DE3937222A1 - Vorrichtung zur klopfunterdrueckung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung zur klopfunterdrueckung fuer eine brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klopfunterdrückung
für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patent
anspruches 1.
Insbesondere dreht es sich um eine Vorrichtung zur Klopfunter
drückung, welche Klopfen unter Verwendung nur eines einzigen
Klopfsensors feststellen kann.
Eine Vorrichtung zur Klopfunterdrückung soll Klopfen einer
Brennkraftmaschine verhindern. Klopfen kann durch Einstellen
des Drucks im Ansaugkrümmer oder der Kraftstoffversorgung, im
allgemeinen aber durch Einstellung des Zündzeitpunktes der
Maschine unterdrückt bzw. verhindert werden. Eine typische
Vorrichtung zur Klopfunterdrückung umfaßt einen Klopfsensor
in Form eines Beschleunigungssensors. Der Klopfsensor stellt
Maschinenbeschleunigungen aufgrund von Klopfen fest und erzeugt
ein entsprechendes elektrisches Ausgangssignal. Eine Signal
verarbeitungsschaltung identifiziert die Signale, die durch
Klopfen hervorgerufen werden, im Ausgangssignal des Klopfsen
sors. Wenn Klopfen festgestellt wird, so wird die Zündung der
Maschine so gesteuert, daß der Zündzeitpunkt so weit zurück
genommen wird, daß kein Klopfen mehr auftritt.
Bei einer herkömmlichen Vorrichtung zur Klopfunterdrückung
sind mehrere Klopfsensoren direkt am Zylinderblock einer Ma
schine montiert. Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Zylin
derblock einer herkömmlichen V-6-Maschine, die mit einer Vor
richtung zur Klopfunterdrückung ausgestattet ist. Die Bezugs
ziffern 11-16 bezeichnen Zylinder Nr. 1 bis Nr. 6 der Ma
schine. Der erste bis vierte Klopfsensor 17-20 (jeweils Be
schleunigungssensoren) sind direkt am Zylinderblock 1 an vier
Befestigungsstellen 17 a-20 a an der Innenfläche des Zylinder
blocks 1 bei den zwei Zylinderreihen angebracht. Jede Montage
stelle 17 a-20 a liegt etwa in der Mitte zwischen zwei anein
andergrenzenden Zylindern der Maschine.
Fig. 2 zeigt das Signal-/Rausch-Verhältnis (S/N) eines jeden
Klopfsensors für jeden Zylinder der Maschine. Das Signal-/
Rausch-Verhältnis ist das Verhältnis des Ausgangspegels des
Klopfsensors, wenn Klopfen in einem der Zylinder auftritt, zu
dem Pegel des Ausgangs, wenn kein Klopfen auftritt. Es ist nun
ein Signal-/Rausch-Verhältnis oberhalb eines bestimmten Pegels
notwendig, um Klopfen genau feststellen zu können. Je höher
das Verhältnis desto besser. Die "nahe Reihe" ist die Zylin
derreihe, an welcher der Klopfsensor montiert ist. Die "ent
fernte Reihe" ist die gegenüberliegende Reihe von Zylindern.
Jeder Klopfsensor hat ein gutes S/N-Verhältnis hinsichtlich
des Klopfens von Zylindern der entfernten Reihe. Beispielswei
se ist der erste Klopfsensor 17 empfindlich gegenüber einem
Klopfen der Zylinder Nr. 1, Nr. 3 und Nr. 5, weist jedoch nur
eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Klopfen der anderen
drei Zylinder auf.
Nachdem jeder Klopfsensor eine individuelle Signalverarbeitungs
schaltung braucht, um die Klopfsignale in seinem Ausgangssignal
zu erkennen, sind die Kosten für eine herkömmliche Vorrichtung
zur Klopfunterdrückung hoch. Die Kosten steigen weiter durch
die Arbeitszeit an, die zur Anbringung der vier Klopfsensoren
an der Maschine notwendig ist. Es ist darum äußerst wünschens
wert, die Anzahl von verwendeten Klopfsensoren zu verringern.
Idealerweise würde eine Vorrichtung zur Klopfunterdrückung
lediglich einen einzigen Klopfsensor benötigen. Mit dieser Vor
gabe wurden viele Tests durchgeführt, um die beste Montage
stelle für einen Klopfsensor an einer V-6-Maschine herauszu
finden. Auch unter den besten Umständen jedoch hatte ein ein
zelner Klopfsensor nur für fünf der sechs Zylinder ein hinrei
chend hohes S/N-Verhältnis. Demzufolge muß man bei einer direk
ten Montage eines Klopfsensors an einem Zylinderblock einer
V-6-Maschine in herkömmlicher Weise mindestens zwei Klopfsen
soren vorsehen, um für alle sechs Zylinder ein hinreichendes
S/N-Verhältnis zu erzielen.
Das gleiche Problem wurde bei Vorrichtungen zur Klopfunter
drückung an Sechszylinder-Reihenmaschinen festgestellt, die
ebenfalls mehrere Klopfsensoren benötigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß ein
einzelner Klopfsensor verwendbar wird.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Klopfunterdrückungs
vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil
den, daß sie für V-Maschinen ebenso wie für Reihenmaschinen ver
wendbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Klopfunterdrückung weist
einen Klopfsensor auf, der an einer Klammer montiert ist. Die
Klammer ist an der Maschine an mindestens zwei Stellen befestigt.
Die Klammer übermittelt Maschinenvibrationen auf den Klopfsen
sor, der dann ein Ausgangssignal entsprechend den Vibrationen
erzeugt. Klopfunterdrückungseinrichtungen identifizieren durch
Klopfen entstandene Signale im Ausgangssignal des Klopfsensors.
Wenn Klopfsignale identifiziert werden, steuert die Klopfunter
drückungseinrichtung den Maschinenbetrieb in einer bestimmten
Weise, um das Klopfen zu unterdrücken.
Als Klopfunterdrückungseinrichtungen können verschiedene her
kömmliche Klopfunterdrückungsschaltungen verwendet werden. Bei
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung umfassen die Klopf
unterdrückungseinrichtungen eine Schaltung, welche den Strom
einer Zündspule so steuert, daß der Zündzeitpunkt verzögert
wird, wenn Klopfen auftritt. Bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist die Klopfunterdrückungsschaltung eine solche,
welche die Kraftstoffzuführung zur Brennkraftmaschine steuert,
bei einer anderen Ausführungsform wird der Betrieb eines Kom
pressors gesteuert, um den Druck im Einlaßkrümmer einzustel
len, wenn Klopfen auftritt.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird diese bei
Sechszylinder-Maschinen verwendet. Bei anderen Ausführungsfor
men der Erfindung findet diese bei Maschinen mit anderen Zylin
derzahlen Anwendung.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungsbei
spielen, die anhand von Abbildungen näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf den Zylinderblock einer V-6-Maschi
ne, die mit einer herkömmlichen Vorrichtung zur Klopf
unterdrückung ausgestattet ist;
Fig. 2a-2d grafische Darstellungen des Signal-/Rausch-Verhält
nisses der Klopfsensoren aus Fig. 1 bezüglich aller
Zylinder;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Zylinderblock einer V-6-Maschine,
die mit einer ersten bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Klopfunterdrückungsvorrichtung aus
gestattet ist;
Fig. 4 eine grafische Darstellung des Signal-/Rausch-Verhält
nisses des Klopfsensors nach Fig. 3 für jeden Zylinder;
Fig. 5a-5c Draufsichten auf die Zylinderblöcke von V-6-
Maschinen, die mit anderen Ausführungsformen der er
findungsgemäßen Klopfunterdrückungsvorrichtung versehen
sind;
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Zylinderblock einer Sechs
zylinder-Reihenmaschine, die mit einer Klopfunter
drückungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgestattet ist;
Fig. 7 ein Blockdiagramm eines Beispiels einer Klopfunter
drückungsschaltung, die bei der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann;
Fig. 8 eine grafische Darstellung der Frequenzcharakteristik
des Ausgangssignals eines Klopfsensors einer Klopf
unterdrückungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Er
findung;
Fig. 9 Verläufe der Ausgangssignale an verschiedenen Punkten
der Schaltung nach Fig. 7, wenn kein Klopfen auftritt;
und
Fig. 10 Verläufe der Signale an verschiedenen Punkten der Schal
tung nach Fig. 7, wenn Klopfen vorliegt.
Im folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung zur Klopfunterdrückung unter Bezug
auf die Zeichnungen näher erläutert. Fig. 3 ist eine Draufsicht
auf den Zylinderblock 1 einer V-6-Maschine, die mit einer ersten
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klopfunter
drückungsvorrichtung ausgestattet ist. Die Maschine weist sechs
Zylinder 11-16 auf, die in zwei Reihen unterteilt sind. Eine
plattenförmige Halteklammer 30 ist an den inneren Flächen des
Zylinderblocks 1 mittels Bolzen 32 an vier Montagestellen 17 a-
20 a befestigt, die jeweils etwa in der Mitte zwischen zwei an
einandergrenzenden Zylindern liegen. Die Montagestellen 17 a-
20 a sind dieselben Stellen, an denen Klopfsensoren 17-20 bei
einer herkömmlichen Vorrichtung zur Klopfunterdrückung gemäß
Fig. 1 montiert sind. Ein Klopfsensor 40 in Form eines Beschleu
nigungssensors ist im wesentlichen im Zentrum der Klammer 30
angebracht. Maschinenbeschleunigungen werden vom Zylinderblock
1 über die Klammer 30 auf den Klopfsensor 40 übertragen. Der
Klopfsensor 40 erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal entspre
chend den Beschleunigungen, die er abtastet. Basierend auf dem
Ausgangssignal des Klopfsensors 40 steuert eine Klopfunter
drückungsschaltung den Zündzeitpunkt, um so das Klopfen zu
unterdrücken.
Die Klammer 30 kann aus irgendeinem Material bestehen, welches
Vibrationen gut überträgt und ist mit einer Festigkeit und Lang
lebigkeit gefertigt, die den entsprechenden Bedingungen in der
Nähe einer Brennkraftmaschine entsprechen. Typische Maschinen
materialien, wie Gußeisen oder Aluminium, können verwendet wer
den. Aluminium weist jedoch nur eine niedrige Steifigkeit auf
und überträgt Vibrationen nicht besonders gut. Demzufolge ten
dieren Aluminiumklammern zu einer Dämpfung von Maschinenvibra
tionen, bevor diese den Klopfsensor 40 erreichen, was insbeson
dere für höhere Frequenzen (über 10 kHz) gilt. Gußeisen ist
Aluminium im Hinblick auf Steifigkeit, Bearbeitbarkeit, Kosten
und Vibrationsübertragung überlegen. Darüber hinaus ermöglicht
Gußeisen aufgrund seiner hohen Festigkeit eine weitere Band
breite an Gestaltungsmöglichkeiten. Beispiele von Gußeisensor
ten, die für eine solche Klammer Verwendung finden, umfassen
FC25 und FCD50. Besonders FCD50 ist gut geeignet.
Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer
Klopfunterdrückungsschaltung, die im Zusammenhang mit der vor
liegenden Erfindung verwendet werden kann. Wie in Abbildung
gezeigt, wird das Ausgangssignal des Klopfsensors 40 einem
Bandpaßfilter 41 zugeführt. Das Bandpaßfilter 41 läßt nur die
jenigen Komponenten des Ausgangssignals des Klopfsensors 40
durch, welche in einem Frequenzband entsprechend dem Motor
klopfen liegen. Diese Komponente wird einem Analoggatter 42
zugeführt, das an- und ausgeschaltet werden kann, um Rauschen
zu unterdrücken, welches bei der Feststellung der Klopfsignale
stört. Das Öffnen und Schließen des Analoggatters 42 wird von
einer Gattersteuerung 43 durchgeführt. Der Ausgang des Analog
gatters 42 wird einem Rauschpegelsensor 44 zugeführt, der ein
Ausgangssignal in Form einer Gleichspannung erzeugt, die pro
portional der mittleren Amplitude des gleichgerichteten Aus
gangssignals des Analoggatters 42 ist.
Der Ausgang des Analoggatters 42 und der Ausgang des Rausch
pegelsensors 44 werden einem Komparator 45 zugeführt, der Aus
gangspulse dann erzeugt, wenn das Eingangssignal vom Analog
gatter 42 höher als das Eingangssignal aus dem Rauschpegelsen
sor 44 ist. Die Ausgangspulse aus dem Komparator 45 werden von
einem Integrator 46 integriert, der ein Ausgangssignal erzeugt,
dessen Spannung der Maschinenklopfstärke entspricht.
Ein Signalgenerator 48 erzeugt Pulse mit einer Frequenz, die
der Drehzahl der Maschine entspricht. Diese Pulse werden von
einer Wellenformerschaltung 49 geformt und einem Phasenschie
ber 47 zugeführt. Das Ausgangssignal des Integrators 46 wird
ebenfalls dem Phasenschieber 47 zugeführt. Der Phasenschieber
47 erzeugt Ausgangspulse mit einer Phase, die zu der des Aus
gangs der Wellenformerschaltung 49 um einen Betrag verschoben
ist, welche der Amplitude des Ausgangssignals des Integrators
46 entspricht. Die Ausgangspulse des Phasenschiebers 47 betä
tigen eine Schalteinrichtung 50, welche die Stromzuführung zu
einer Zündspule 51 steuert.
Fig. 8 erläutert den Frequenzgang des Ausgangssignals des
Klopfsensors 40. In der Abbildung bezeichnet die Kurve A den
Frequenzgang des Ausgangssignals, wenn kein Klopfen vorliegt.
Die Kurve B zeigt den Frequenzgang des Ausgangssignals, wenn
Klopfen vorhanden ist. Zusätzlich zu einem Klopfsignal (also
einem Signal, das durch Klopfen erzeugt wird) enthält das Aus
gangssignal des Klopfsensors 40 verschiedene andere Rauschkom
ponenten, z. B. solche aufgrund von mechanischen Geräuschen
der Maschine, Zündrauschen und Rauschen aufgrund der Signal
übertragungswege.
Wenn man die Kurve A und die Kurve B in Fig. 8 vergleicht, so
ist festzustellen, daß das Klopfsignal eine besondere Frequenz
charakteristik aufweist. Auch wenn die Frequenzverteilung des
Klopfsignals unterschiedlich von Maschine zu Maschine ist und
von Unterschieden hinsichtlich der Stelle abhängt, an welcher
der Klopfsensor 40 montiert ist, besteht immer eine klare Dif
ferenz in der Ausgangscharakteristik des Klopfsensors 40, wenn
Klopfen auftritt zu dem Fall, in dem kein Klopfen auftritt.
Dadurch, daß man nur die Frequenzkomponente entsprechend dem
Klopfsignal durchläßt, können Rauschen und andere Frequenzen
unterdrückt und das Klopfsignal sehr wirksam detektiert werden.
Die Funktion der Klopfunterdrückungsschaltung nach Fig. 7 wird
im folgenden unter Bezug auf die Fig. 9 und 10 erläutert, wel
che Signalverläufe an verschiedenen Punkten der Schaltung nach
Fig. 7 zeigen. Fig. 9 zeigt den Fall, bei dem kein Klopfen auf
tritt, während Fig. 10 den Fall erläutert, bei welchem die
Maschine klopft. Wenn die Maschine läuft, so erzeugt der Sig
nalgenerator 48 ein Signal in Übereinstimmung mit zuvor fest
gelegten Zündzeitpunkts-Charakteristika. Dieses Signal wird zu
einer Wellenformung in der Wellenformerschaltung 49 unterwor
fen, so daß Pulse entstehen, die dem Phasenschieber 47 zuge
führt werden. Die Pulse treiben die Schalteinrichtung 50 über
den Phasenschieber 47 und schalten den Strom zur Zündspule 51
an und aus. Wenn der Strom zur Zündspule 51 ausgeschaltet wird,
so erzeugt die Zündspule 51 eine Hochspannung, die nicht gezeig
ten Zündkerzen der Maschine zugeführt wird.
Die Maschinenvibrationen, die beim Laufen der Maschine entste
hen, werden vom Klopfsensor 40 abgetastet, der ein Ausgangs
signal erzeugt, das in Fig. 9a gezeigt ist. Wenn die Maschine
nicht klopft, so beinhaltet das Ausgangssignal des Klopfsen
sors 40 keine Klopfkomponente aber solche Komponenten, die über
mechanische Vibrationen oder über Zündrauschen erzeugt werden,
welches dem Signalübertragungsweg zum Zündzeitpunkt F der Zylin
der überlagert ist.
Dieses Signal wird durch ein Bandpaßfilter 41 geführt und ein
wesentlicher Anteil der mechanischen Rauschkomponenten wird
unterdrückt, wie dies in Fig. 9b gezeigt ist. Die Zündrausch
komponente ist jedoch stark und weist einen hohen Pegel auch
nach Durchlauf des Bandfilters 41 auf, wie dies mit den Spikes
in Fig. 9b gezeigt ist.
Um nun zu verhindern, daß das Zündrauschen fehlerhafterweise
als Klopfsignal interpretiert wird, wird das Analoggatter 42
für eine vorbestimmte Zeitdauer jedesmal dann geschlossen, wenn
die Zylinder gezündet werden. Das Analoggatter 42 wird durch
einen Puls (Fig. 9c) geschlossen, der von der Gattersteuerung
43 erzeugt wird, welche wiederum vom Ausgang des Phasenschie
bers 47 getriggert wird. Dadurch wird das Zündrauschen ausge
blendet. Demzufolge bleibt nur noch mechanisches Rauschen mit
niedrigem Pegel am Ausgang des Analoggatters 42 übrig, wie dies
mit der Kurve (i) in Fig. 9d gezeigt ist. Dieses Ausgangssig
nal wird dem Rauschpegelsensor 44 und dem Komparator 45 zuge
führt.
Der Rauschpegelsensor 44 antwortet auf Änderungen im Spitzen
pegel des Ausgangssignals des Analoggatters 42. Er kann einer
relativ graduellen Änderung im Spitzenwert normalen mechani
schen Rauschens folgen und erzeugt ein Ausgangssignal mit einer
Gleichspannung, die etwas höher ist als die Spitze des mechani
schen Rauschens (Kurve (ii) in Fig. 9d). Dieses Ausgangssignal
wird ebenfalls dem Komparator 45 zugeführt.
Der Komparator 45 erzeugt ein Ausgangssignal dann, wenn ein
Eingangssignal aus dem Analoggatter 42 höher ist als das Ein
gangssignal aus dem Rauschpegelsensor 44. Wie in Fig. 9d ge
zeigt, wird dann, wenn kein Klopfen auftritt, das Ausgangssignal
des Rauschpegelsensors 44 höher als der mittlere Spitzenwert
des Ausgangssignals des Analoggatters 42, so daß (wie in Fig.
9e gezeigt) aus dem Komparator 45 kein Ausgangssignal kommt.
Der Integrator 46 integriert das Ausgangssignal aus dem Kompa
rator 45. Wenn kein Klopfen auftritt, so ist das Ausgangssignal
des Generators 46 Null, wie dies in Fig. 9f gezeigt ist.
Der Phasenschieber 47 schiebt die Phase des Eingangssignals
aus der Wellenformerschaltung 49 (siehe Fig. 9g) in Überein
stimmung mit der Spannung des Ausgangssignals des Integrators
46. Wenn kein Klopfen auftritt, so ist die Ausgangsspannung
des Integrators 46 Null. Demzufolge erzeugt der Phasenschieber
47 keine Phasenverschiebung und das Ausgangssignal des Phasen
schiebers 47 (Fig. 9h) liegt in Phase mit dem Ausgangssignal
der Wellenformerschaltung 49. Demzufolge läuft die Maschine
mit dem zuvor festgelegten Bezugszündzeitpunkt.
Wenn jedoch Klopfen auftritt, so enthält das Ausgangssignal des
Klopfsensors 40 ein Klopfsignal, das zum Zündzeitpunkt um einen
bestimmten Betrag verschoben ist, wie dies in Fig. 10a gezeigt
ist. Nachdem dieses Signal das Bandpaßfilter 41 und das Analog
gatter 42 durchlaufen hat, umfaßt es mechanisches Rauschen,
welchem das Klopfsignal überlagert ist, wie dies mit der Kurve
(i) in Fig. 10d gezeigt ist.
Unter den Signalen, die durch das Analoggatter 42 laufen, hat
das Klopfsignal einen besonders scharfen Anstieg, so daß die
Antwort der Ausgangsspannung des Rauschpegelsensors 44 zum
Klopfsignal verzögert ist. Daraus folgt ein Signalverlauf (siehe
Fig. 10d (i)) aus dem Rauschpegelsensor 44, der dem Komparator
45 zugeführt wird. Der Komparator 45 erzeugt Ausgangspulse,
wie sie in Fig. 10e gezeigt sind, entsprechend den Punkten,
bei welchen der Pegel der Kurve (i) größer ist als der Pegel
der Kurve (ii).
Der Integrator 46 integriert die Pulse aus dem Komparator 45
und erzeugt eine Spannung entsprechend der Klopfstärke, wie
dies in Fig. 10f gezeigt ist. Dann erzeugt der Phasenschieber
47 ein Ausgangssignal (Fig. 10h), das zum Ausgangssignal der
Wellenformerschaltung 49 (Fig. 10h) um einen vorbestimmten Be
trag verschoben ist, welcher der Ausgangsspannung des Integra
tors 46 entspricht. Demzufolge wird der Zündzeitpunkt um einen
vorbestimmten Betrag verzögert bzw. zurückgenommen, so daß das
Klopfen unterdrückt wird.
Fig. 4 zeigt das Signalrauschverhältnis des Ausgangssignals
des Klopfsensors 40 für jeden Zylinder. Nachdem die Vibrationen,
welche der Klammer 30 an den vier Montagestellen 17 a-20 a kom
biniert werden, ist das Signal-/Rausch-Verhältnis gegenüber ein
zelnen Zylindern nicht besser als das Signal-/Rausch-Verhältnis
der Klopfsensoren 17-20 der herkömmlichen Anordnung nach Fig. 1.
Es besteht jedoch nur eine geringe Schwankungsbreite des Signal-/
Rausch-Verhältnisses unter den Zylindern, so daß ein hinreichen
des Signal-/Rausch-Verhältnis für alle sechs Zylinder sicherge
stellt werden kann. Demzufolge ist es durch Anwendung der vor
liegenden Erfindung möglich, unter Verwendung lediglich eines
einzigen Klopfsensors das Maschinenklopfen korrekt abzutasten.
Dies führt zu einer wesentlichen Kostensenkung, da die Anzahl
der Klopfsensoren und die Anzahl der Schaltungen, die zur Ver
arbeitung der Ausgangssignale der Sensoren notwendig sind, je
weils verringert werden kann.
Fig. 5a und 5b zeigen zwei weitere bevorzugte Ausführungsfor
men der vorliegenden Erfindung. Bei diesen Ausführungsformen
ist der Klopfsensor 40 an einer Klammer montiert, die am Zylin
derblock 1 lediglich an zwei (anstelle von vier) Stellen be
festigt ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5a ist eine
Klammer 33 an einem Zylinderblock 1 an Montagestellen 17 a und
20 a montiert. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5b ist die
Klammer 34 am Zylinderblock 1 an Montagestellen 18 a und 19 a
montiert. Die Wahl der Montagestellen hängt davon ab, welche
Stellen am empfindlichsten in bezug auf Maschinenvibrationen
sind. In manchen Fällen können Vibrationen leichter an den
Stellen 17 a und 20 a als an den Stellen 18 a und 19 a (oder um
gekehrt) abgetastet werden. Die am besten geeigneten Montage
stellen können experimentell bestimmt werden. Wenn die Monta
gestellen 17 a und 20 a die gleiche Empfindlichkeit wie die Stel
len 18 a und 19 a aufweisen, so kann die Anordnung entweder nach
Fig. 5a oder nach Fig. 5b Verwendung finden. Diese Anordnungen
haben den Vorteil, daß die Klammern 33 und 34 kleiner und leich
ter als die Klammer 30 nach Fig. 3 sind. Die Installation ist
leichter, da nur zwei Montagestellen notwendig sind. Die Klopf
unterdrückungsschaltung nach Fig. 7 kann auch bei diesen Aus
führungsformen Verwendung finden. Die Wirkungsweise dieser Aus
führungsformen ist dieselbe wie die der Ausführungsform nach
Fig. 3.
Fig. 5c zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Er
findung, bei der ein Klopfsensor 40 an einer rahmenartigen Klam
mer 35 montiert ist, die mehrere eingeformte Öffnungen 35 a auf
weist. Die Klammer 35 ist am Zylinderblock 1 an vier Montage
stellen 17 a-20 a mittels Bolzen 32 befestigt. Diese Art einer
Klammer 35 hat den Vorteil, daß sie leichter als die platten
förmige Klammer 30 gemäß Fig. 3 ist. Durch übermäßige Resonan
zen und andere Faktoren kann die Übertragungscharakteristik
dieses Klammertyps 35 auf bestimmte Frequenzen beschränkt wer
den (mechanisches Filtern), wobei darauf geachtet werden muß,
daß die Vibrationsstärke beim Klopfsensor 40 nicht geringer
ist als an den Montagestellen 17 a-20 a. Man kann die Klammer
35 entsprechend formen, um eine Dämpfung der Klopfsignale zu
verhindern. Gerade aber durch die Dämpfung der Vibrationsstär
ke bei bestimmten Frequenzen kann dieser Typ einer Klammer 35
als Filter verwendet werden und die Empfindlichkeit des Klopf
sensors 40 erhöhen bzw. das Signal-/Rausch-Verhältnis erhöhen.
Die Klammern 33 und 34 gemäß den Fig. 5a und 5b können eben
falls rahmenförmig ausgebildet sein und eine Filterfunktion
übernehmen.
Die zuvor gezeigten Ausführungsformen der Erfindung sind alle
einer V-Maschine angepaßt. Die vorliegende Erfindung kann je
doch auch bei Reihenmaschinen Verwendung finden. Fig. 6 zeigt
die Draufsicht auf einen Zylinderblock 2 einer Sechszylinder
Reihenmaschine, die mit einer anderen bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung ausgestattet ist. Bei dieser Ausführungs
form ist eine C-förmige Klammer 36 an einer Seite des Zylinder
blocks 2 zwischen den Zylindern Nr. 2 und Nr. 3 und den Zylin
dern Nr. 4 und Nr. 5 durch nicht dargestellte Bolzen befestigt.
Ein Klopfsensor 40 ist an der Klammer 36 montiert. Der Klopf
sensor 40 ist mit einer nicht gezeigten Klopfunterdrückungs
schaltung nach der in Fig. 7 gezeigten Art verbunden. Die
Struktur und die Funktionsweise dieser Ausführungsform sind
im übrigen gleich der bei den zuvor gezeigten Ausführungsfor
men. Dieselben Bauteile können erhalten werden.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Klopfunterdrückung für eine Brennkraft
maschine mit mehreren Zylindern (11-16),
gekennzeichnet durch
eine Klammer (30, 33-36), die an der Maschine an zwei oder mehr Montagestellen (17 a-20 a) montiert ist, einen Klopfsensor (40), der an der Klammer (30, 33-36) mon tiert ist, und
Klopfunterdrückungseinrichtungen (41-47), die in Übereinstim mung mit den Ausgangssignalen des Klopfsensors (40) den Maschinenbetrieb zur Unterdrückung von Klopfen steuern.
eine Klammer (30, 33-36), die an der Maschine an zwei oder mehr Montagestellen (17 a-20 a) montiert ist, einen Klopfsensor (40), der an der Klammer (30, 33-36) mon tiert ist, und
Klopfunterdrückungseinrichtungen (41-47), die in Übereinstim mung mit den Ausgangssignalen des Klopfsensors (40) den Maschinenbetrieb zur Unterdrückung von Klopfen steuern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Montagestelle (17 a-20 a) am Zylinderblock (1, 2)
der Maschine zwischen zwei aneinandergrenzenden Zylindern
(#1, #3; #3, #5; #2, #4; #4, #6) der Maschine angeordnet
sind.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klammer (30) plattenförmig ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klammer (35) rahmenförmig ausgebildet und mit ein
geformten Öffnungen (35 a) versehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer V-Maschine mit zwei Reihen von Zylindern (11-16)
an jeder Zylinderreihe mindestens eine Montagestelle
(17 a-20 a) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klammer (30, 33-35) zwischen den zwei Reihen von
Zylindern angeordnet ist und jede Montagestelle (17 a-20 a)
an einer Fläche des Zylinderblocks zwischen den zwei Zylin
derreihen angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Montagestellen (17 a-20 a) zwischen jedem Paar von
aneinandergrenzenden Zylindern (11-16) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klammer (33, 34) an der Maschine lediglich an zwei
Montagestellen (17 a, 20 a; 18 a, 19 a) montiert ist, die
jeweils zwischen einem Paar von aneinandergrenzenden
Zylindern (11-16) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Reihenmaschine die Klammer (36) C-förmig
ausgebildet und mit der Maschine an zwei Montagestellen
verbunden ist, die jeweils zwischen zwei aneinandergrenzen
den Zylindern liegen.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klopfunterdrückungseinrichtungen Mittel (47) um
fassen, um den Zündzeitpunkt der Maschine zur Klopfunter
drückung zu verzögern.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP63283880A JPH02130237A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 内燃機関のノック抑制装置 |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8331 | Complete revocation |