DE3044745C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist der DE-PS 29 23 056 zu ent­ nehmen, bei welcher ein vom Ausgangssignal eines Be­ schleunigungssensors gebildetes Klopfsignal mit einem vom gleichen Ausgangssignal des Beschleunigungssensors abgeleiteten Referenzsignal verglichen und das Ver­ gleichsergebnis zur Erkennung unerwünschter Verbrennungen und zur Motorregelung herangezogen wird.

Es hat sich nun herausgestellt, daß auch sowohl niederfre­ quente Geräusche als auch stark auftretende höhere Harmoni­ sche der Klopffrequenz des Referenzsignal negativ beeinflus­ sen, daß das Referenzsignal mitunter mit wachsender Drehzahl stärker ansteigt als erforderlich - was eine Empfindlich­ keitseinbuße für die Erkennung des Klopfens bedeutet - und daß sehr hohe, aber kurze, jedoch nicht von Klopfgeräuschen herrührende Pulsfolgen am Komparatoreingang dasselbe Signal bewirken können wie weniger hohe, lange andauernde Puls­ pakete, wie sie für Klopfsignale typisch sind.

Des weiteren ist eine Steuervorrichtung für einen Brenn­ kraftmotor bekannt (DE-OS 30 17 472), bei welcher als Kriterium für die Verbrennungsbedingungen der rasche An­ stieg des Verbrennungsdruckes in der Brennkammer heran­ gezogen wird und bei welcher ferner eine Betriebs-Kompensier­ schaltung zur Überwachung der Motorbetriebsbedingungen - u. a. unter Erfassung der Motordrehzahl - vorgesehen ist, welche entsprechende Signale an ein Bandpaßfilter und eine Bezugs-Abstimmschaltung abgibt, um deren einem Komparator zugeführten Ausgangssignale so zu beeinflussen, daß der Motor jeweils entsprechend seinen Betriebsbedingungen mit optimalem Zündzeitpunkt und optimaler Abgasrückführung arbeitet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vor­ richtung so weiterzubilden, daß nicht von Motorklopfen hervor­ gerufene Störungen keinen Einfluß auf das Ausgangssignal (Regelsignal) aus­ üben können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiter­ bildungen kennzeichnen.

Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschrei­ bung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen.

In der Zeichnung, die ein schematisches Blockschaltbild der Vorrichtung wiedergibt und in welcher die erfindungs­ wesentlichen Elemente durch stärkere Linien hervorgehoben sind, sind der Beschleunigungssensor 1 mit dem Eingangs­ verstärker 2, Bandpaßfilter 3, Bandsperrfilter 5, Effektiv­ wertgleichrichter 6 a mit Verstärker 6 b und Komparator 7 dargestellt, welche bereits in der Patentanmeldung P 29 23 056.6 beschrieben wurden. Dort konnte es vorkommen, daß niederfrequente Geräusche, aber auch starke höhere Harmonische der Klopffrequenz f _K und durch Eigenresonanz des Beschleunigungsgebers 1 entstandene Störsignale das Bandsperrfilter passierten und das Referenzsignal U _R be­ einflußten. Deshalb ist das Bandsperrfilter so ausgebildet, daß außer der Klopffrequenz f _K auch alle Frequenzen unter­ halb einer unter der Klopffrequenz liegenden unteren Fre­ quenz f _u - etwa 1 kHz - und oberhalb einer über der Klopf­ frequenz liegenden oberen Frequenz f _o - etwa 2 f _K - bedämpft werden.

Eine weitere Beeinträchtigung kann ein mit steigender Motor­ drehzahl immer stärkeres Ansteigen des Referenzsignals sein, was zu einer Empfindlichkeitseinbuße durch geringere Ampli­ tudendifferenz zwischen Klopfsignal und Referenzsignal führt. Aus diesem Grunde ist zwischen Bandsperrfilter 5 und Effe­ ktivwertgleichrichter 6 a eine Drehzahlbewertungseinrichtung 11 vorgesehen, welche aus einem von der Zündanlage 12 ange­ steuerten monostabilen Zeitglied besteht, welches bei jeder Zündung den Eingang des Effektivwertgleichrichters 6 a für eine konstante Zeitspanne T _D von beispiwelsweise 2 ms kurz­ schließt. Das vom Effektivwertgleichrichter 6 a gebildete Referenzsignal U _R verringert sich dann mit steigender Mo­ tor-Drehzahl, das heißt, bei niedrigen Drehzahlen erfolgt eine praktisch nicht ins Gewicht fallende Korrektur, während bei Höchstdrehzahl das Referenzsignal z. B. um den Faktor 2 abnimmt.

Bei der bereits vorgeschlagenen Vorrichtung nach der Patentanmeldung P 29 23 056.6 wurde das durch das Bandpaß­ filter 3 gebildete Klopfsignal vor dem Komparator 7 gleich­ gerichtet. Dies hatte zur Folge, daß sehr hohe, kurze Puls­ folgen am Komparatoreingang dasselbe Signal bewirken konnten wie weniger hohe, lang andauernde Pulsfolgen, wie sie für Motorklopfen charakteristisch sind. Daher ist der frühere Gleichrichter nunmehr durch ein retriggerbares Monoflop 10 am Ausgang des Komparators ersetzt. Dadurch erzeugt jeder Impuls U _K , der das Referenzsignal U _R übersteigt, am Kompa­ ratorausgang einen Impuls mit bestimmter Dauer, z. B. T _x ≈ ³/₂ · 1/f _K umgewandelt wird. Jeder neue Impuls setzt das Monoflop von neuem, so daß schnelle Impulsfolgen am Ein­ gang des Monoflops einen langen Einzelimpuls an dessen Aus­ gang erzeugen. Auf diese Weise sind kurze Impulsfolgen bes­ ser von langen Impulsfolgen, den eigentlichen Klopfsignalen, zu unterscheiden. Die Entscheidung, ob ein Klopfsignal vor­ liegt, und das davon abgeleitete Regelsignal können in der Art und Weise erfolgen, wie sie bereits in der Patentan­ meldung P 29 48 856.0 vorgeschlagen wurden.

Eine Drehzahlbewertung des Referenzsignals könnte auch da­ durch erreicht werden, daß das von der Zündanlage 12 abge­ leitete Drehzahlsignal als Steuersignal für eine Änderung der Verstärkung des dem Effektivwertgleichrichter 6 a folgenden Verstärkers 6 b herangezogen wird, was in der Zeichnung durch unterbrochene Linien angedeutet ist.

Das Zeitglied 10 kann auch durch eine digitale Zähl­ schaltung realisiert sein, welche die Zahl aufeinander­ folgender Ausgangsimpulse des Komparators 7 zählt und ein dieser Zahl zugeordnetes Signal erzeugt.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch Vergleich jedes einzelnen das Bandpaßfilter passierenden Impulses mit einem verbesserten Referenzsignal mit anschließender "digi­ taler Gleichrichtung" zum einen Störsignale besser ausge­ filtert werden können und zum anderen Klopfsignale noch ge­ nauer von den restlichen Störsignalen unterschieden werden können, was insgesamt zu einer wesentlich besseren Motor­ regelung beiträgt.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Erkennen unerwünschter Verbrennungs­ verläufe bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen mittels eines Beschleunigungssensors, dessen Ausgangssignal einerseits in einem Klopfsignalzweig zur Bildung eines Klopfsignals über ein auf die Frequenz der Klopf­ schwingung abgestimmtes Bandpaßfilter dem einen Eingang eines Komparators und andererseits in einem Referenz­ signalzweig zur Bildung eines Referenzsignals über einen Gleichrichter, ein Filter und einen Verstärker dem anderen Eingang des Komparators zuführbar ist, der ein Ausgangssignal liefert, wenn das Klopfsignal größer als das Referenzsignal ist, wobei nach Patent 29 23 056 das Filter im Referenzsignalzweig als auf die Frequenz der Klopfschwingung abgestimmtes Band­ sperrfilter ausgebildet ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des Beschleunigungssensors verbunden ist, und der Gleichrichter als Effektivwertgleichrichter ausgebildet und zwischen Bandsperrfilter und Verstärker angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandsperrfilter (5) im Referenzsignalzweig so aus­ gebildet ist, daß außer der Klopffrequenz (f _K ) auch alle Frequenzen unterhalb einer unter der Klopffrequenz (f _K ) liegenden unteren Frequenz (f _u ) und oberhalb einer über der Klopffrequenz (f _K ) liegenden oberen Frequenz (f _o ) be­ dämpft sind, daß eine Drehzahlbewertungseinrichtung (11) vorgesehen ist, welche das Referenzsignal (U _R ) mit einem von der Motordrehzahl abhängigen Faktor bewertet, daß das Bandpaßfilter (3) im Klopfsignalzweig unmittelbar mit dem Komparator (7) verbunden ist, und daß ein als retriggerbares Monoflop wirkendes Zeitglied (10) dem Komparator (7) nachgeschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlbewertungseinrichtung (11) durch ein vom Zündsignal angesteuertes monostabiles Zeitglied gebildet ist, welches nach jeder Zündung den Eingang des Effektiv­ wertgleichrichters (6 a) für eine definierte Zeit kurz­ schließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlbewertungseinrichtung (11) auf die Ver­ stärkung des Verstärkers (6 b) einwirkt.