DE3420870A1 - Elektronische drehzahlmessung von kolbenbrennkraftmaschinen - Google Patents

Elektronische drehzahlmessung von kolbenbrennkraftmaschinen

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DE3420870A1
DE3420870A1 DE19843420870 DE3420870A DE3420870A1 DE 3420870 A1 DE3420870 A1 DE 3420870A1 DE 19843420870 DE19843420870 DE 19843420870 DE 3420870 A DE3420870 A DE 3420870A DE 3420870 A1 DE3420870 A1 DE 3420870A1
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Franz 7990 Friedrichshafen Butscher
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489—Digital circuits therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Description

MTU MOTOREN- UND TUIfBl NUN-UN I CfN " * ^/9 087 Π
FRIEDRICHSHAFEN GMBH »3 <t Z U O /U
Friedrichshafen
Elektronische Drehzahlmessung von Kolbenbrennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Drehzahl-Ist-Wertes einer Kolbenbrennkraftmaschine, bei der bei ,jeder Umdrehung ihrer Kurbelwelle eine Vielzahl von Momentan-Drehzahlmessungen elektronisch durchgeführt wird.
Durch die Elektronik ist man in der Lage, die Drehzahl einer Maschine schon nach Zurücklegen eines kleinen Teiles einer Umdrehung zu ermitteln. Dies hat bei gleichmäßig drehenden Maschinen den Vorteil, daß man sofort entsprechende Regelmaßnahmen aus dem Meßergebnis aud dem Drehzahl-Sollwert ableiten kann. Nachteilig bei Kolbenbrennkraftmaschinen ist jedoch, daß die Drehzahl infolge der verschiedenartigen Arbeitstakte während einer Umdrehung stark schwankt und deshalb aus einer Vielzahl von Einzel-Drehzahlmessungen wieder ein durchschnittlicher Drehzahl-Ist-Wert gebildet werden muß. Dabei geht die vorteilhafte Ansprechgeschwindigkeit der elektronischen Drehzahlmessung zum größten Teil wieder verloren.
Aus der EP-PA ΟΟ678Ο4 ist ein Drehzahl-Meßverfahren bekannt, bei dem bei vorbestimmten Stellungen der Kurbelwelle jeweils der Momentanwert der Drehzahl bestimmt wird oder bei dem immer für einen bestimmten zurückgelegten Kurbelwellenwinkel, der nur einen Teil einer Umdrehung der Kurbelwelle darstellt, ein Durchschnittswert für die Drehzahl ermittelt wird. Im ersten Fall kann damit nur ein Drehzahlverhältniswert ermittelt werden und kein genauer Durchschnitts-Ist-Wert. Im zweiten Fall muß erst der Ablauf der Meßstrecke abgewartet werden, bis ein Wert vorliegt. Auch dieser Wert stellt nur einen Verhältniswert zur tatsächlich vorhandenen Drehzahl dar.
30.05.84
gm-kj 8 4 16
Aufgabe der Erfindung ist es, aus der Vielzahl der bei einer Umdrehung der Kurbelwelle erhaltenen Momentanwerte einen genauen Drehzahl-Ist-Wert zu bilden und dabei aber jede Abweichung von diesem Drehzahl-Ist-Wert schnellstmöglich zu erfassen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Drehzahl-Ist-Wert fortlaufend nach jeder Momentan-Drehzahlmessung als arithmetisches Mittel aus den Ergebnissen aller Momentan-Drehzahlmessungen der letzten, einem Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine entsprechenden Umdrehungen der Kurbelwelle ermittelt wird.
Durch dieses Verfahren werden zunächst die Einwirkungen des unregelmäßigen Drehmomentes auf die Bildung des Drehzahl-Ist-Wertes vollkommen eliminiert. Dabei gehen wiederkehrende Unregelmaßigkeiten, wie z. B. ungleichmäßige Zünddrücke der einzelnen Zylinder, zwar in die Rechnung ein, bewirken jedoch, wenn sie sich gegenüber ihrem zuletzt gemessenen Wert nicht verändert haben, im Augenblick ihres Auftretens keine Änderung des Drehzahl-Ist-Wertes, weil lediglich der zuletzt gemessene Wert durch den neuen Wert ersetzt wird. Dadurch wird also auch kein Regelvorgang ausgelöst. Wenn jedoch Abweichungen der Drehzahl, z. B. durch eine Änderung der Belastung, eintritt, ergibt dies sofort bei Vorlage der nächsten Momentanmessung eine meßbare Änderung des Durchschnittswertes und es kann damit z. B. die Änderung angezeigt oder ein Regelvorgang ausgelöst werden.
Zur Durchführung des Verfahrens können alle bekannten elektronischen Drehzahl-Meßmöglichkeiten verwendet werden. Vorteilhaft ist z. B. die Erfassung der Zahnfrequenz eines Zahnkranzes auf der Kurbelwelle mittels eines Impulsaufnehmers.
3Ο.Ο5.8Ί
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Die Zähnezahl bestimmt hierbei die Anzahl der Momentan-Drehzahlmessungen pro Umdrehung der Kurbelwelle. Die Zeit zwischen den einzelnen, von den Zähnen ausgelösten Impulsen wird in bekannter Weise mit Hilfe eines frequenzstabilen Taktgenerators und eines Zählers ermittelt und der Wert der daraus und aus dem Winkel errechneten Momentan-Drehzahl in einem Speicher abgespeichert. Dieser Speicher muß z. B. bei einer Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine und bei einem Zahnrad mit einunddreißig Zähnen für die Dauer eines Arbeitsspiels, also für zwei Kurbelwellenumdrehungen zweiundsechzig Speicherplätze aufweisen. Nach jedem neu eingespeicherten Momentan-Drehzahlwert, der den vor zwei Umdrehungen der Kurbelwelle eingespeicherten Momentan-Drehzahlwert desselben Winkelabschnittes ersetzt, wird aus der Summe der eingespeicherten Werte das arithmetische Mittel gebildet. Das Ergebnis stellt den Drehzahl-Ist-Wert der letzten zwei Umdrehungen dar. Dieser Drehzahl-Ist-Wert kann z. B. angezeigt oder zur Drehzahl-Regelung fortlaufend mit dem vorgegebenen Drehzahl-Soll-Wert verglichen werden.
Auf diese Weise wird jede, z. B. durch Änderung der Belastung der Kolbenbrennkraftmaschine bedingte Abweichung der Ist-Drehzahl vom Soll-Wert nach jeder darauf folgenden Momentan-Drehzahlmessung erkannt und angezeigt bzw. kann diese Abweichung durch Änderung der Brennstoffzufuhr ausgeregelt werden.
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Claims (1)

  1. MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION " <5 / *5 Π Q 7 ΓΙ
    FRIEDRICHSHAFEN GMBH O 4 Z U O /U
    Friedrichshafen
    Patentanspruch
    Verfahren zur Ermittlung des Drehzahl-Ist-Wertes einer KoI-benbrennkraftmaschine, bei der bei jeder Umdrehung ihrer
    Kurbelwelle eine Vielzahl von Momentan-Drehzahlmessungen
    elektronisch durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahl-Ist-Wert fortlaufend nach jeder Momentan-Drehzahlmessung als arithmetisches Mittel aus den Ergebnissen
    aller Momentan-Drehzahlmessungen der letzten, einem Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine entsprechenden Umdrehungen der Kurbelwelle ermittelt wird.
    30.05.84
    gm-kj 8 4 16
DE19843420870 1984-06-05 1984-06-05 Elektronische drehzahlmessung von kolbenbrennkraftmaschinen Withdrawn DE3420870A1 (de)

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