind, sich von Zylinder zu Zylinder ändern. Einrichtungen nach dem Stand der Technik, welche lediglich auf der Beschleunigungsgeschwindigkeit basierten, sind nicht dazu befähigt, diese Faktoren aus der Betrachtung auszuschließen.

Wenn die Bremskurve 112 von der Beschleunigungskurve 110 subtrahiert wird, wird das Drehmoment oder die Arbeitsleistung aufgrund der Verbrennung von Treibstoff für einen einzigen Zylinder abgeleitet, und das Drehmoment für einen normalen Zylinder über einen Zyklus wird durch die Kurve 114 in der Figur 6 repräsentiert. Durch Subtrahieren der Beschleunigungsund Bremskurven zur Herstellung der Kurve 114, wie es erfindungsgemäß stattfindet, wird eine Anzahl Faktoren eliminiert, wie offensichtliche Geschwindig-

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keitsvariationen aufgrund von Zahnkranzfehlern, Variationen in der Trägheit der rotierenden Triebwerksteile, Variationen in der Kompressionsarbeit der Zylinder und die Triebwerksreibung. Das Integral der Kurve 114 repräsentiert also die durch einen einzigen Zylinder über ein Brennintervall produzierte Arbeit. Die Kurve 116 ist eine ähnliche Kurve, zeigt jedoch einen beschädigten Zylinder und zeigt dabei die niedrigere Arbeitsleistung oder Drehmoment eines schlechten Zylinders.

Um die durch jeden Zylinder produzierte Arbeit erfindungsgemäß zu bestimmen, und dadurch die Kräftebalance der Zylinder zu bestimmen, werden die Geschwindigkeitssignale des Triebwerksgeschwindigkeitssensors 61 und die Umdrehungssignale des Umdrehungssensors 51 zu dem Prozessor 29 gegeben, welcher gemäß dem in den Figuren 7-A bis 7-S dargestellten Metacode arbeitet. _v

Dieser Metacode ist ein abstrahiertes Flußdiagramm der durch den Prozessor auszuübenden Schritte, ein vollständiges Programm ist dem Fachmann aus diesem Metacode und der hier vorliegenden Beschreibung offensichtlich. Während der Metacode eine genügende Basis für die Vorbereitung eines Programms zur Ausführung der Erfindung ist, wird die nun nachfolgende Diskussion gegeben, um dem Verständnis der Einrichtung und des Metacode zu dienen.

Allgemein weist die Erfindung das Messen einer augenblicklichen Triebwerksgeschwindigkeit unter Verwendung

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des Triebwerksgeschwindigkeitssensors 61 auf, wobei diese Geschwindigkeitsmessungen in Größen Δ t oder dem Zeitintervall, welches einen Zahn 63 benötigt, um sich von einem Element 91 zum anderen Element 92 zu bewegen. Der Winkelabstand, gemessen in Zahnkranzzähnen 63 von einem Umdrehungssignal zum ^nachfolgenden oberen Totpunkt und die Winkelabstände zwischen aufeinanderfolgenden oberen Totpunkten werden zur Identifikation der Lage der oberen Totpunkte bestimmt. Während eines Beschleunigunglaufs mit ausgewählter Geschwindigkeit werden die Zeitintervalldaten für mindestens einen vollständigen Zyklus des Triebwerksbetriebs erhalten. Eine Funktion, welche die Änderung der kinetischen Energie von jedem Ort des oberen Totpunktes bis zum nächsten nachfolgenden oberen Totpunkt repräsentiert,wird durch Quadrieren der Winkelgeschwindigkeiten an beiden oberen Totpunkten und Auffinden deren Differenz bestimmt. Ähnliche Zeitintervallmessungen bei der gleichen Triebwerksgeschwindigkeit werden während Abbremsen gemacht, wobei die Funktionen, welche die Energie über die Brennintervalle repräsentieren, bestimmt, werden. Für jedes Brennintervall wird sodann die Änderung der kinetischen Energie bei Bremsen von der Änderung der kinetischen Energie bei Beschleunigen subtrahiert. Diese Änderung in kinetischer Energie hängt mit der durch das Triebwerk geleisteten Arbeit über die Beziehung

zusammen."

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Die während eines Verbrennungsintervalls geleistete Arbeit wird hauptsächlich durch die Verbrennung von Treibstoff in dem Zylinder bestimmt, dessen Krafthub während des ersten untersuchten Verbrennungsintervalls stattfindet. Die Arbeiten der verschiedenen Zylinder können sodann verglichen oder geordnet werden, um die Kraftbalance zu erhalten.

Die kinetische Energie an jedem Augenblick ist eine Funktion der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 66 und des Zahnkranzes 62. Bei einer Überprüfung eines freien Triebwerkes, d.h., daß kein Drehmoment (T) extern durch ein Dynamometer oder eine andere Last absorbiert wird, wird die Drehmomentfluktuation durch eine Minderung der Triebwerksbeschleunigung repräsentiert, entsprechend der Funktion T = I * <£- , wobei I das Trägheitsmoment (Inertiälmoment)und ⁰^- die Winkelbeschleunigung ist. Bei dem hier beschriebenen Verfahren zum Messen der

Triebwerksgeschwindigkeit,Bestimmen der Triebwerksgeschwindigkeitssensor 61 und die zugehörigen Schaltkreise das Zeitintervall ^l t, welches einen Zahn benötigt, um sich von einem Sensorelement zum anderen zu bewegen. Das Zeitintervall ist eine umgekehrte Funktion der Winkelgeschwindigkeit des Zahnkranzes wie folgt:

tO = -1

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Die kinetische Energie ist

KE = ^- · I

wobei I die Triebwerksträgheit und K₁ eine Konstante ist.

Die augenblickliche Triebwerksgeschwindigkeit hängt dementsprechend mit dem augenblicklichen abgegebenen Drehmoment und der kinetischen Energie des Triebwerkes zusammen.

Obwohl der Metacode eine Anzahl Definitionen und Kommentare einschließt, können folgende zusätzliche Kommentare nützlich sein. CEMRK wird durch den Umdrehungssensor 51 hergestellt, welcher bei diesem Ausführungsbeispiel einen Puls gerade vor den oberen Totpunkt des Zylinders Nr. 1 herstellt. Der doppelpolige Sensor ist der Triebwerksgeschwindigkeitssensor 61. Die Variable DLTWSQ repräsentiert Δ O , welches eine Funktion der Änderung der kinetischen Energie über ein Winkelintervall ist. TIMINT ist ein Zeitintervall Δ. t, welches vom doppelpoligen Triebwerksgeschwindigkeitssensor abgelesen wird. PZX steht für positiven Nullübergang. Wenn die kinetische Energie über einen Trdebwerkszyklus gegen die Zeit aufgetragen wird, wird der Punkt, an dem das Drehmoment aufhört, absorbiert zu werden (negative KE) und anfängt, hergestellt zu werden (positive KE)/ durch einen Nullübergang vom Negativen zum Positiven (TZX) gekennzeichnet. Dieser Übergang fällt im wesentlichen mit dem oberen Totpunkt (TDC) zusammen,

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wenn die Kompression endet und die Expansion beginnt. Dementsprechend kann die Lage des TDC jedes Brennintervalls durch Aufzeichnen der Änderung der kinetischen Energie und Finden der positiven Nullübergänge lokalisiert werden. Die Übergangsdaten werden in (ARRAY) PZX abgespeichert. Das OFFSET bedeutet den Abstand von CEMRK zum nächsten TZX (oder TDC), gemessen in Zahnkranzzähnen. Bei PROBCAL entsprechen die Umdrehungen pro Minute PROBCAL geteilt durch Δ t und ist eine Funktion

von X (s. a. Figur 3 für X und R) .

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Die Figur 7-C zeigt die Kraftbalance-Routine. Der Betreiber wird dazu veranlaßt/ unterschiedliche Informationen, welche das zu überprüfende Triebwerk beschreiben, einzugeben. Bestimmte Daten können auf einem konventionellen Medium wie einer Bandkassette oder einer "Floppy Disc" angespeichert werden. Diese Daten können· entsprechend einer Triebwerksmodellzahl oder eines Codes, welches'durch den Betreiber eingegeben wird, zugänglich gemacht werden. Dann muß der Betreiber keine detaillierten Informationen, die zur Durchführung der überprüfung notwendig sind, liefern. NUMCYL bedeutet die Anzahl der Triebwerkszylinder und FIRORD bedeutet die ZündOrdnung. Die durchzuführende: Über prüfung ist die Kraftbalance, wobei einer oder mehrere Läufe oder Untersuchungen durchgeführt werden können. Als Schwellenwerte können beispielsweise bei einem Beschleunigungslauf .Zeitintervalldaten des Triebwerks von beispielsweise 600 Umdrehungen pro Minute bis auf

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2400 Umdrehungen pro Minute zur Kraft- . . balanceüberprüfung bei etwa 1000 Umdrehungen pro Minute gesammelt werden. Ein Triebwerk des bereits beschriebenen Typs beschleunigt mit einer Geschwindigkeit von etwa 200 Umdrehungen pro Minute pro Triebwerkszyklus; daraus folgend kann die augenblickliche Schwellengeschwindigkeit, welche das Datensainmeln initiiert, etwa 800 Umdrehungen pro Minute sein. Während des nachfolgenden Bremslaufes kann die augenblickliche Schwellengeschwindigkeit bei etwa 1050 Umdrehungen pro Minute gesetzt sein, um Daten bei etwa 1000 Umdrehungen pro Minute zu sammeln, da ein Triebwerk sehr viel langsamer bremst,als das es beschleunigt. Die Einrichtung ruft daraufhin die SETUP Subroutine (in der Figur 7-D gezeigt) auf und ruft anschließend die EXPANSION Subroutine (gezeigt in der Figur 7-1) auf. SUMINT bedeutet zweimal die Anzahl der Zähne auf dem Zahnradkranz, d.h., die Anzahl der Zähne, welche den Triebwerksgeschwindigkeitssensor 61 in einem vollständigen Triebwerkszyklus passieren.

In der SETUP Subroutine (Figur 7-D), bedeutet LOSPEED ein Schwellenwert,wie beispielsweise 600 Umdrehungen pro Minute. TIMINT-Ablesungen werden über mindestens einen Triebwerkszyklus genommen und in einem Puffer gespeichert. Der Getriebezahn, welcher dem Auftreten einer Umdrehungsmarkierung entspricht, wird bestimmt. Die positiven Nullübergänge, welche den oberen Totpunkten entsprechen, werden bestimmt und die entsprechenden Getriebezähne identifiziert. Diese

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Information sowie die Zündordnung ermöglicht es, die Orte der oberen Totpunkte in Zahnkranζζahnen auszudrücken. Diese Daten werden in der Kraftbalance-Überprüfung, wie bereits bemerkt, benutzt. Die SETUP Subroutine ruft eine Anzahl weiterer Subroutines auf, welche diese Schritte bewirken und in den Zeichnungen gezeigt sind.

Die ACQUIRE Subroutine (Figur 7-F) sammelt die Δ t-Werte und die Umdrehungs-Werte über mindestens einen Triebwerkszyklus von Zählern, welche die Zyklen des Oszillators 86 während der Λ t und der Umdrehungs-Zeiten intervalle empfangen. Die CALIBRATE Subroutine (Figur 7-G) bestimmt einen Faktor, der zur Bestimmung der Umdrehungen· pro Minute aus den Δ t-Messungen verwandt wird. Die SMOOTH Subroutine (Figur 7-H) glättet die Daten und gibt sie anschließend heraus,um.Ausreißer,entsprechend den Standardtechniken, zu eliminieren. Die EXPANSION Subroutine berechnet die Arbeit, die während eines Zündintervalls geleistet wird, und in EXPWORK wird die Arbeit während der Beschleunigung von der Arbeit während der Beschleunigung für jedes Intervall abgezogen. In der IDENTIFY Subroutine (Figuren 7-1 und 7-K) werden die Zylinder und ihre oberen Totpunktlagen relativ zum CEMRK identifiziert. Die Kommentare für die Subroutines der Figuren 7-L bis 7-Q beschreiben die Funktionen.

Die Betriebsweise der Einrichtung kann wiederum einfach wie folgt zusammengefaßt werden: Die augenblicklichen Geschwindigkeitsdaten werden in Form von Zeitintervallen /I t akkumuliert, wobei die Daten

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von dem Triebwerksgeschwindigkeitssensor 61 und dem Zählerzeitgeber 94 empfangen werden. Andere Daten werden von Anfang an in die Einrichtung eingegeben, wie die Anzahl der Punkte oder der t-Messungen, die durchgeführt werden sollen und die Triebwerksschwellengeschwindigkeiten, bei denen Meßwerte genommen werden sollen. Die Werte werden in einem Puffer TIMINT gespeichert, der ebenso das CEM-Signal empfängt. Der Puffer speichert die /X t-Werte und liefert einen Index, welcher die Lage des Δ t-Wertes identifiziert, der zur gleichen Zeit wie das CEM-Signal auftritt. Die SETUP Routine akkumuliert und verarbeitet die Daten zur Vorbereitung für die Beschleunigungs- und Bremsläufe. Die Daten im TIMINT-Puffer werden unter Verwendung von Standardtechniken herausgegeben und geglättet. Die augenblickliche kinetische Energie wird aus dem Inversen der /it. -Werte berechnet. Der Prozessor verwendet das CEM-Signal und die Nullübergangsdaten und liefert eine.Identifikation des dem Umdrehungs-Signal folgenden oberen.Totpunktes des ZylindersL Die Abweichung wird in Zahnkranzζahnen von einem CEM-Signal zum nächsten positiven übergang (PZX oder TDC) berechnet. Aus der Triebwerkszündfolge und der Gesamtanzahl von Zähnen auf dem Zahnkranz berechnet der Prozessor die Anzahl der Zähne des Zahnkranzes zwischen den oberen Totpunkten, welches das Intervall zwischen den Krafthüben (INTBPS) ist. Auf diese Art und Weise wird die Anzahl von Getriebezähnen vom CEM zum oberen Totpunkt (TDC) jedes Zylinders berechnet. Der Prozessor berechnet auch die augenblicklichen Umdrehungen des Triebwerkes pro Minute, wobei der PROBCAL-Umrechnungsfaktor verwandt wird.

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BOEHMERT & BOEHMERT::". . " '.': :

£1. 3021.8 H

Nachdem die Daten während des Beschleunigungslaufs
akkumuliert wurden, werden die Zeitintervallmessungen an den Totpunkten der Zylinder verwandt, um die Änderung der kinetischen Energie von einem oberen Totpunkt zum nächsten oberen Totpunkt zu berechnen. In ähnlicher
Weise wird nach dem darauffolgenden Bremslauf die
Änderung der kinetischen Energie zwischen den oberen Totpunkten während dem Bremsen berechnet. Die kinetischen Energieänderungen werden mit den dazugehörigen Zylindern oder Zündintervallen korreliert, wobei die OFFSET und die INTPBS-Data verwandt werden. Unter Verwendung der Messungen für jeden Zylinder oder Zündintervall wird die Änderung der kinetischen Energie während des
Bremsens von der Änderung der kinetischen Energie
während der Beschleunigung subtrahiert, um die Arbeit jedes Zylinders zu ergeben. Zum Vergleich der Zylinder können die Arbeitswerte gemittelt werden und die
Mittelwerte der Zylinder geordnet werden.

Anstatt die Daten in lediglich einem Beschleunigungslauf und einem Bremslauf zu sammeln, kann eine Anzahl von Beschleunigungsläufen durchgeführt werden, und
deren Daten, ,gemittelt," und eine Anzahl von Bremslaufen durchgeführt und diese Daten gemittelt werden.

Die Einrichtung kann auch die ^η Kompressionsb'alance der Zylinder, die' durch die in den

Figuren 7-R und 7-S dargestellten Routinen gezeigt ist,.bestimmen. Der Prozessor empfängt das Zeitintervall und die Umdrehungs-Signale, die OFFSET-und INTBPS-Faktoren. Es wird eine niedrige Schwellengeschwindigkeit in ihm eingestellt, welche sich unterhalb der normalen niedrigen Leerlauf-

130027/0807

- 22 -

BOEHMERT &HEf: \. . : .

geschwindigkeit befindet. Wenn die Geschwindigkeit genügend niedrig ist, und der Treibstoff abgestellt wird, um Bremsen bei niedriger Geschwindigkeit hervorzurufen, wird die Variation der Inertialkräfte zwischen den Zylindern klein, verglichen mit "den Gaskräften, und daraus folgend ändert sich die kinetische Energie über ein Segment eines Zündintervalls, wie 40°, wobei der vorhergehende obere Totpunkt TDC die Kompressionsarbeit, die an dem Gas geleistet wird, repräsentiert. Der Prozessor empfängt die Daten, teilt jedes Zündintervall in eine Anzahl Segmente auf und berechnet die Änderungen der kinetischen Energie in jedem Segment. Es können beispielsweise drei gleiche 40°-Segmente in jedem Intervall sein. Die Daten für die den oberen Totpunkten gerade vorangehenden Segmente werden verglichen und geordnet, um die relative Kompressionsarbeit der Zylinder zu bestimmen.

Aus dem Vorangehenden wird offensichtlich, daß eine neue und nützliche Einrichtung geliefert wurde, um den Zustand der Zylinder eines ""Triebwerks zu diagnostizieren.. Die Einrichtung bestimmt die Kraftbalancen und ist befähigt,einen schwachen Zylinder zu identifizieren, indem . die kinetische Energie des Triebwerks gemessen wird. Bei diesem Verfahren wird eine Anzahl von Fehlerfaktoren durch Subtraktion der Energie während dem Bremsen von der Energie während dem Beschleunigen eliminiert. Die Arbeit für jeden Zylinder wird auf diese Art und Weise bestimmt. Bevorzugt wird die Arbeit bestimmt, indem zuerst die Änderung der kinetischen Energie über die Zündintervalle bei Beschleunigung und Bremsen gemessen, wird und anschließend die Differenz gebildet wird, da dieses Verfahren, wie beschrieben, ohne .Verzögern durchgeführt werden

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BOEHMERT&BOEHMERT::'.'.

30218H

kann. Nichtsdestoweniger umfaßt der Erfindungsgedanke auch-anderB Einrichtungen zum Messen dieser Arbeit ztt-iäHHichließen, wie beispielsweise durch Nehmen einer Anzahl von Ablesungen bei einer Anzahl von Winkelpositionen über jedes Intervall, sowohl während der Beschleunigung als auch während des Bremsens," Korrelieren dieser Ablesungen bei jedem Winkel, Bestimmen der Differenz bei jedem Winkel und Berechnen der Arbeit aus diesen Differenzen. Die Einrichtung eignet sich auch für Bestimmen der Kompressionsbalance durch Messen der Änderungen der kinetischen Energie über den Teil jedes Intervalls, das dem oberen Totpunkt während des Kompressionshubs direkt vorangeht.

Während des Diagnostizierens der Kraftbalance oder der Kompressionsbalance können die Werte für die Zylinder zur Auswertung durch den Betreiber des Systems ausgegeben werden, der Prozessor kann automatisch die Zylinder einordnen,· oder die Werte können mit akzeptablen Vergleichswerten verglichen werden. Selbstverständlich können auch andere Berechnungen oder Überprüfungen, die auf Berechnungen der kinetischen Energie beruhen, durchgeführt werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

- 24 -

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BOEHMERT & BOEHMERT

NAOHQEREICHT

Fig. 7-A

Kommentar zum Cy!performance Analyse-Programm

Notiz 1: Ein "C" oder "*<" bedeutet im allgemeinen Kommentar;

Nichtsdestoweniger bedeutet ein " &" in einer arithmetischen Feststellung Multiplizieren.

Zweck: Bestimmung der relativen Menge Arbeit, die durch jeden Triebwerkszylinder geleistet wird.

Näherungsverfahren:

Definition:

(Feld)

(Feld) DLTWSQ Die Zeitintervalldaten von dem Triebwerksschwungradzahnkranz werden verwandt, um eine Funktion zu berechnen, die sich direkt mit Änderungen der kinetischen Energie während des Triebwerkszyklus ändert. Ein Umdrehungs-Ereignismarkierer (CEMRK) wird ebenfalls eingesetzt, um die Zeitintervalldaten mit dem entsprechenden Zylinder zu assoziieren.

TIMINT^ Daten vom Zwei-Pol-Sensor. CEMRK -5j£ Auftreten von CEMRK am ausgewählten Zylinder.
LOCMRK ψ Zylinder, an dem CEMRK auftritt.

INTCMP

(Feld) PZX Differenzen Omegaquadrat über das Intervall.

Das Intervall INTCMP (diese Größe ist proportional der Änderung der kinetischen Energie während eines Anteils des Triebwerkszyklus *)

Winkelintervall, über welches DLTWSQ

^-berechnet wird

*-Die Stellen im TIMINT-Pufferspeicher, bei denen DLTWSQ ins Positive durch Null geht PZX ist synonym mit TDC (oberer Totpunkt)

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QRJGiNAt- INSPECTED

BOEHMERT & BOEHMERT: *".

Fig. 7-A · (Fortsetzung)

(Feld) IDCYL *-# gibt die Zylinderzahl für das entsprechende PZX '

OFFSET -^Abstand zwischen CEMRK und nächstem PZX

(In Drehrichtung)
(Feld) FIRORD^-Eine Tabelle, weJche die Zündfolge des

überprüften Motors gibt

PROBCAL^ Der ümrechnungsfaktor, der TIMINT mit Umdrehungen pro Minute in Verbindung bringt (PRM = PROBCAL/TIMINT)

(Feld) INTBPS-^Abstand zwischen benachbartem PZX, indiziert durch IDCYL (Intervall zwischen Krafthüben)

SUMINT·^ Summe der INTBPS für einen vollen Zyklus sollte zweimal der Zahl der Zahnkranzzähne sein

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L INSPECTED

BOEHMERT & BOEHMERTi

30218H

Fig. 7-B

Aufgerufene Unterprogramme:

ACQUIRE * *-* ^-sammelt Daten von einem Zähler oder einem Analog/Digital-Kanal

CALIBRATE ^bestimmt PROBCAL durch In-Beziehung-Setzen der durchschnittlichen Zykluszeit zum Durchschnitt von TIMINT

berechnet die Parameter, die zum Bestimmen von TIMINT während des Expansion-Unterprogramms benötigt werden

DELTKE-^HfciMhf berechnet DLTWSQ

bestimmt PZX aus den geglätteten TIMINT-Daten

SMOOTH-H*"·*'X-* glättet Meßdaten unter Verwendung von numerischen Standardverfahren wie augenblicklicher Mittelwert, Sortieren nach Median und/oder Kursions-Filtern

EXPANSION^Mr^berechnet die Arbeit, die während

eines Expansionshubs geleistet wird

REPORT

Für jeden Zylinder

speichert ab bzw. zeigt Daten von vorhergehenden Programmen an

Ende des Kommentars

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Original inspected

BOEHMERT & BOEHMERT ; ;' _: -

30218U

Fig. 7-C

Beginn mit dem Metacode

Beginne POWERBALANCE

Beginne durch Veranlassen des Betreibers, Triebwerks- und Überprüfungsinformationen zu liefern Dieses Programm ist eine Standardaktivität, die zwischen Veranlassung/Ablesen/Speichern stattfindet

Rufe GETINFO auf

V Dieses Programm kehrt mit einem Maschinencode oder einer Triebwerksnummer zurück, welche für eine Tabelle von Triebwerks- urid Oberprüfungsparametern verschlüsselt ist, die auf konventionellen Medien wie Bändern, Platten u. s. f. gespeichert sind

Der nächste Aufruf erlaubt es dem System, diese Information nachzusehen

und dieses in einem allgemeinen Datenfeld für späteren Zugriff durch
die Data acquisition und Analyseprogramme abzuspeichern

Rufe LOOKUP (ENGCODE) auf

Die Informationen, die durch LOOKUP erhalten werden, können derartige Dinge wie NUMCYL, FIRORD und Teststeuerdaten aufweisen, um zu definieren:

A) Welche Untersuchungen durchgeführt werden sollen;

B) Wieviele Kurven benötigt werden;

r"\-~ C) Veranlassungen oder Botschaften an den Betreiber;

D) Quellenwert(e), um Daten-sammeln zu Veranlassen

Nochmaliges Durchlaufen-1 Rufe auf SETUP

Das SETUP-Unterprogramm analysiert die Leerlaufsgeschwindigkeit oder das Niedergeschwindigkeits-DECEL, um einige Parameter abzuleiten, die für das Expansions-Unterprogramm benötigt werden.

Die primären Parameter, die es liefert, schließen SUMINT, INTBPS und OFFSET ein.

Nochmaliges Durchlaufen-2 Rufe auf EXPANSION

Das EXPANSIONS-Unterprogramm veranlaßt den Betreiber, ~ das Triebwerk zu geeigneten Zeiten zu beschleunigen

und abzubremsen;

130027/0807

BOEHMERT &BOEHMERT ::":·: · :'/· .:.

Fig. 7-C (Fortsetzung)

dies reduziert die TIMINT-Daten und speichert wichtige Resultate, wie ACCEL und DECEL (Felder, die DELTA"uj2 für jedes Zündintervall entsprechen)

Es berechnet Delta-Omega-Quadrat für jedes Zündintervall und
gibt die Resultate in einem Standardformat aus.

Veranlasse "Rücklauf nochmals durchgeführt (Ja/Nein)" Lies die Antwort

Wenn (die Antwort = "Nein") halte an Veranlasse "Verwende die gleiche Einstellung? (Ja/Nein)"
Lies die Antwort

Wenn (Antwort = Ja) gehe zu nochmaligem Durchlaufen 2
sonst gehe zu nochmaligem Durchlaufen 1

Der Betreiber wird Veranlassen von zusätzlichen Läufen, wenn gewünscht, veranlassen.

Nochmaliges Durchlaufen 2 sendet die Steuerung zurück zum Expansions-Onterprogramm, ohne neue Parameter in dem SET-UP-Unterprogramm zu berechnen.

Ende der Kräftebalance

130027/0807

ORIGINAL INSPECTED

BOEHMERT & BOEHMERT -"' -

30218Η

Fig. 7-D

Anfang des Modus SETUP
Schleife

Rufe auf THRSHLD (LOSPEED, CEMRK, DECRS) Rufe auf THRESHHOLD zum Sammeln von Niedergeschwindigkeitsdaten während eines Abbremsens, Verwende den Umdrehungsereignismarkierer, um die Geschwindigkeitsschwelle zu messen "LOSPEED" ist die Triebwerksgeschwindigkeit, bei der das Datensammeln anfängt "CEMRK" ist der zum Messen der Triebwerksgeschwindigkeit verwandte Kanal "DECRS" bedeutet Anfangen, wenn die Geschwindigkeit unterhalb von "LOSPEED" ist

Rufe ACQUIRE (TIMINT, NUMPTS)

ACQUIRE sammelt Niedergeschwindigkeitsdaten von CECNTR und PPCNTR

Rufe CALIBRATE (TIMINT, CEMRK, PRBCAL)

CALIBRATE verwendet CEMRK-und TIMINT-Daten, um einen Umrechnungsfaktor (PROBCAL) zum Berechnen einer Geschwindigkeit (Umdrehungen pro Minute oder Grad pro Sekunde) für jeden TIMINT-Wert zu berechnen

Rufe SMOOTH (TIMINT, IST, LAST) auf #- "IST" und . "LAST" sind Endpunkte-}f des TIMINT-Feldes

SMOOTH verwendet numerische Standardverfahren, um die Daten (TIMINT) zu filtern und extreme Punkte oder Ausreißer zu eliminieren

Rufe POZERO (TIMINT, PZX)

POZERO entdeckt Stellen im TIMINT-Pufferspeicher, bei denen Delta-Omega-Quadrat durch Null in positivem Sinn läuft. Diese INDICES werden in einem anderen Puffer genannt PZX, gespeichert.

Rufe FIRINT (PZX, INTBPS, SUMINT, OFFSET) auf ί

FIRINT tätigt einige Buchhaltung, um die !

' PZX's sicherzustellen, j

130027/0807

ORIGINAL

BOEHMERT & BOEHMERT: '[[: ' :_- , . ^;.;^: /:.

30218Η

Fig. 7-D (Fortsetzung)

die gefunden wurden und den Intervallen

zwischen Krafthüben (INTBPS) entsprechen. Die derart bestimmten Werte von INTBPS werden sodann im Unterprogramm IDENTIFY verwandt, um jedem Totpunktsort einen Namen zuzuordnen.

Ende der Schleife
Siehe zurück
Ende des SETUP-Unterprogramins

130027/0807

BOEHMERT & ΒΟΕΗΜΕΚΓ : -'*■

Jt.

30218Η

Fig. 7-E

Beginne THRSHLD (THRSHVAL, THRSHCHN, SENSE) Dies Unterprogramm betrachtet Daten auf dem vorbeschriebenen

Kanal (THRSHCHN) und vergleicht sie mit einem Vergleichswert (THRSHVAL). "SENSE" ist ein logisches Wort, das zur Definition verwandt wird, ob die Stellenwertwertvariable anwachsen oder abnehmen soll. Beispielsweise sollte sie dann, . wenn der Schwellenparameter TIMINT ist, abnehmen, wenn das Triebwerk

beschleunigt, und zunehmen, wenn das Triebwerk abbremst.

Ein Analogparameter wie der Schmiermittelsystemdruck

spricht in umgekehrter Weise an: Analog/Digitalkonverter

Zählsignale wachsen normalerweise mit anwachsendem Druck

ACQ = .falsch. -^Setze vorher Flaggen Fertig = .falsch ^.Beginn des Checking-Unterprogramms

Veranlasse den Betreiber zur geeigneten Triebwerksbetriebsweise; Beschleunige/Abbremsen/Leerlauf/hoher Leerlauf

Wenn (SENSE = INCRS) veranlasse "ACCEL"

sonst veranlasse "DECEL"

Wenn (THRSHCHN = PPTMR oder CEMRK) invertiere (SENSE)

Der Sinn ist nun umgekehrt, so daß das ensprechende Vergleichen verwandt werden wird wenn Daten zugänglich sind

Durchlaufe die Schleife, um zu sehen, ob ein THRSHHLD-Wert fertig ist

Schleife Lese THRSHCHN (fertig) ^.sieh, ob der Kanal

^fertige Daten besitzt Wenn (fertig =.falsch.) überspringe die Schleife ^isiehe weiter nach sonst liest das Zählsignal -Julies den Wert bei

4^.dem zugeordneten Kanal

Fertig = .falsch. i^setze die Fertig-Flagge

wieder

130027/0807

BOEHMERT & BOEHMERT ::'V : " ^:".^: .:-

Fig. 7-E (Fortsetzung)

Vergleiche nun den Wert mit THRSHVAL und :

unternimm entsprechende Schritte.

Wenn (SENSE = INCRS), gehe zu INCRSING
sonst gehe zu DECRSING

INCRSING, wenn (zähle .GE. THRSHVAL) gehe zurück zu ^Schwellenwert erreicht; gehe zurück

^steuere zum -^-Aufruf-
-^-UnterprograjTim

sonst gehe zur Schleife .^eiehe weiter nach

DECRSING, wenn (zähle .LE. THRSHVAL) gehe zurück
oder gehe zur Schleife

! Ende von THRSHLD

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BOEHMERT & BOEHMERT : -"

Ig. 30218U

Fig. 7-F

Beginne ACQUIRE (TIMINT, NUMPTS)

die Parameter

CTRSTS = -falsch. -Jj^ logisches Wort wird gesetzt,

wenn der Zeitgeberzähler fertig ist

1 = 1 -^f-initiiere den Zähler, die An

zahl der Datenproben aufzuzeichnen

Ermögliche CTRTMR (PPTMR, CEMTMR)^versetze den Zählerzeitgeber in den Zählzustand für ^PoI zu Pol Zeitintervalle und Umdrehungsmarkierungszeitintervalle.-^'

%-Die Umdrehungszeitintervalle (Zählsignale) können durch

•^Identifizieren durch Negieren des Wertes oder

^sonstiges Setzen einer offensichtlichen Flagge in

·*£ den " Daten, wenn es vom -^r Z ähler ζ ei tgebermodul gelesen wird.

^Schleife, um TIMINT und CEMRK-Daten zu erhalten

S)^CTRSTS liefert einen Punkt .wahr. Signal, wenn die Daten

•^-fertig auf CTRTNR sind

CHKRDY lies CTRSTS

Wenn (CTRSTS = .falsch.) spring zu CHKRDY

RDSTR -ifrlies CTRTMR (zähle)

CTRSTS = .falsch. J^setze die Flagge CTRSTS zurück

TIMINT (I) = COUNT ^.speichere COUNT in TIMINT

1=1+1 -^Inkrementen-Zähler

wenn (I =.LE. NUMPTS) springe zu CHKRDY -^rsind genügend

Punkte erhalten? sonst kehre zurück -jirJa., verlasse

das Programm

Ende von ACQUIRE

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ORTGINAL INSPECTED

BOEHMERT &BOEHMERT :'*:-; - , " -\~^: .':.

FiO₁T-G

Beginne CALIBRATE (CEMRK, TIMINT, PROB.AL)

Wenn die Marke.LT. 2 ^f-gibt es genug CEMRKS?

Rufe Fehler .^-nein, mache den Betreiber aufmerksam Beende, wenn

Alpha =0,9 ^Gewichtsfaktor für das Rekur

sionsfilter

PROBCAL = 0 ^initiiere PROBCAL

Betätige für K=2,Marke^Schleife IST=CEMRK(K-I) ^definiere Endpunkte in dem

TIMINT-FeId Letztes=CEMRK(K)
AVTIMe=TIMINT (IST) -^initiiere AVTIME

durchführen für I von IST bis zu letztes ^Schleife AVTIME = ALPHASAVTIME + (1-ALPHA)-^TIMINT (I) ^Dieses bildet ein Rekursionsfilter ^•welches auf TIMINT arbeitet

Ende für I

Formel CEMRK-Zählsignale zu Umdrehungen pro Minute um (zwei Zyklen zwischen CEMRK-Ereignissen)

unter Verwendung der CEMRK-Urfrequenz (CEMCLKFREQ)

Umdrehungen'pro Minute = 1 20/CECNTS (LAST) ^CEMCLKFREQ AVTIME = AVTIME/NSUM

PROBCAL = PROBCAL + Umdrehungen pro Minute ^AVTIME r ^setze Triebwerkszykluszeit

*-»-.' %mit AVTIME gleich

Ende für K ^-diese Schleife ermittelt PROBCAL

^iüber K-1 Zyklen Kehre zurück
Ende CAlIBRATE

130027/0807

BOEHMERT & BOEHMERT _{: :} ; : :

Fig. 7-H

Beginne SMOOTH

besorge NFILT #:Analysenparameter

rufe MEDIAN (TIMINT, NFILT) Jjeführe einen laufenden MEDIAN-

Filter durch

besorge NAVG -y?ein weiterer Analysenparameter

rufe RUNAV (TIMINT, NAVG) auf -«-führe einen laufenden Durchschnitt von NFILT-Werten durch hole ALPHA -^besorge einen Gewichtsfaktor

für Rekursionsfilter

rufe RECURSIVE ^cfuhre einen einstufigen Rekurs ions filter durch kehre zurück Ende SMOOTH

Beginn PROZERO =££ inde positive Nullübergänge NCROSS = 0 %beginne das Zählen der PZX's J = IST >fdefiniere Startpunkt K=IST+INTCMP ^definierter Endpunkt durchlaufe die Schleife bis K=

NUMPTS-1 -^ sieh eine Bedingung nach

wenn TIMINT(J).LE. TIMINT(K) ^wo ein Vorzeichenwechsel ins wenn TIMINT(J+1).GT. TIMINT(K+1) -^-positive stattfindet NCR0SS=NCR0SS+1 4^-würde auftreten, wenn wir

PZX(NCROSS) = J+1 ^-Delta-Omega 2 betrachten

würden Ende wenn, Ende wenn,
Ende der schleife Ende POZERO

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ORlGiMAL INSPECTED

BOEHMERT & BOEHMERT

30218U

Fig. 7-1

Beginne EXPANSION

besorge NUMSETS /Testpai kneter, der besagt, wieviele

•^Beschleunigungsläufe durchgeführt werden

N = O

LOOPACL ^beginne Schleife zu

rufe THRSHLD auf (ACCLSPD,
TIMINT, INCRS) ^ setze THRSHLD für einen

-tf-Beschleunigungslauf

rufe ACQUIRE (TIMINT, ^besorge PPCNTS und CEM-Zähl-NUMPTS) signale

rufe SMOOTH t-glätte TIMINT-Daten

rufe IDENTIFY (TDCACL, NACL, IDACL, INTBPS, LOCMRK, CEMRK, OFFSET)

4fc£inde die Orte der oberen *· Totpunkte . '

rufe DELTKE (TIMINT, ^ berechne Delta-Omega-Quadrat TDCACL)

^ für jedes Zündintervall

N = N + 1 -^i-setze Zähler für Inkremente

wenn (N=NUMSETS) gehe . ^fcsiehe, ob genügend Sätze durchheraus geführt wurden

Ende LOOPCAL LOOPDCL

rufe THRSHLD (DCLSPD, TIMINT, DECRS) *setze THRSHLD für

einen DECEL

rufe ACQUIRE (TIMINT, NUMPTS) J^rufe die Daten rufe IDENTIFY (TDCDCL, NDCL, IDDCL,INTBPS, LOCMRK, CEMRK, OFFSET)

-4ffinde die oberen Totpunktstellen % für LOOPACL

rufe DELTKE (TIMINT, TDCDCL) Ende LOOPDCL

rufe EXPWORK ^berechnen die Differenz zwischen

ACCEL- und ^-DECEL-Feldern

Ende EXPANSION

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BOEHMERT & BOEHMERT _'': - :

3Q218U

Beginne Identify (TDCNTDCICYL^NTBPS₇LOCMRk,CEMRK,OFFSET)

Fig. 7 J i

LOCHEk=CEMRK(1)+OFFSET * Definiere zuerst den Ort des

oberen Totpunktes

LCYL=LOCMRk *■- Ordne ID des Zylinders dort zu

LOOP.

Wenn LOCHEK.LT.ist *ist LOCHEK vor den ersten geltenden Daten?

LOCHEK=LOCHEK+INTEPS(LCYL ^Ja, INCREMENT LOCHEK LCYL=NEXTCYL(LCYL) und LCYL

Gehe zur Schleife

oder

wenn LOCHEK.GT. IST+INTBPS(LCYL) %nein, prüfe

f das Ende

^- ^ LOCHEK=LOCHEK-SUMINt ir stelle LOCHEK

durch ^Länge eines

Zyklus ein oder

gehe aus dem Unterprogramm ^fJa, fertig zum Herausgehen, wissend, wo der erste obere Totpunkt ist und an welchem Zylinder er ist. Ende, wenn

Ende der Schleife

NTDC=I % Setze den Zähler

INDEX=I ^Setzen und INDEX-Setzen beim lau

fenden, verwandten CEMRK-Wert

Prüfe, ob LOCHEK.LT. CEMRK(INDEX) *ist LOCHEK jenseits des

gegenwärtigen CEMRK?

■' ""* Gehe zur Eingabe -^-Nein, ordne Werte zu und

gehe zurück in der Schleife oder

wenn INDEX.GE. Marke ^Es kann nicht über die Anzahl

der erhaltenen hier aus dem Programm Verhaltenen Umdrehungs-Ereignis-Markierungs-Werte gegangen werden oder

INDEX=INDEX+1 %■ Zeige den Index an der nächsten

CEMRK

Ende, wenn
Endüberprüfung

INDEX=Letzter * Keine weiteren CEMRKS; zeige

den INDEX des letzten Wertes Gehe zu LASTPASS

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AL INSPECTED

BOEHMERT & BOEHMERT

Fig. 7 K

Schleife 2

LOCHEK=LOCHEK+INTBPX(LCYL) #Berechne das nächste LOCHEK LCYL=FIRORD(LCYl) ^Berechne den nächsten

Zylinder ID

Wenn LOCHEK größer als ^ Ist LOCHEK im Jenseits der CEMRK(INDEX) gegenwärtigen Umdrehungs-

ereignisraarkierung?

LCYl=LOCMRK ^-Ja, setze LCYL rück.

LOCHEK=CMRk(INDEX)+OFFSET Verwende die nächste Zyklusereignismarkierung

Wenn INDEX größer als ^-Sieh nach, ob der INDEX Markierung erhöht werden kann.

INDEX=Letzter ^SrNein, setze es auf den

letzten Daten. Gehe zu LASTPASS ^Es könnten mehr

zu verarbeitende Daten vorhanden sein oder

INDEX=INDEX+1 ^Ja, fallenlassen und fortfahren Ende wenn
Eingabe TDC(NTDC)=LOCHEK ^-Ordne einen Wert dem oberen

• Totpunkt zu

ICYl(NTDC)=LCYL ^und ICYL

NTDC=NTpC+1 ^INCREMENT im NTDC-Zähler

Ende der Schleife 2

LASTPASS Von hier aus gibt es keine weiteren CEMRK's

TDC(NTDC)=LOCHEk * Ordne die gegenwärtigen

Werte zu

IDCYL (NTDC)=LCYL

LOCHEK^LOCHEK+INTBPSiLCYLyiHrBerechne das nächste LOCHEK ) LCYL=FIRORD(LCYL) und LCYL

Wenn LOCHEK > Letztes ³J^Ist LOCHEK jenseits des

Daten-Feldes? Gehe aus LASTPASS heraus -⁵Jf^Ja, gehe heraus

Ende, wenn

NTDC=NTDC+1 -^Nein, verwerfe das Signal

und beginne wieder Ende LASTPASS

Ende IDENTIFY

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BOEHMERT & BOEHMERT

3021 81A

Beginne mit DELTKE(TIMINT,DW2,IDC,IDCYL)

Dieses Unterprogramm berechnet DELTA-OMEGA-QUADRAT

welches proportional der Änderung der kinetischen Energie (DELTA-KE) über das spezifizierte Intervall (INTCMP)

Besorge INTCMP ^ TEST PARAMETER

Tue dies, während 1=1,NTDC % LOOP:

INDEX=I Setze den Zeiger an die Position

des gegenwärtigen oberen Totpunktes Tue dies für J=I bis 3

DW2(J,I)=DELTW2(INTCMP,INDEX) -ft Berechne DW2 INDEX=INDEX+INTCMP %-Anzeige des INCREMENTS

Ende für J
Ende während I
vj> " Ende DELTKE

Beginne DELTW2(INTRVL, INDEX)

DELTW2 ist eine Funktion die durch DELTKE aufgerufen wird, um die Berechnung vom DELTA-OMEGA-Quadrat durchzuführen.

0MEGA1 =P ROBCAL/TMINT (INDEX) -% Definiere 0MEGA1 0MEGA2=PR0BCAL/TIMINT(INDEX+INTCMP) #· Definiere 0MEGA2 DELTW2=OMEGA2#*2-OMEGAi*-#2, ^-Quadriere und subtrahiere

Ende DELTW2(INTRVL,INDEX)

Beginne EXWORK(ACCEL₇DECEL₇NUMCYL₇NACL₇NDCl)

Rufe AVERAGE(DECEL,NDCL,INDDCL) #Bilde den Durchschnitt aller

Werte von DECEL ^Für jeden Zylinder

Tue dies, während I durch NUMCYL Incremente zugeordnet werden

( } '- Tue dies für K=I bis I+NUMCYL-1 ^Zuerst ordne Zylin

der ein

INDXA(IDCYL(K))=K -f· As soziiere die INDXA

mit dem gegenwärtigen PT Ende für K

SUMiVORK=O -^Beginne eine Summierung NUMSUM=O ^Beginne eine Aufzählung Tue dies während K=I bis NUMCYL Tue dies für J=1,3
EXPWRK(J,K)=ACCEL(J,INDXA(K))-DECEL(J,INDDCL

■£ Nimm die Differenz zwischen * ACCEL und DECEL Ende für J
SUMWORK=SUMWORK+EXWORK(1,K) -^addiere das Resultat

zur Summe Ende während K
SUMWORK=SUMWORK/NUMCYL ^Normalisiere das Resultat

SUMWORK

CALL EXPRPT(SUMWORK₇EXPWRk) #"Teile die Daten in einem Ente währen I ^:-K- ^-Standard-Format mit

Ende EXPWORK ' '-"■ "Γ-ίν-,,^^'

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ORtGlNAL INSPECTED

BOEHMERT & BOEHMERT

HS

30218U

Fig. 7 M

Beginn AVERAGE (DW2, NTDC, INDX)

Dieses Unterprogramm über die Durchschnitte verschiedener Werte von DW2 für jeden Zylinder

Tue dies für I=I bis NTDC, NUMCYL gleichzeitig KOUNT = O ^Initiiere KOUNT

Tue dies für J=I+NUMCYL bis NTDC in Incrementen von NUMCYL

INDX(ICYL(I))=I ^ Setze INDEX . Tue dies während K sich schrittweise bis

auf 3 bewegt

DW2(K,INDX)=DW2(K,INDX)+DW2 (K,J)

Ende während
Ende für J

DW2(K,I) =DW2(K,I)/KOUNT-*Normiere durch die Anzahl Ende für I ■% der addierten Punkte

Ende AVERAGE
Ende METACODE

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BOEHMERT &BOEHMERT : : _;"_: - : : \ :

30218H

Fig. 7 N

Beginne FIRINT (PZX,INTBPS,SUMINT,OFFSET)

Dieses Unterprogramm wird die· Intervalle zwischen Krafthüben (INTBPS) bestimmen und sicherstellen, daß die Intervalle zugelassen sind.

Anschließend rechnet es den Wert von Offset (dem Abstand zwischen CEMRK und dem nächsten PZX) .

Es bestimmt ebenfalls die Anzahl von Zahnkranzzähnen, welche in einem Betriebswerkszyklus als Funktion der Summe der Zündintervalle (SUMINT) passieren.

Berechnete Intervalle

Für 1=2, NCROSS (die Nummer von PZX¹S) INTBPS (I=I)=PZX(I)-PZX(I-D Ende für I

Eliminiere nun alle überlangen und kurzen Intervalle durch passieren von INTBPS durch ein MEDIAN-Filter

NFILT=7

Ende = NCROSS-1

Beginn =1

Rufe MEDIAM(INTBPS,NFILT,BEGIN,END)

Die in INTBPS zurückgegebenen Werte werden durch (NFILT+1)/2 ersetzt werden

INTBc=INTBPS(1)
Vergleiche diesen Wert mit dem erwarteten Bereich: MAXINT/MININT

Wenn (INTBC.LE.MAXINT) gehe zu TRYMIN **Ist der Wert

unterhalb des Maximalen?

Rufe Fehler Nein, Warne den

Betreiber.

Halt

TRYMIN wenn (INTBCLT. MININT) gehe zu 0K1 %Ist der Wert oberhalb

von Minimum?

Rufe Fehler -jfcNein, warne den Be

treiber. Halt.

Summiere die Intervalle für einen Triebswerkszyklus.

0K1 SUMINT=O

Tue dies für 1=1 bis NUMCYL

SUMINT3SUMINT+INTBPS(I)
Ende für I

130027/0807

ORtGfNAL INSfECTEO

BOEHMERT & BOEHMERT

Fig. 7 0

Berechne nun Offset Finde das PZX welches am nächsten CEMRK liegt

KOUNT=I

OFFSET=O
PZXLOOP Wenn (PZX(KOUNT).GE.CEMRK(1)) gehe zu FOUND

KOUNT=KOUNt+1 Ende PZXLOOP

Gefundener Off set = PZX(KOUNT)-CEMRKd )

Nun ordnet die Werte INTBPX zum "Guten" zu.

Vorherige Werte werden nur zur Berechnung von INTBC verwandt.

Führe dies durch, indem der Zyklus in zwei Teile geteilt wird,

und führe die Intervalle derart, daß die Summe der Intervalle gleich SUMINT ist.

NEWSUm=SUMINT/2 ■# Verwende die Arithmetik ganzer Zahlen HLFNUM=NUMCYl/2 KOUNT=I

LOOPX INTBPS(KOUNT) = INTBC IF (KOUNT.GE.HLFNUM) gehe zu Zweitens NEWSUM=NEWSUm-INTBC INTBC=NEWSUm/(HLFNUM-KOUNT) KOUNT=KOUNt+1

Gehe zu LOOPX SECOND NEWSUM=SUMINT-SUMINt/2 INTBC=NEWSUm/(NUMCYL-KOUNT) KOUNt=KOUNT+1 INTBPS(KOUNT)=INTBC Wenn (KOUNT=NUMCYl) gehe zu Fertig Gehe zu Zweitens +1

Fertig, kehre zurück ·

Ende FIRINT

130027/0807

ORIGINAL INSPECTEd

JL)UbHMJbK 1 Öl

fr

3G218H I!

Fig.. 7 P

Beginne MEDIAM(ARRAY,NFILT,BEGIN,END)

Dieses Unterprogramm findet den MEDIAM-Wert von NFILT, sowie konsekutive Werte in dem zugeordneten Feld und ersetzt den laufenden Wert im Feld durch den MEDIAM-Wert.

I=Beginne
Für K=NFILT bis Ende ^ Setze die Schleife, um durch das

gesamte Feld zu laufen Für JVAL = I bis K

Für IVAL = 1 bis NFILT

Sortiere (IVAL)=ARRAY(JVAL) ^Speichere das zu sortierende Feld Ende für IVAL
Ende für JVAL

Finde den Wert TEMP, der größer als NFILT/2 der anderen Elemente ist.

SRTPTR=I ^rSetze den Zeiger, unter Betrachtung des

zu sortierenden Feldes

INDEX=I . ^ Setze den Index, der auf die erste

-jjeAnnahme für den minimalen Wert

zeigt
MIn=SORT(INDEX) % Ordne den kleinsten zu untersuchenden

Wert zu

JS0RT=INDEX+1 ^fSetze den Zeiger, der das nächste Element bezeichnet

Nächstes wenn (JSORT.GT.NFILT) -^Sind wir durch das gesamte zu sortierende Feld gegangen Gehe zu Wiedereinsetzen -trJa, speichere den minimalen Wert

bei ISORT

oder -#-nein,überprüfe das nächste Element

wenn (MIN.LE.SORT (J) ) -£lst dies wirklich ein Minimum?

Gehe zu 0K1 ^Ja, versehe JSORT mit einem INCREMENT

und untersuche den nächsten Wert

oder (MIN=SORT(JSORt) -#rNein, finde einen neuen Minimalwert INDEX=JSORt ^-Ordne neu ,sortiere -Index zu

0K1 JS0RT=JS0RT+1 INCREMENT der Sortierungsposition

Gehe zum nächsten % Fahre fort zu sortieren Ersetze I=INDEX

CHEKI IF(I=SPTPTR), wenn ja, gehe zu Schritt -ifcHat I schon SRTPTR

erreicht? oder

SORT(I)=SORT(I-I) ^ieNein, ziehe die Elemente einen Ort vor .1=1-1

Gehe zu CHEKI
Fahre fort mit SORT (ISORT) =MIN ήξ. Setze den Minimalwert in den für

I geöffneten Ort Wenn(ISORT=NFILt) gehe zu Wiedereinsetzen *Sind die NFILT-Werte

sortiert worden oder

130027/0807

ORIGINAL-INSPECTED

BOEHMERT & BOEHMERT .:.".._. - :*': ^:

30218H

Fig. 7 P (Forts.)

ISORT=ISORT+1 % Nein, setze den INCREMENTEN-Sor-

tierungszeiger auf den nächsten

NDEX=ISORT -^-Rücksetz INDEX

Gehe zum nächsten -1 -^Setze den Wert von Minimum auf das

erste unsortierte Element

Ersetze nun das Feldelement mit MEDVAL

Feld (I) = S0RT(INFILT+T)/2) 1=1+1 Ende für K

Ende MEDIAM

130027/0807

INSPECTED

BOEHMERT & BOEHMERT "":-..: :

302181A

Fig. 7-Q

Beginne RUNAV(ARRAY,NAVG,BEGIN,END)

Der laufende Durchschnitt führt einen Wert zum Eingangsfeld zurück, das ist der Durchschnitt der NAVG-Werte, die diesen Wert umgeben.

AVGRE=O ^k Initiiere die Summen variabel

1=1

Tue dieses für ISUM=I bis NAVG ^k Belade SUM mit dem

ersten Absatz

AVRGe=AVRGE+TEMP(ISUM) ^-NAVG-Werte Ende für ISUM

Für J=NAVG bis Endpunkt des Feldes ^Gehe durch das voll-"" ständige Feld

Rette=ARRAY(I) -^-Rette den alten Feld

wert ARRAY(I)=AVRGE/NAVG ^Speichere den neuen

Feldwert AVRGE=AVRGE-SAVE+ARRAY(J+1) -^-Berechne die neue Summe

durch

1=1+1 -£ Fallenlassen von alten

und Addieren von neuen Ende für J
Ende RUNAV

Beginn RECURSIVE (ARRAY,ALPHA)

Dieses Unterprogramm führt ein Einstufenrekursionsfiltern von Daten in dem zugeordneten Feld unter Verwendung des gewichtenden Faktors ALPHA

ζ j Für 1=2 bis zum Ende des Feldes
■" '"' Feld (I)=ALPHA*ARRAY (1-1) + (1-ALPHA)^FeId(I)

Der neue Wert wird durch die vorhergehende

Geschichte ähnlich

der Weise eines einfachen Rekursionsfilters

moduliert
Ende für I

Ende RECURSIVE

130027/0807

ORIGINAL (NSPECTED

Fig. 7-R

Beginne Kompressoren

Dies Unterprogramm ruft geeignete Unterprogramme auf, um wieder Geschwindigkeitsbremsdaten zu erhalten und zu analysieren
um die relative Kompressionsarbeit, die durch jeden Zylinder geleistet wird, zu bestimmen

Rufe GETINFO
Rufe LOCKUP
Rufe SETUP

Definitionen: (Im Zusatz zu den, die in Powerbalance gegeben sind)

CMPWORK*****- Komponente des DECEL Feldes, in der die

meiste Kompressionsarbeit geleistet wird. SUMWORK****f ein temporärer Ort, der für Summenwerte

von CMPWORK verwandt wird. TDCDCL*-***■** Ort der oberen Todpunkte im Timint-Feld

(erhalten während DECEL) NDCL******^ Anzahl der TDCDCL Punkte, die erhalten

wurden

Abstand zwischen dem Auftreten von CEMRK

und dem nächsten oberen Tod. (Siehe FIRINT-

Unterprogramm)

Werte von Delta-Omega-Quadrat während

Abbremsens

DECEL

Rufe SETUP auf

SETUP holt Niedergeschwindigkeitsdaten und bestimmt OFFSET und INTERVAL zwischen Krafthüben.

130027/08 0 7

INSPECTED

α-

30218Η

Fig. 7~R (Fortsetzung)

Finde die oberen Tod.-Orte im Timint Feld Rufe IDENTIFI (TDCDCL, NDCL, IDDCL, INTBPS, LOMCRK,

CEMRK, OFFSET)

Berechne die Veränderung der.kinetischen Energie während des Drehwerkszyklus Rufe DELTKE auf (TIMINT, DECEL, TDCDCL, NDCL) Arbeite am DECEL-FeId, um relative Kompressionsarbeit zu bestimmen
Rufe CMPWORK auf
Ende Kompressen

130027/0807

ORIGINAL INSPECTED

S2>-

Beginne CMPWORK

Dieses Unterprogramm erhält die DELTA-KE-Werte, die während dem Kompressionshub jedes Zylinders auftreten, wenn das Triebwerk eine Abbremsung bei niedrigen Geschwindigkeiten durchläuft

Rufe AVERAGE (DECEL, NDCL,INDDCL) auf

Average kombiniert DELTA-KE über verschiedene Zyklen für jeden Zylinder

SUMWORK =0 . J = 3

Der J Index holt den Anteil der Zündintervall heraus, bei denen

der größte Anteil der Kompressionsarbeit geleistet wird Tue dies für K = 1 bis NUMCYL

CMPWRK = DECEL (J,K)

SUMWORK = SUMWORK + CMPWRK (J,K)

Ende für K

Rechne nun die durchschnittliche geleistete Kompressionsarbeit

AVGWORK = SUMSORK/NUMCYL

Gib nun die Resultate in einem Standardformat aus !

Rufe CMPRPT (SUMWORK, CMPSRK, NUMCYL)

Ende cmpwork 130027/0807

Hinweis

Die Textseiten 29 - 53 gelten als Fig. 7A - 7S

13-0027/0807

BOEHMERT & BOEHMERT

Akte:C

BEZUGSZEICHENLISTE (LIST OP REFERENCE NUMERALS)

1	1
2	P
3
4	4
5	5
6	6
7	7
8	8
9	9
10 Triebwerk	10
11 Motorkopf	11
12 Motorblock	12
15 ölwanne	13
14 Kipphebelgehäuse	14
15	15
16 Einspritzer	16
17 Treibstoffversorgungsleitung	17
18 Treibstoffpumpe	18
19 Treibstoff	19
20	1 20
21 Treibstofftank	21
22 Zähler-Zeitgeber-Modul	22
23 Analog-Digital-Konverter	23
24 Treibstoffrückführleitung	24
25	P 5
	26
27 Treibstoffdrucksensor in 17	27
28	28
2g Prozessor	29
30	30

130027/0807

BOEHMERT & BQERMERT"::" -'.'. ;

* 30218H

>' Turbolader<=>inhen -t	31
52 AHg3R^i nh^-ii-	32
7,7,	33
34 - T.nrfansannoi n}-|oi -h e? rl TiIr1V- Sonant-	34
35	35
36	36
37	37
38	38
39	39
40	40
41 Schmiermittelpumpe	41
42 Rippenpassaae	42
43 Druckregelventil	43
44 Bypassleituna	44
45	45
46 Schmiermitteldrucksensor	46
47	47
48	48
49	49
50	50
51 Umdrehungs (CEM)-Sensor	51
52	52
53	53
54	54
55	55
56	56
57	57
58	58
59	59
60	60
61 Triebwerksgeschwindigkeitssensor	61
62 Zahnkranz	62
63 Zahn von 62	63
64	64
65	65

— 2 —

130 027/08 0 7

BOEHMERT & BOEHMERT :.--.;

30218H

ob Kurbelwelle	66
67 mechanische Kupplung	67
68	68
69 mechanische Kuppluna	69
70 Ausaabevorrichtuna	70
(i Verarbeitunaseinheit von 2,9	71
' *- Speichereinheit von 29	72
73 Betriebs-Rchal t-tafpi	73
7^ Kipphebel	74
75	75
76 Einspri-hzer-SI-nRfil	76
' ' Rt-.piifirTinnVfin fiir· 7fi	. 77
78	78
79	79
80	80
81	81
82	82
83	83
84	84
85	85
86	86
87	87
88	88·
89	89
90	90
91 Element von 61	91
92 Element von 61	92
93 Oszillator	93
9^ Zähler	94
95 Schaltkreise für 51 zu 100	95
96 Schaltkreis von 91	96
97 Schaltkreis von 91	97
98 Schaltkreis von 92	98
99 Schaltkreis von 9 2	99
Ί00 nmrJrehungs-Zähl -Re»gi s't-pr	100

- 3 -130027/0807

BOEHMERT & BOEHMERT

101	101
102	102
105 Drehmoinent-Peak	103
104	104
105	105
106	106
107	107
108 oberer Totpunkt	108
109	109
110	110
111 Beschleuniqunqskurve	111
112 Bremskurve	112
115 Schulter in 112	113
114 Kurve. Differenz von 111 und 112	114
115	115
116 Arbeitskurve	116
117	117
118	118
119	119
120	120
121	121
122	122
123	123
124	124
125	125
126	126
127	127
128	128
129	129
130	130
131	131
132	132
133	133
134	134
135	135

130 027/08 0 7

Leerseite

Claims (13)

1. 7- A — P- J*J

   BOEHMERT & BÖEHMERT ■:-; j ; ^ ^ ⁷'

   30218H

   C 869

   ANSPRÜCHE

   'ι 1.JVerfahren zum Diagnostizieren des Verhaltens der Zylinder eines Mehrzylinderverbrennungsmotors, wobei jeder der Zylinder ein Zündintervall besitzt und die Intervalle für alle diese Zylinder einen Triebwerkszyklus bilden, wobei das Verfahren das Messen der im wesentlichen momentanen Triebwerksgeschwindigkeit an einer Vielzahl von mit winkelmäßigem Abstand angeordneten Positionen im Triebwerkszyklus aufweist, gekennzeichnet durch Verarbeiten der Triebwerksgeschwindigkeiten zu Funktionen der kinetischen Energie; und Differenzbildung zwischen jeweils zwei Funktionen der kinetischen Energie an zwei mit Abstand angeordneten Winkelpositionen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Winkelpositionen den Anfang und das Ende von jedem der Zündintervalle aufweisen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedes der Zündintervalle einen Kompressionshub aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Winkelpositionen während dieses Kompressionshubs auftreten.

   130027/0807

   BOEHMERT & BOEhMERT : :

   30218Η
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kennzeichnen eines regelmäßig wiederkehrenden Ereignisses im Triebwerkszyklus; Betreiben des Triebwerkes und Verarbeiten der Triebwerksgeschwindigkeit, um Änderungen in einer Funktion der kinetischen Energie während eines Triebwerkszyklus' zu erhalten und dadurch jedes der Zündintervalle zu identifizieren; Korrelieren der identifizierten Zündintervalle mit den Zylindern mit Hilfe der Kennzeichnung der Ereignisse; Verarbeiten der Triebwerksgeschwindigkeit während eines ersten Betriebszustandes des Triebwerks, um die Funktionsänderungen der kinetischen Energie des Triebwerkes während jedes der Zündintervalle zu erhalten; Verarbeiten der Triebwerksgeschwindigkeit während eines zweiten Betriebszustandes des Triebwerkes, um die Funktionsänderungen der kinetischen Energie des Triebwerkes während jedes der Zündintervalle zu erhalten; und Ermitteln der Differenz zwischen den ersten und zweiten Änderungen.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Funktion der kinetischen Energie für jeden der Zylinder ermittelt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Betriebszustand eine Beschleunigung des Triebwerkes und der zweite Betriebszustand ein Bremsen des Triebwerkes ist, wobei die Differenz die Arbeit während jedes Zündintervalls angibt.
7. 7. Einrichtung zum Diagnostizieren des Verhaltens von Zylindern eines Mehrzylinderverbrennungsmotors, wobei

   130 0 2 7/0807

   BOEHMERT & BOEHMERT :'

   jeder der Zylinder ein Zündintervall aufweist, und die Zündintervalle aller dieser Zylinder einen Triebwerkszyklus bilden, gekennzeichnet durch Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen (61) 22) zum Messen der im wesentlichen momentanen Triebwerksgeschwindigkeit an einer Vielzahl von Positionen mit winkelmäßigem Abstand im Triebwerkszyklus, Verarbeitungseinrichtungen (29), die durch die Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen zum Berechnen der Änderungen der Funktion der kinetischen Energie über jedes der Zündintervalle während einer zweiten Betriebsbedingung des Triebwerks veranlaßt werden; wobei die Differenz zwischen den Funktionen der kinetischen Energie für jedes der Zündintervalle bestimmbar ist.
8. 8, Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (51) zum Kennzeichnen eines regelmäßig in jedem Triebwerkszyklus auftretenden Ereignisse vorgesehen sind, und daß die Verarbeitungseinrichtung (29) durch die Einrichtungen (51) zum Kennzeichnen eines Ereignisses und durch die Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen (61 , 22) zum Identifizieren der Zündintervalle veranlaßt werden.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, wobei jeder der Zylinder und der dazugehörigen Zündintervalle eine obere Totpunktposition besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (29)" die oberen zentralen Totpunktpositionen bestimmt.

   — 3 —

   130027/0807

   BOEHMERT & BOEHMERT :

   30218H
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9/ dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (29) die Änderung der Funktion der kinetischen Energie -von jeder der oberen zentralen Totpunktpositionen bis zur nachfolgenden der oberen zentralen Totpunktpositionen berechnet.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 7, wobei das Triebwerk ein bewegliches Teil mit einer Vielzahl von mit Abstand angeordneten Indexpunkten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen (61) zwei mit Abstand angeordnete Elemente (91, 92), die benachbart diesem Teil positioniert sind, aufweist; und daß ein Schaltkreis (22) mit den Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen zum Messen des Zeitintervalls verbunden ist, in welchem jeder der Indexpunkte (63) sich von einem der Elemente (91) zum anderen der Elemente (92) bewegt. \
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Betriebsbedingung Beschleunigung des Triebwerks aufweist, und daß die zweite Betriebsbedingung Bremsen des Triebwerks aufweist.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionen der Änderungen der kinetischen Energie während dem Abbremsen von den Funktionen der kinetischen Energie-Änderungen während dem Beschleunigen subtrahiert werden, um die Arbeit jedes der Zündintervalle zu erhalten.

    1_3ξΟ_27/Ο8Ο7