DE4014596A1 - Klopfunterdrueckungseinrichtung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
Klopfunterdrueckungseinrichtung fuer eine brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Klopfunterdrückungseinrichtung,
die Klopfen in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahr
zeugs unterdrückt. Insbesondere betrifft die Erfindung eine
Klopfunterdrückungseinrichtung, die durch elektrisches
Rauschen, das durch große durch das elektrische System des
Fahrzeugs fließende Ströme bedingt ist, nicht nachteilig
beeinflußt wird.
Eine Klopfunterdrückungseinrichtung erkennt und unterdrückt
Klopfen in einer Brennkraftmaschine, um dadurch deren Wir
kungsgrad zu erhöhen. Es gibt einige Methoden, die zur
Klopfunterdrückung anwendbar sind, wobei die am häufigsten
angewandte Methode die Verstellung des Zündzeitpunkts der
Maschine ist. Eine Klopfunterdrückungseinrichtung hat all
gemein einen Klopfsensor in Form eines Beschleunigungssen
sors, der aufgrund von Maschinenschwingungen ein elektri
sches Ausgangssignal erzeugt. Das Ausgangssignal des Klopf
sensors wird einem elektronischen Steuerwerk zugeführt, das
das Ausgangssignal verarbeitet und dabei auf Klopfen zu
rückgehende Anteile von Anteilen trennt, die auf verschie
dene mechanische Schwingungen der Maschine und elektrisches
Rauschen zurückgehen. Auf der Basis des verarbeiteten Si
gnals verzögert das elektronische Steuerwerk den Zündzeit
punkt, bis kein Klopfen mehr erfaßt wird.
Der Klopfsensor ist mit dem Steuerwerk über eine Leitung
verbunden, die mit Leitungen von anderen Bauelementen zu
einem Kabelsatz zusammengefaßt ist. Wenn die Leitung für
den Klopfsensor in einem Kabelsatz enthalten ist, der große
Dauerströme oder große Einschaltströme trägt, wie etwa der
Kabelsatz für die Scheinwerfer, wird in der Leitung für den
Klopfsensor elektrisches Rauschen induziert. Wenn der Pegel
des induzierten elektrischen Rauschens hoch genug ist, kann
das elektronische Steuerwerk das Rauschen irrtümlich für
ein Signal aufgrund von Klopfen in der Maschine ansehen und
den Zündzeitpunkt aufgrund des Rauschens verzögern. Wenn
das Steuerwerk irrtümlich Klopfen erfaßt und den Zündzeit
punkt verzögert, während die Maschinendrehzahl niedrig ist
oder abnimmt, ist dies nicht weiter schädlich, wenn dies
aber beim Beschleunigen der Maschine geschieht, ist die
Beschleunigung schlecht, der Kraftstoffverbrauch steigt,
und der Fahrer erlebt ein unangenehmes Fahrgefühl. Kurz
gesagt, nimmt der Wirkungsgrad der Maschine ab, und der
gesamte Zweck der Klopfunterdrückung geht verloren.
Es wäre nun denkbar, die Leitung für den Klopfsensor von
anderen Leitungen etwa durch Anwendung eines abgeschirmten
Kabels zu trennen oder die Leitung für den Klopfsensor so
anzuordnen, daß sie von den anderen Leitungen ausreichend weit
entfernt ist, um zu vermeiden, daß elektrisches Rauschen
induziert wird. Durch ein abgeschirmtes Kabel werden jedoch
die Kosten einer Klopfunterdrückungseinrichtung erhöht, und
in Kraftfahrzeugen, in denen der Platz kostbar ist, ist es
schwierig und unpraktisch, die Leitung für den Klopfsensor
von allen anderen Leitungen physisch zu trennen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer
Klopfunterdrückungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs, wobei die Einrichtung von elektri
schem Rauschen, das durch ein elektrisches Bauteil des
Fahrzeugs hervorgerufen wird, nicht nachteilig beeinflußbar
ist.
Die Klopfunterdrückungseinrichtung gemäß der Erfindung für
eine Brennkraftmaschine umfaßt einen Klopfsensor zur Er
fassung eines Maschinenbetriebsparameters, der das Auftre
ten von Klopfen bezeichnet, und zur Erzeugung eines ent
sprechenden Ausgangssignals, eine Detektiervorrichtung, die
Klopfen auf der Basis des Ausgangssignals des Klopfsensors
detektiert, und eine Steuereinheit zur Steuerung des Be
triebs der Maschine derart, daß das Klopfen unterdrückt
wird. Der Klopfsensor ist dabei mit der Detektiervorrich
tung über eine Leitung verbunden, die sich in der Nähe
einer Leitung für ein Fahrzeugbauelement befindet, das im
wesentlichen nur bei niedriger oder gerade abnehmender
Maschinenlast in der Klopfsensorleitung elektrisches Rau
schen solcher Stärke induzieren kann, daß es von der Detek
tiervorrichtung als auf Klopfen zurückgehendes Signal ange
nommen werden kann.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt der Klopfsensor einen
an der Maschine eines Fahrzeugs angeordneten Beschleuni
gungssensor, der ein Maschinenschwingungen entsprechendes
Ausgangssignal erzeugt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel umfaßt der Klopfsen
sor einen Drucksensor, der den Druck in einer Brennkammer
eines Maschinenzylinders aufnimmt und ein entsprechendes
Ausgangssignal erzeugt.
Da der Leiter für das Fahrzeugbauteil kein so starkes Rau
schen induziert, daß dieses bei Beschleunigung des Fahr
zeugs irrtümlich für ein auf Klopfen zurückgehendes Signal
angesehen werden könnte, wird der Maschinenbetrieb nicht
nachteilig beeinflußt, selbst wenn das elektrische Rauschen
induziert wird und dazu führt, daß die Detektiervorrichtung
irrtümlich Klopfen erkennt und die Steuereinheit in Rich
tung einer Klopfunterdrückung wirksam wird.
Das Fahrzeugbauteil kann jedes Bauteil sein, das im Leiter
für den Klopfsensor kein so starkes Rauschen induziert, daß
dieses als ein auf Klopfen zurückgehendes Signal angesehen
werden könnte, wenn die Maschinenlast hoch ist oder zu
nimmt, z. B. wenn das Fahrzeug beschleunigt. Es ist nicht
erforderlich, daß das Bauteil überhaupt kein elektrisches
Rauschen im Leiter des Klopfsensors induziert, außer wenn
die Maschinenlast niedrig ist oder abnimmt. Statt dessen
wird elektrisches Rauschen solcher Stärke, daß es für ein
Klopfsignal angesehen werden könnte, bevorzugt im wesent
lichen nur dann induziert, wenn die Maschinenlast niedrig
ist oder abnimmt. Die Maschinenlast verringert sich, wenn
die Fahrzeugbremsen betätigt werden, so daß sich ein in
Verbindung mit den Bremsen wirksames Bauteil besonders eig
net. Beispielsweise befindet sich bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Leiter für den Klopfsensor im sel
ben Kabelsatz wie die Leiter für ein ABS.
Die Steuereinheit kann jede Einheit sein, die den Maschi
nenbetrieb in Richtung einer Klopfunterdrückung verstellen
kann. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verstellt
die Steuereinheit bei Auftreten von Klopfen den Zündzeit
punkt der Maschine.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels
der Klopfunterdrückungseinrichtung nach der
Erfindung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Beispiels der Klopf
einheit von Fig. 1;
Fig. 3 ein Diagramm der Frequenzkurve des Ausgangs
signals des Beschleunigungssensors;
Fig. 4 die Ausgangssignale verschiedener Teile der
Klopfeinheit von Fig. 2, wenn kein Klopfen
auftritt;
Fig. 5 die Ausgangssignale verschiedener Teile der
Klopfeinheit von Fig. 2, wenn Klopfen auf
tritt; und
Fig. 6 das Ausgangssignal des Rauschpegelsensors von
Fig. 2 als Funktion der Maschinendrehzahl.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Klopf
unterdrückungseinrichtung, die hier in einem Fahrzeug mit
ABS verwendet wird. Ein konventioneller Klopfsensor 1,
z. B. ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor, ist an
einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine an einer Stelle
angeordnet, die in bezug auf Maschinenschwingungen, die auf
Klopfen zurückgehen, gute Resonanz hat. Der Klopfsensor 1
erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal, das den aufgenom
menen Maschinenschwingungen entspricht, und liefert das
Ausgangssignal auf einem Leiter 26 a an einen konventionel
len Klopfregelkreis, der hier als Klopfeinheit 20 bezeich
net ist. Dieser Leiter 26 a wird nachstehend als Klopfsen
sorleiter 26 a bezeichnet. Die Klopfeinheit 20 empfängt fer
ner ein Eingangssignal von einem Drehsignalgeber 9, der
synchron mit der Rotation der Maschine Signale erzeugt. Auf
der Basis des Ausgangssignals vom Klopfsensor 1 bestimmt
die Klopfeinheit 20, ob Klopfen auftritt, und steuert die
Zündspule 12 für die Maschine so an, daß der Zündzeitpunkt
ausreichend verzögert wird, um das Klopfen zu unterdrücken.
Der Klopfsensorleiter 26 a befindet sich im selben Kabelsatz
26 wie der Leiter 26 b für ein Bauteil, das elektrisches
Rauschen solcher Stärke, daß es als ein auf Klopfen zurück
gehendes Signal angesehen werden kann, im Klopfsensorleiter
26 a im wesentlichen nur bei niedriger oder abnehmender Ma
schinenlast induzieren kann. Bei dem vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel ist dieses Bauteil von konventionelles ABS,
das eine Blockierung der nicht gezeigten Bremsen des Fahr
zeugs verhindert. Das Blockierschutzsystem umfaßt einen
Rotationssensor 22, der die Rotation der nicht gezeigten
Fahrzeugräder aufnimmt, einen den Hydraulikdruck aufneh
menden Drucksensor 23, einen Motor 25 zum Antrieb einer
nicht gezeigten Pumpe, die Hydraulikdruck erzeugt, und ein
Magnetventil 24, das die Größe des von der Pumpe erzeugten
Hydraulikdrucks regelt. Der Rotationssenssor 22 und der
Drucksensor 23 liefern Eingangssignale an eine Bremssteuer
einheit 21, die auf der Basis dieser Signale den Betrieb
des Motors 25 und des Magnetventils 24 steuert, um eine
Blockierung der Bremsen zu verhindern. ABS-Anlagen sind dem
Fachmann bekannt, so daß eine detaillierte Erläuterung des
Aufbaus und Betriebs des hier verwendeten Blockierschutz
systems entfallen kann.
Die Klopfeinheit 20 umfaßt eine Detektiervorrichtung zur
Erfassung von Klopfen in der Maschine auf der Basis des
Ausgangssignals vom Klopfsensor 1 und Steuermittel, die
aufgrund der Ansteuerung durch die Detektiervorrichtung den
Maschinenbetrieb so beeinflussen, daß das Klopfen unter
drückt wird, wenn die Detektiervorrichtung Klopfen erfaßt.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels der Klopfein
heit 20 von Fig. 1. Sie umfaßt ein Bandpaßfilter 2, das das
Ausgangssignal des Kopfsensors 1 empfängt. Das Bandpaß
filter 2 läßt nur den Anteil des Ausgangssignals des Klopf
sensors 1 durch, der in einem Frequenzbereich entsprechend
dem Klopfen in der Maschine liegt, und dieser Anteil wird
einem Analoggatter 3 zugeführt, das öffnet und schließt, um
Rauschen zu blockieren, das die Erfassung von Klopfsignalen
behindert. Das Öffnen und Schließen des Analoggatters 3
wird von einer Gattersteuerung 4 gesteuert. Das Ausgangs
signal des Analoggatters 3 wird einem Rauschpegelsensor 5
zugeführt, der ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Gleich
spannung der mittleren Amplitude des gleichgerichteten Aus
gangssignals des Analoggatters 3 proportional ist.
Das Ausgangssignal des Analoggatters 3 und das Ausgangssi
gnal des Rauschpegelsensors 5 werden einem Vergleicher 6
zugeführt, der Ausgangsimpulse erzeugt, wenn das ihm vom
Analoggatter 3 zugeführte Eingangssignal höher als das ihm
vom Rauschpegelsensor 5 zugeführte Eingangssignal ist. Der
Ausgangsimpuls des Vergleichers 6 wird in einem Integrierer
7 integriert, der ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Span
nung der Stärke des Klopfens in der Maschine entspricht.
Die vom Signalgeber 9 erzeugten Impulse, deren Frequenz der
Drehzahl der Maschine entspricht, werden in einem Impuls
former 10 geformt, der Impulse mit einer Anstiegs- und einer
Abfallflanke erzeugt, die jeweils in vorbestimmten Rota
tionslagen der Kurbelwelle der Maschine auftreten. Das Aus
gangssignal des Impulsformers 10 wird einem Phasenschieber
8 zugeführt. Das Ausgangssignal des Integrierers 7 wird eben
falls dem Phasenschieber 8 zugeführt. Der Phasenschieber 8
erzeugt Ausgangsimpulse, deren Phase gegenüber derjenigen
des Ausgangssignals des Impulsformers 10 um einen Betrag
verschoben ist, der der Stärke des Ausgangssignals des In
tegrierers 7 entspricht. Die Ausgangsimpulse des Phasen
schiebers 8 steuern einen Schaltkreis 11 an, der die Strom
zufuhr zu der Zündspule 12 der Maschine steuert.
Fig. 3 zeigt die Frequenzkurve des Ausgangssignals des
Klopfsensors 1. Dabei zeigt die Kurve A die Charakteristik
des Ausgangssignals, wenn kein Klopfen vorliegt, und die
Kurve B zeigt die Charakteristik des Ausgangssignals im
Fall von Klopfen. Zusätzlich zu einem Klopfsignal (einem
durch Klopfen erzeugten Signal) enthält das Ausgangssignal
des Klopfsensors 1 verschiedene andere Störanteile, z. B.
auf mechanisches Rauschen der Maschine, Zündgeräusche und
Rauschen vom Signalübertragungsweg zurückgehende Anteile.
Aus einem Vergleich der Kurven A und B von Fig. 3 ist er
sichtlich, daß das Klopfsignal eine spezielle Frequenzkurve
hat.
Obwohl die Frequenzverteilung des Klopfsignals je nach
Maschine und entsprechend den Unterschieden hinsichtlich
der Lage, in der der Klopfsensor 1 an der Maschine befe
stift ist, verschieden ist, besteht doch immer ein deutli
cher Unterschied im Verlauf des Ausgangssignals des Klopf
sensors 1, wenn Klopfen auftritt.
Wenn nur der Frequenzanteil durchgelassen wird, der dem
Klopfsignal entspricht, kann Rauschen, das andere Frequenz
anteile umfaßt, unterdrückt und das Klopfsignal in wirk
samer Weise erkannt werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5, die die Signalver
läufe der Ausgangssignale verschiedener Teile der Klopf
einheit 20 zeigen, wird der Betrieb des Ausführungsbei
spiels von Fig. 1 erläutert. Dabei zeigt Fig. 4 den Fall,
in dem kein Klopfen auftritt, während Fig. 5 den Fall
zeigt, in dem Klopfen in der Maschine auftritt. Im Betrieb
der Maschine erfährt das vom Signalgeber 9 nach Maßgabe von
vorher bestimmten Zündzeitpunktcharakteristiken erzeugte
Signal eine Signalformung im Impulsformer 10 unter Bildung
von Impulsen, die dem Phasenschieber 8 zugeführt werden.
Die Impulse steuern den Schaltkreis 11 über den Phasen
schieber 8 und schalten den Strom zur Zündspule 12 ein und
aus. Wenn der Strom zur Zündspule 12 ausgeschaltet wird,
erzeugt die Zündspule 12 eine hohe Spannung, die nicht ge
zeigten Zündkerzen der Maschine zugeführt wird.
Die im Betrieb auftretenden Maschinenschwingungen werden
vom Klopfsensor 1 erfaßt, der ein Ausgangssignal entspre
chend Fig. 4(a) erzeugt. Wenn kein Klopfen in der Maschine
auftritt, enthält das Ausgangssignal des Klopfsensors 1
keinen auf Klopfen zurückgehenden Anteil, sondern enthält
Anteile, die auf andere mechanische Schwingungen oder auf
Zündgeräusche zurückgehen, die dem Signalübertragungsweg
zum Zeitpunkt F der Zündung der Zylinder der Maschine über
lagert sind.
Das Ausgangssignal des Klopfsensors 1 wird durch das Band
paßfilter 2 geschickt, und ein großer Teil des mechanischen
Rauschanteils wird unterdrückt, wie Fig. 4(b) zeigt. Da
jedoch der Zündgeräuschanteil stark ist, hat es auch nach
Durchlaufen des Bandpaßfilters noch einen hohen Pegel, wie
die Spitzen in Fig. 4(b) zeigen.
Um die fehlerhafte Erkennung des Zündgeräusches als Klopf
signale zu verhindern, wird das Analoggatter 3 jedesmal
beim Zünden eines Zylinders für eine vorbestimmte Zeitdauer
geschlossen. Das Analoggatter 3 wird von einem Impuls (Fig.
4(c)) geschlossen, der vom Phasenschieber 8 geliefert wird,
und infolgedessen wird das Zündgeräusch beseitigt. Daher
verbleibt im Ausgangssignal des Analoggatters 3 nur mecha
nisches Rauschen mit niedrigem Pegel, wie die Kurve (i) von
Fig. 4(d) zeigt. Dieses Ausgangssignal wird dem Rauschpe
gelsensor 5 und dem Vergleicher 6 zugeführt.
Der Rauschpegelsensor 5 spricht auf Änderungen des Spit
zenpegels des Ausgangssignals des Analoggatters 3 an. Er
kann auf eine relativ allmähliche Änderung des Spitzenwerts
von normalem mechanischem Rauschen ansprechen und erzeugt
ein Ausgangssignal, dessen Gleichspannung geringfügig höher
als die Spitze des mechanischen Rauschens ist (Kurve (ii)
in Fig. 4(d)). Dieses Ausgangssignal wird ebenfalls dem
Vergleicher 6 zugeführt.
Der Vergleicher 6 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn sein
Eingangssignal vom Analoggatter 3 höher als sein Eingangs
signal vom Rauschpegelsensor 5 ist. Wenn, wie Fig. 4(d)
zegt, kein Klopfen auftritt, ist das Ausgangssignal des
Rauschpegelsensors 5 (Kurve (ii)) höher als der mittlere
Spitzenwert des Ausgangssignals des Analoggatters 4 (Kurve
(i)), so daß entsprechend Fig. 4(e) der Vergleicher 6 kein
Ausgangssignal liefert.
Der Integrierer 7 integriert das Ausgangssignal des Ver
gleichers 6, so daß bei Anwesenheit von Klopfen das Aus
gangssignal des Integrierers 7 Null ist, wie Fig. 4(f)
zeigt.
Der Phasenschieber 8 verschiebt die Phase des Eingangssi
gnals vom Impulsformer 10 (Fig. 4(g)) nach Maßgabe der
Spannung des Ausgangssignals vom Integrierer 7. Wenn kein
Klopfen vorliegt, ist die Ausgangsspannung des Integrierers
7 Null, so daß der Phasenschieber 8 keine Phasenverschie
bung erzeugt, und das Ausgangssignal des Phasenschiebers 8
(Fig. 4(h)) ist phasengleich mit dem Ausgangssignal des
Impulsformers 10. Infolgedessen wird die Maschine mit einem
Bezugs-Zündzeitpunkt betrieben.
Wenn jedoch Klopfen auftritt, enthält das Ausgangssignal
des Klopfsensors 1 ein Klopfsignal, das für eine bestimmte
Zeitdauer nach der Zündung auftritt, wie Fig. 5(a) zeigt.
Nachdem das Ausgangssignal des Klopfsensors 1 das Bandpaß
filter 2 und das Analoggatter 3 durchlaufen hat, besteht es
aus mechanischem Rauschen, dem das Klopfsignal überlagert
ist, wie die Kurve (i) in Fig. 5(d) zeigt.
Von den das Analoggatter 3 durchlaufenden Signalen hat da
Klopfsignal einen besonders abrupten Anstieg, so daß die
Änderungsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung des Rausch
pegelvergleichers 5 in bezug auf das Klopfsignal verzögert
ist. Infolgedessen entsprechen die Eingangssignale zum Ver
gleicher 6 den Kurven (i) und (ii) von Fig. 5(d), und der
Vergleicher 6 erzeugt Ausgangsimpulse entsprechend Fig.
5(e).
Der Integrierer 7 integriert die Impulse vom Vergleicher 6
und erzeugt eine der Klopfstärke entsprechende Spannung
(Fig. 5(f)). Dann erzeugt der Phasenschieber 8 ein Aus
gangssignal (Fig. 5(h)), das in bezug auf das Ausgangssi
gnal des Impulsformers 10 (Fig. 5(g)) um einen vorbestimm
ten Betrag verzögert ist, der der Aufgangsspannung des In
tegrierers 7 entspricht. Daher wird der Zündzeitpunkt um
den vorbestimmten Betrag verzögert, und Klopfen wird unter
drückt.
Fig. 6 zeigt, daß die Ausgangsspannung des Rauschpegelsen
sors 5 mit zunehmender Drehzahl der Maschine ansteigt. Wenn
z. B. die Maschinendrehzahl 1000 U/min beträgt, liegt das
Ausgangssignal des Rauschpegelsensors 5 in der Größenord
nung von 100-200 mV. Wenn der Klopfsensorleiter 26 a, der
den Klopfsensor 1 mit der Klopfeinheit 20 verbindet, im
selben Kabelsatz 26 liegt wie der Leiter 26 b, der einen
großen Dauerstrom oder Einschaltstrom führt, wird im Klopf
sensorleiter 26 a Rauschen induziert. Dieses Rauschen wird
vom Bandpaßfilter 2 verstärkt, und das resultierende Rau
schen, das dem Vergleicher 6 zugeführt wird, liegt über
100 mV und manchmal bei bis zu 400 mV je nach der Auslegung
des Filters 2. Rauschen dieser Stärke führt dazu, daß der
Vergleicher 6 ein Ausgangssignal in der gleichen Weise wie
im Fall von Klopfen erzeugt, und die Klopfeinheit 20 ver
zögert somit den Zündzeitpunkt.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 liegt der Klopfsen
sorleiter 26 a im selben Kabelsatz 26 wie der Leiter 26 b für
das ABS. Das Magnetventil 24 und der Motor 25 des Blockier
schutzsystems haben hohe Treiberströme, und diese Ströme
können einen hohen Rauschpegel im Leiter 26 a des Klopfsen
sors 1 induzieren. Ferner arbeitet der Drucksensor 23 im
Umschaltbetrieb, so daß auch er die Tendenz hat, Rauschen
im Klopfsensorleiter 26 a zu induzieren. Das resultierende
Rauschen kann hinreichend stark sein, um von der Klopfein
heit 20 irrtümlich als Klopfsignal angenommen zu werden.
Ein hoher Rauschpegel wird jedoch im Klopfsensorleiter 26 a
durch den ABS-Leiter 26 b nur dann induziert, wenn die Brem
sen betätigt werden, und zu diesem Zeitpunkt ist die Ma
schinenlast niedrig oder wird verringert. Ein hoher Rausch
pegel wird im Klopfsensorleiter 26 a bei hoher oder anstei
gender Maschinenlast praktisch niemals induziert, da zu
diesem Zeitpunkt die Bremsen nicht betätigt werden. Selbst
wenn also die Klopfeinheit 20 irrtümlich aufgrund von elek
trischem Rauschen, das im Klopfsensorleiter 26 a durch das
Blockierschutzsystem induziert wird, das Auftreten von
Klopfen erkennt und den Zündzeitpunkt verzögert, tritt die
Zündzeitpunktänderung zu einem Zeitpunkt auf, zu dem sie
sich nicht nachteilig auf den Maschinenbetrieb auswirkt.
Die Klopfeinheit 20 führt keine Verzögerung des Zündzeit
punkts während der Beschleunigung des Fahrzeugs durch, so
daß ein gutes Betriebsverhalten der Maschine bei Beschleu
nigung und ein guter Kraftstoff-Wirkungsgrad aufrechter
halten werden.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Klopfsen
sorleiter 26 a im selben Kabelsatz wie der ABS-Leiter 26 b.
Der Klopfsensorleiter 26 a kann aber auch im oder nahe dem
Kabelsatz eines anderen Bauteils, z. B. dem Kabelsatz für
die Bremsleuchtenleiter, angeordnet sein, solange es sich
um ein Bauteil handelt, das im wesentlichen nur bei niedri
ger oder abnehmender Maschinenlast ausreichend starkes
elektrisches Rauschen im Klopfsensorleiter 26 a erzeugen
kann, so daß dieses irrtümlich als Klopfsignal angesehen
werden kann. Die Fahrtrichtungsanzeiger oder Blinker eines
Fahrzeugs werden normalerweise auch nur bei langsamer oder
verzögernder Fahrt des Fahrzeugs betätigt, so daß es auch
möglich ist, den Klopfsensorleiter 26 a in oder nahe dem
Kabelsatz für die Blinker anzuordnen.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Klopfsensor 1
als Beschleunigungssensor ausgeführt; es kann sich aber um
jede Art von Sensor handeln, der einen Maschinenbetriebs
parameter, der für das Auftreten von Klopfen bezeichnend
ist, aufnehmen und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeu
gen kann. Beispielsweise kann ein Drucksensor zur Aufnahme
des Drucks in einer Brennkammer eines Zylinders der Maschi
ne als Klopfsensor verwendet werden.
Claims (9)
1. Klopfunterdrückungseinrichtung für eine Brennkraftma
schine eines Kraftfahrzeugs,
gekennzeichnet durch
einen Klopfsensor (1), der einen für das Auftreten von Vibrationen bzw. Klopfen repräsentativen Maschinenbetriebspa rameter aufnimmt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt;
einen Klopfsensorleiter (26 a);
eine Klopfdetektiervorrichtung (20), die auf der Basis des Ausgangssignals des Klopfsensors Klopfen in der Maschi ne detektiert und mit dem Klopfsensor durch den Klopfsen sorleiter elektrisch verbunden ist; und
auf die Klopfdetektiervorrichtung (20) ansprechende Ma schinensteuervorrichtungen (11, 12), die den Maschinenbe trieb in Richtung einer Klopfunterdrückung verstellen, wenn die Klopfdetektiervorrichtung Klopfen in der Maschine er kennt,
wobei der Klopfsensorleiter (26 a) in der Nähe einer Lei tung (26 b) für ein Fahrzeugbauteil angeordnet ist, die im wesentlichen nur bei niedriger oder abnehmender Maschinen last in der Klopfsensorleitung (26 a) elektrisches Rauschen solcher Stärke induzieren kann, daß es von der Klopfdetek tiervorrichtung irrtümlich als ein auf Klopfen zurückge hendes Signal angenommen wird.
einen Klopfsensor (1), der einen für das Auftreten von Vibrationen bzw. Klopfen repräsentativen Maschinenbetriebspa rameter aufnimmt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt;
einen Klopfsensorleiter (26 a);
eine Klopfdetektiervorrichtung (20), die auf der Basis des Ausgangssignals des Klopfsensors Klopfen in der Maschi ne detektiert und mit dem Klopfsensor durch den Klopfsen sorleiter elektrisch verbunden ist; und
auf die Klopfdetektiervorrichtung (20) ansprechende Ma schinensteuervorrichtungen (11, 12), die den Maschinenbe trieb in Richtung einer Klopfunterdrückung verstellen, wenn die Klopfdetektiervorrichtung Klopfen in der Maschine er kennt,
wobei der Klopfsensorleiter (26 a) in der Nähe einer Lei tung (26 b) für ein Fahrzeugbauteil angeordnet ist, die im wesentlichen nur bei niedriger oder abnehmender Maschinen last in der Klopfsensorleitung (26 a) elektrisches Rauschen solcher Stärke induzieren kann, daß es von der Klopfdetek tiervorrichtung irrtümlich als ein auf Klopfen zurückge hendes Signal angenommen wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klopfsensor (1) einen Beschleunigungssensor aufweist,
der an der Fahrzeugmaschine zur Aufnahme von Maschinen
schwingungen angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klopfsensor (1) einen Drucksensor aufweist, der den
Druck in einer Brennkammer eines Maschinenzylinders auf
nimmt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtungen zur Steuerung der Maschine Ele
mente (11, 12) zum Verstellen des Zündzeitpunkts der Ma
schine aufweisen.
5. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klopfsensorleiter (26 a) in einem Kabelsatz zu
sammen mit einem Leiter für ein Fahrzeugbauteil angeordnet
ist, der im wesentlichen nur beim Bremsen des Fahrzeugs in
der Klopfsensorleitung elektrisches Rauschen solcher Stärke
induziert, daß es von der Klopfdetektiervorrichtung irr
tümlich als ein auf Klopfen zurückgehendes Signal angenom
men wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeugbauteil ein Blockierschutzsystem ist und
der Klopfsensorleiter (26 a) in einem Kabelsatz zusammen mit
einem Leiter für das Blockierschutzsystem angeordnet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeugbauteil eine Bremsleuchte für das Fahr
zeug ist und der Klopfsensorleiter (26 a) in einem Kabelsatz
zusammen mit einem Leiter für die Bremsleuchte angeordnet
ist.
8. Klopfunterdrückungseinrichtung für eine Bremskraftma
schine eines Kraftfahrzeugs,
gekennzeichnet durch
einen Klopfsensor (1), der einen für das Auftreten von Vibrationen bzw. Klopfen repräsentativen Maschinenbetriebspa rameter aufnimmt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt;
eine auf den Klopfsensor (1) ansprechende Klopfdetek tiervorrichtung (20), die ein auf Klopfen in der Maschine zurückgehndes Klopfsignal im Ausgangssignal des Klopfsen sors detektiert;
eine auf die Klopfdetektiervorrichtung ansprechende Zündverstellvorrichtung (11, 12), die den Zündzeitpunkt der Maschine verstellt, wenn die Klopfdetektiervorrichtung ein Klopfsignal detektiert; und
eine Klopfsensorleitung (26 a), die den Klopfsensor (1) mit der Klopfdetektiervorrichtung (20) verbindet und in einem Kabelsatz gemeinsam mit einem Leiter (26 b) für ein Fahrzeugbauteil angeordnet ist, wobei der durch den Leiter (26 b) für das Fahrzeugbauteil fließende Strom im wesentli chen nur dann, wenn das Fahrzeug nicht beschleunigt wird, in der Klopfsensorleitung (26 a) elektrisches Rauschen sol cher Stärke induzieren kann, daß es von der Klopfdetektier vorrichtung irrtümlich als ein auf Klopfen zurückgehendes Signal angenommen wird.
einen Klopfsensor (1), der einen für das Auftreten von Vibrationen bzw. Klopfen repräsentativen Maschinenbetriebspa rameter aufnimmt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt;
eine auf den Klopfsensor (1) ansprechende Klopfdetek tiervorrichtung (20), die ein auf Klopfen in der Maschine zurückgehndes Klopfsignal im Ausgangssignal des Klopfsen sors detektiert;
eine auf die Klopfdetektiervorrichtung ansprechende Zündverstellvorrichtung (11, 12), die den Zündzeitpunkt der Maschine verstellt, wenn die Klopfdetektiervorrichtung ein Klopfsignal detektiert; und
eine Klopfsensorleitung (26 a), die den Klopfsensor (1) mit der Klopfdetektiervorrichtung (20) verbindet und in einem Kabelsatz gemeinsam mit einem Leiter (26 b) für ein Fahrzeugbauteil angeordnet ist, wobei der durch den Leiter (26 b) für das Fahrzeugbauteil fließende Strom im wesentli chen nur dann, wenn das Fahrzeug nicht beschleunigt wird, in der Klopfsensorleitung (26 a) elektrisches Rauschen sol cher Stärke induzieren kann, daß es von der Klopfdetektier vorrichtung irrtümlich als ein auf Klopfen zurückgehendes Signal angenommen wird.
9. Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine,
gekennzeichnet durch
ein Blockierschutzsystem mit einer Bremssteuereinheit (21) und einem Hydraulikdruckregelventil (24), das mit der Bremssteuereinheit (21) über einen Leiter in einem Kabel satz elektrisch verbunden ist;
einen Klopfsensor (1), der einen für das Auftreten von Klopfen repräsentativen Maschinenbetriebsparameter aufnimmt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt;
eine auf den Klopfsensor ansprechende Klopfdetektier vorrichtung (20), die im Ausgangssignal des Klopfsensors ein auf Klopfen in der Maschine zurückgehendes Klopfsignal detektiert;
eine auf die Klopfdetektiervorrichtung ansprechende Zündverstellvorrichtung (11, 12) zum Verstellen des Zünd zeitpunkts der Maschine, wenn die Klopfdetektiervorrichtung Klopfen in der Maschine detektiert; und
einen Klopfsensorleiter (26 a), der den Klopfsensor (1) mit der Klopfdetektiervorrichtung (20) verbindet und im Kabelsatz für das Blockierschutzsystem angeordnet ist.
ein Blockierschutzsystem mit einer Bremssteuereinheit (21) und einem Hydraulikdruckregelventil (24), das mit der Bremssteuereinheit (21) über einen Leiter in einem Kabel satz elektrisch verbunden ist;
einen Klopfsensor (1), der einen für das Auftreten von Klopfen repräsentativen Maschinenbetriebsparameter aufnimmt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt;
eine auf den Klopfsensor ansprechende Klopfdetektier vorrichtung (20), die im Ausgangssignal des Klopfsensors ein auf Klopfen in der Maschine zurückgehendes Klopfsignal detektiert;
eine auf die Klopfdetektiervorrichtung ansprechende Zündverstellvorrichtung (11, 12) zum Verstellen des Zünd zeitpunkts der Maschine, wenn die Klopfdetektiervorrichtung Klopfen in der Maschine detektiert; und
einen Klopfsensorleiter (26 a), der den Klopfsensor (1) mit der Klopfdetektiervorrichtung (20) verbindet und im Kabelsatz für das Blockierschutzsystem angeordnet ist.
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- 1990-05-07 DE DE4014596A patent/DE4014596C2/de not_active Expired - Fee Related
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