DE4406962A1 - Motordrehzahl-Meßsystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Bestimmen der Motordrehzahl bei Verbrennungs­ kraftmaschinen.

Moderne Verbrennungsmaschinen, wie sie in Kraftfahrzeugen und anderen Fahrzeugen benutzt werden, sind hochentwickelte Systeme. Wegen dieses hohen Entwicklungsstandes erfordern sie ein komplexes System für die Analyse und Wartung, damit es möglich wird, den Motor bei guten Laufeigenschaften zu halten. Zahlreiche System sind entwickelt worden und sind bekannt, um eine Vielfalt von Tests und Analysen durchzuführen, die erfor­ derlich sind, damit derartige Motoren gut laufen und einge­ stellt und abgestimmt werden können, um obligatorische Abgas- und Betriebsstandards zu erfüllen.

Es ist weiterhin wohlbekannt, daß die Analyse von Motorabgasen nützliche Information im Hinblick auf den Motorbetrieb liefern kann. Die Werte von Kohlendioxyd und Kohlenmonoxyd in dem Abgas beispielsweise zeigen die Leistungsfähigkeit des Motors an, wobei durch obligatorische Richtlinien gefordert wird, daß der Wert des Kohlenmonoxyds innerhalb bestimmter Grenzen liegt. Das Vorliegen von Kohlenwasserstoffen, die Schmiermit­ tel in dem Abgas anzeigen, können Beschädigungen oder Fehler von Dichtungen in dem Motor andeuten. Zusätzlich kann bei Systemen, bei denen sonst verlorene Energie der Abgase durch Wärmetauschervorrichtungen versucht wird zurückzugewinnen, die Temperatur des Abgases Einblick in den Wirkungsgrad des Wärme­ tauschprozesses geben. Demgemäß umfaßt eine Motorana­ lyseausrichtung heutzutage oftmals Systeme und Verfahren für die Analyse von verschiedenen Aspekten von Motorabgasen, typi­ scherweise durch die Verwendung einer geeigneten Fühlersonde, die in das Auspuffrohr des Fahrzeuges gelegt wird.

Zusätzlich zu der Abgasanalyse im Auspuffrohr erfordern her­ kömmliche Motoranalysetechniken typischerweise die Messung der elektrischen Motordrehzahl, ebenso wie anderer Parameter. Es ist bekannt, sowohl Tachometer mit Kontakt als auch kontakt­ freie Tachometer für die Motordrehzahlmessung zu verwenden. Tachometer mit Kontakt erfordern eine physikalische Verbindung zu dem elektrischen System, so wie einen Zündkerzenanschluß. Kontaktfreie Tachometer erfassen typischerweise ein abge­ strahltes elektromagnetisches oder elektrostatisches Feld.

Wegen der Beziehungen zwischen den Bestandteilen des Abgases und der Motordrehzahl ist oftmals die gleichzeitige Messung beider Eigenschaften des Motorbetriebes erforderlich. Während die Abgasanalyse ohne weitere Tests durchgeführt werden kann, erfordert die Notwendigkeit einer zusätzlichen Verbindung mit dem elektrischen System des Kraftfahrzeuges, typischerweise am entgegengesetzten Ende des Fahrzeuges bezüglich der Stelle der Abgassonde und das üblicherweise erforderliche Öffnen der Motorhaube zusätzliche Zeit und zusätzlichen Aufwand mit sich bringen. Weiter ist es oftmals unbequem, eine herkömmliche Verbindung mit dem elektrischen System des Fahrzeugs herzu­ stellen, um die Motordrehzahl zu messen.

Neuere Motortypen, die entwickelt worden sind, bieten keinen einfachen Zugang zu Zündsystemkomponenten, an die Tachometer vom Typ der induktiven Aufnahme angeschlossen werden können. Der Quad Four-Motor von General Motors beispielsweise umfaßt ein drahtloses Zündsystem, das vollständig in Metall einge­ schlossen ist. Tachometer mit Kontakten können nicht verwendet werden, da es keine Stelle gibt, an die man sie anschließen könnte.

Bei den kontaktfreien elektrostatischen Tachometern ist auch gefunden worden, daß sie mit drahtlosen Zündungen entweder ungenau arbeiten oder nicht funktionieren, da das Metallge­ häuse als eine wirksame Abschirmung der elektrischen Felder innerhalb des Motors wirkt. Kontaktfreie Tachometer, die elek­ tromagnetische Felder erfassen, erfassen typischerweise Felder in einem Frequenzbereich von 5 Kilohertz (kHz) bis 30 kHz. Jedoch ist die Antenne, die zum Erfassen dieser niederfrequen­ ten Felder benutzt wird, notwendigerweise groß und etwas unhandlich. Auch werden diese Frequenzen in einer kurzen Ent­ fernung von der Quelle wesentlich gedämpft. Dies erfordert, daß das Tachometer nahe an das Zündsystem gebracht wird, um das abgestrahlte Signal genau einzufangen.

Es ist demgemäß die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem die Motordrehzahl durch Analyse der Motorabgase bestimmt werden kann.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motordrehzahl-Meßvorrichtung und ein Verfahren zur Verfü­ gung zu stellen, die einen elektrischen Kontakt zwischen der Vorrichtung und dem im Test befindlichen Motor nicht erfor­ dern.

Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motordrehzahl-Analysevorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, daß ein Auspuffrohr­ sensor verwendet wird.

Zur Lösung der obigen und anderer Aufgaben umfaßt die vorlie­ gende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei der bzw. bei dem ein Meßwandler Druckänderungen in dem Abgasstrom erfaßt, die während des Betriebes des Verbrennungsmotors erzeugt werden. Durch Verwendung geeigneter Signalkonditionie­ rungs- und Analyseschaltungen können die Änderungen im Druck den verschiedenen Abschnitten eines Zyklus des Verbrennungsmo­ tors zugeordnet werden und ein gegebener Puls kann identifi­ ziert, gezählt und in einen Motordrehzahlwert umgewandelt wer­ den, der wie erforderlich angezeigt oder gespeichert werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Druckmeß­ wandler in der Form einer Sonde vorliegen, die so ausgebildet ist, daß sie in das Auspuffrohr des Motors gelegt werden kann. Eine solche Sonde kann mit einer Auspuffrohr-Sonde kombiniert werden, die für andere Abgasanalysen verwendet wird. Datenver­ arbeitung kann mittels eines mikroprozessorbasierenden Systems durchgeführt werden, das die Steuerung für die gesamte Analy­ seprozedur liefert.

Man erhält ein besseres Verständnis der Erfindung und ihrer Merkmale und Vorteile beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten, jedoch lediglich erläuternden Ausführungs­ form der Erfindung, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefüg­ ten Zeichnungen betrachtet wird, in denen:

Fig. 1A-1D schematische Darstellungen der vier Phasen eines typischen Viertaktzyklus eines Ver­ brennungsmotors sind;

Fig. 2 ein Funktionsschaubild der Motordrehzahl- Meßvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 3 und 4 perspektivische Ansichten eines Fahrzeug­ emissions-Prüfsystems von vorn bzw. von der Seite her sind, bei dem eine Ausfüh­ rungsform der Erfindung eingebaut werden kann;

Fig. 5 eine Darstellung einer Bildschirmanzeige ist, die die Motorgeschwindigkeit und andere Daten veranschaulicht; und

Fig. 6 eine Darstellung einer tragbaren Ausfüh­ rungsform der Erfindung ist.

Ein typischer viertaktzyklus-Kraftstoffmotor, wie er in Kraft­ fahrzeuganwendungen benutzt wird, ist in den Fig. 1A-D veranschaulicht. Wie gezeigt, ist in einem Zylinder 10 ein sich hin- und herbewegender Kolben 12 angebracht. Der Kolben ist mit einer Kurbelwelle verbunden, die die lineare Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umwandelt. Einlaß- und Aus­ laß-Ventile 14, 16 sorgen für die Zufuhr einer Brennstoff­ mischung bzw. den Ausstoß von Verbrennungsnebenprodukten. Die Zündkerze 18 leitet die Zündung ein.

Während des Einlaßtaktes, der in Fig. 1A gezeigt ist, bei dem der Kolben 12 sich innerhalb des Zylinders nach unten bewegt, ist das Einlaßventil 14 offen, so daß die Luft-Brennstoff- Mischung in den Zylinder gezogen werden kann. Das Auslaßventil 16 ist geschlossen. Während des Verdichtungstaktes, der in Fig. 1B gezeigt ist, bewegt sich der Kolben nach oben, und sowohl das Einlaß- als auch das Auslaßventil ist geschlossen. Die Luft-Brennstoff-Mischung wird für die Zündung komprimiert. Während des Zündtaktes, der in Fig. 1C veranschaulicht ist, bleiben das Ausstoß- und das Einlaßventil geschlossen, und die Luft-Brennstoff-Mischung wird von der Zündkerze 18 gezündet. Die Expansion der Gase, die durch die Verbrennung erzeugt wer­ den, treibt den Kolben nach unten. Beim Ausstoßtakt, der in Fig. 1D gezeigt ist, ist das Auslaßventil 16 offen, während sich der Kolben nach oben bewegt, wobei die Verbrennungsneben­ produkte aus dem Zylinder durch einen Auspuffverteiler für den letztendlichen Ausstoß in die Umgebung getrieben werden. Der Zyklus wird dann wiederholt.

Es wird erkannt werden, daß ein positiver Druck in dem Aus­ stoß-Verteiler und dem daran befestigten Auspuffsystem zu einem bestimmten Intervall während der Kolbenbewegung erzeugt wird. Insbesondere wird ein Hochdruckpuls des Abgases in den Verteiler während des Ausstoß-Taktes ausgegeben. Da es einen Ausstoßtakt in einem Zylinder alle zwei Umdrehungen der Kur­ belwelle gibt, kann die Kurbelwellendrehung (Motordrehzahl) bestimmt werden, indem die Anzahl der Pulse pro Zeiteinheit gezählt und mit 2 multipliziert wird. Obwohl die Amplitude und die Form des Ausstoßpulses sich ändern kann und durch die Natur und den Typ der Komponenten beeinflußt werden kann, durch den der Ausstoß läuft, bleibt die wesentliche Natur des erhöhten Drucks des Pulses.

Es wird natürlich angemerkt, daß die spezifische Zeitgebung der Ventiloperation nicht notwendigerweise mit den Enden der Bewegung des Kolbens übereinstimmt. Wegen der relativ langen Zeitdauern, die für den Masseübertrag in den Zylinder hinein und daraus hinaus notwendig sind, ebenso wie wegen Resonanzin­ fekten sowohl auf der Eingangs- als auch auf der Ausgangs­ seite, ändert sich die Zeitfolge am Ventil beträchtlich, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Eine solche Zeitgebung jedoch schaltet nicht den Durchlaß des Ausstoßpulses aus dem Zylinder beim Öffnen des Ventils aus, obwohl die Form des Pul­ ses modifiziert werden kann.

Fig. 2 ist eine Darstellung der funktionalen Elemente für das System der vorliegenden Erfindung. Der Sensor 20 ist ein auf Druck ansprechender Meßwandler, der dazu in der Lage ist, ein elektrisches Signal zu erzeugen, das Druckänderungen angibt, die auf ihn ausgeübt werden. Es ist beabsichtigt, das mikro­ phonartige Elemente, entweder vom magnetischen, piezoelek­ trischen oder anderen Typ, verwendet werden können, um ein geeignetes elektrisches Ausgabesignal zu liefern. Typischer­ weise wird der Sensor 20 zeitweilig innerhalb des Auspuffstro­ mes positioniert, beispielsweise durch eine Klemme, die den Sensor innerhalb des Auspuffrohres hält. Der Sensor sollte bevorzugt einen relativ geringen Querschnitt haben, um eine auch minimale Störung der Strömung zu verhindern und Rück­ druckwirkungen zu mindern, die Auswirkungen auf sein Anspre­ chen haben könnte. Als Alternative kann der Sensor in eine Druckpuls-Übertragungsanordnung, so wie ein Rohr, eingebaut werden. Der Sensor liegt an einem ersten Ende des Rohres, wobei das gegenüberliegende Ende des Rohres nahe oder inner­ halb des Auspuffstromes positioniert wird, um Pulse durch das Rohr zu erzeugen, die von dem Sensor empfangen werden sollen. Dies erlaubt es, daß der Sensor entfernt von dem Auspuff ange­ ordnet wird.

Der Ausgang des Sensors 20 wird an eine Signalkonditionie­ rungsschaltung 22 gekoppelt. Einen solche Schaltung umfaßt eine geeignete Verstärkung und Filterung des elektrischen Signales, das von dem Sensor empfangen worden ist. Eine auto­ matische Verstärkungssteuerung kann auch benutzt werden, um ein zweckmäßiges Hervorheben des Ausstoßpulses gegenüber ande­ ren Teilen des Ausstoßes hervorzuheben. Die Ausgabe der Signalkonditionierungsschaltung ist ein Pulszug, bei dem jeder Puls der Erzeugung eines Druckpulses entspricht, der während des Ausstoßtaktes erzeugt worden ist.

Der Pulszug wird dann an einen Zähler/Zeitgeber 24 geleitet, der eine stabile Zeitbasis und eine Schaltung umfaßt, um die Anzahl der Pulse innerhalb einer festgesetzten Zeitdauer zu zählen. Eine solche Schaltung stellt auch die zweckmäßigen Rechnungen zur Verfügung, um die Anzahl der Pulse pro Inter­ vall in eine Messung der Umdrehungen pro Minute umzuwandeln, einschließlich der Division durch den geeigneten Wert, um den Durchgang eines Auspufftaktes den Umdrehungen der Kurbelwelle zuzuordnen. Der Zähler/Zeitgeber kann auch mit einer Einrich­ tung zum Einstellen der Rechenparameter für verschiedene Motorkonfigurationen versehen sein. Beispielsweise sind bei Mehrzylindermotoren die Kolbenstangen unter verschiedenen Win­ kelabständen voneinander an der Kurbelwelle befestigt. Eine Umdrehung der Kurbelwelle kann das Ergebnis mehrerer Auspuff­ pulse zu unterschiedlichen Zeiten sein, wenn die einzelnen Kolben den Verbrennungszyklus ausführen. Der Zähler/Zeitgeber 24 akzeptiert Information im Hinblick auf den Motor, um eine zweckmäßige Rechnung zu liefern. Zusätzlich kann eine Einstel­ lung für Zweitaktmotoren gemacht werden, wobei die Einlaß- und Verbrennungstakte kombiniert werden und die Kompressions- und Ausstoßtakte kombiniert werden. Eine solche Konfiguration erzeugt einen Ausgangspuls pro Zylinder für jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle.

Die Motorparameter, die von dem Zähler/Zeitgeber 24 benötigt werden, können durch eine Dateneingabeeinrichtung 30 geliefert werden, die eine Vielfalt von Formen annehmen kann, so wie eine Schaltermatrix oder eine Tastatur oder ein Mikroprozes­ sor, der so ausgelegt ist, daß er entsprechende logische Signale erzeugt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das System der notwendigen automatischen Berechnung durch einen Mikroprozessor realisiert werden, der eine überwachende Steuerung über den gesamten Meßprozeß bieten kann.

Die Berechnung der Umdrehungen pro Minute, die von dem Zäh­ ler/Zeitgeber 24 durchgeführt wird, kann auf der Anzeige 26 angezeigt und/oder an ein Speichermedium 28 gegeben werden. Typischerweise kann die Anzeige 26 eine Kathodenstrahlröhre sein, die in einer mikroprozessorbetriebenen Analyseeinheit eingebaut ist, obwohl andere Formen der Anzeige, so wie eine Flüssigkristall-Anordnung oder eine Anordnung lichtemmitieren­ der Dioden verwendet werden können, wie es im Stand der Tech­ nik bekannt ist. Wenn er als ein Teil eines mikroprozessorbe­ triebenen Systems eingebaut ist, kann der Speicher 28 eine Harddisk-Vorrichtung sein, die für die permanente Aufzeichnung weitere Information in bezug auf den Test enthalten kann, ein­ schließlich der Identifikation des Fahrzeuges, des Datums des Testes und anderer dazu in bezug stehender Testdaten, die als ein Teil des Dateneingabeprozesses durch die Einrichtung 30 eingegeben werden. Wenn mit einem Mikroprozessor gearbeitet wird, können die notwendigen Motorendaten, die von dem Zäh­ ler/Zeitgeber 24 angefordert werden, alternativ aus dem Spei­ cher wiedergewonnen werden, wobei sie durch Eingabe eines geeigneten Identifizierers für das im Test befindliche Fahr­ zeug von einer Tastatur oder dergleichen aus abgerufen werden.

Die vorliegende Erfindung kann in ein mit Computer arbeitendes Kraftfahrzeug-Emissionstestsystem eingebaut werden, das ein automatisiertes Prüfen der Emissionen von Fahrzeugen in einem breiten Bereich liefert. Eine solche Ausrüstung, die in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist, umfaßt typischerweise eine transportierbare Konsole, in der ein Bediener-Schnitt­ stelleneinheit (CIU)-Computer 32, ein Videomonitor 34, ein Drucker 36, eine Tastatur 38 und eine mit Computer arbeitende Emissions-Analyse (CEA)-Einheit 40 mit einer Abgas-Erfassungs­ sonde 42 enthalten sind. Ein Verbinder 44 kann benutzt werden, um den Drucksensor 20 der vorliegenden Erfindung (nicht gezeigt) mit dem System zu verbinden.

Die CIU kann typischerweise beispielsweise ein mit einem Mikroprozessor arbeitendes Computersystem aufweisen, zusammen mit der Hardware und der Software, die notwendig sind, um mit allen Elementen der Ausrüstung zu kommunizieren. Die CIU stellt Datenspeichervorrichtung zur Verfügung, einschließlich einer Harddisk-Treibereinrichtung, einer oder mehrere Floppy­ disk-Treibereinrichtungen und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die Harddisk-Treibereinrichtung kann das Software-Betriebssystem (z. B. MS-DOS) und die Emissionstest-Software speichern. Der RAM speichert Programmbetriebsparameter.

Die Tastatur 38 ist die hauptsächliche Eingabevorrichtung für den Bediener für die CIU und stellt typischerweise einen vollen alphanumerischen Zeichensatz zur Verfügung. Der Monitor 34, z. B. ein VGA-Farbanzeigemonitor, zeigt Testprozeduren und Ergebnisse an. Der Drucker 36 druckt Testdaten und Ergebnisse. Die CIU und Peripheriegeräte können vorteilhaft für die Ele­ mente des Motorgeschwindigkeits-Meßsystems der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie es beispielhaft in Fig. 2 dargestellt ist.

Typischerweise möchte der Bediener einen Emissionstest als einen Teil eines obligatorischen Emissionstestprogrammes oder als einen Teil eines Fahrzeugleistungstestes fahren, der wäh­ rend der Diagnose und/oder Wartung des Fahrzeuges durchgeführt wird. Die Auspuffsonde wird in das Auspuffrohr des Fahrzeuges eingeführt, und ein Emissionstest wird durch den Bediener durch geeignete Auswahlen auf der Tastatur aktiviert, basie­ rend auf Information, die auf dem Videomonitor als ein Teil eines Emissionstest-Softwareprogramms dargestellt wird, das von der CIU ausgeführt wird. Während der Ausführung des Testes wird der Motor mit verschiedenen gewünschten Drehzahlen im Leerlauf betrieben. Der Sensor 20 für die Umdrehungen pro Minute, der wie erforderlich in dem Auspuffstrom positioniert ist, wird mit dem Verbinder 44 verbunden und erfaßt die Druckänderung in dem Auspuff und gibt ein gepulstes Signal, das die Motordrehzahl anzeigt, an eine geeignete Signalverar­ beitungsschaltung, die entweder in der CIU 32 oder der CEA 40 enthalten ist, die so programmiert sein können, daß sie einen geeigneten Algoritmus zum Ableiten der Umdrehungen pro Minute des Motors daraus ausführen.

Idealerweise liefern der Sensor und die zugeordnete Schaltung einen Pulszug, bei dem ein Puls mit jedem einzelnen Zylinder­ auspuffereignis korreliert ist. Wie oben diskutiert wird die Zeit T zwischen diesen Pulsen von einem Zeitgeber/Zähler gemessen, und die Umdrehungen pro Minute werden berechnet. In der Praxis jedoch zünden nicht alle Zündkerzen jedesmal, was somit das Auspuff-Druckprofil ändert, und nicht jedes Auspuff­ ereignis braucht erfaßt zu werden. Um somit eine genaue Anzeige der Umdrehungen pro Minute des Motors anzugeben, kann eine statistische Näherung benutzt werden, wie es in der US-A 5,043,659 offenbart ist, deren Offenbarung hierin durch Bezug­ nahme aufgenommen ist. Bei einer solchen statistischen Nähe­ rung wird eine große Anzahl von Puls-zu-Puls-Zeiten-Probenna­ men gesammelt und verarbeitet, um die Fundamentalzeit, D, zu bestimmen und somit die Anzahl der Umdrehungen pro Minute.

Im allgemeinen wird eine Zeit-Probennahme, die aus der Zeit zwischen erfaßten Auspuffpulsen abgeleitet wird, mit gespei­ cherten Zeitrahmen-Referenzwerten mit hohem und niedrigem Pegel verglichen, die im Hinblick auf den im Test befindlichen Motortyp eingerichtet sind. Ein Wert außerhalb der eingerich­ teten Grenzen wird weggelassen.

Gültige Zeitproben werden gesammelt, bis eine gewählte Menge, typischerweise 50, gespeichert und in Zeit-"Kästen" sortiert sind, wobei Werte gewichtet werden, die den verschiedenen Pro­ benwerten zugeordnet sind. Wenn irgendein Wert eine Harmoni­ sche (ein Vielfaches) eines anderen Wertes ist, was eine feh­ lende Zündung nahelegt, wird eine geeignete Angabe gemacht. Die Kästen können dann untersucht werden, um die wahrschein­ lichste geeignete Fundamentalzeit zwischen Pulsen zu bestim­ men. Berechnungssicherheiten können benutzt werden, um einen gültigen Wert nur dann zu erzeugen, wenn das relative Gewicht für einen gegebenen Wert (und Vielfache davon) einen voreinge­ stellten Grenzwert überschreitet, so wie die Hälfte der Gesamtanzahl der Probennamen.

Nachdem der Wert für die Umdrehungen pro Minute berechnet ist, kann er für die Anzeige auf dem Monitor 34 gespeichert werden. Die Größe und/oder Streuung der relativen Gewichte der gespei­ cherten Werte kann auch auf einem "Abstimmesser" angezeigt werden, der die "Signalstärke" der Auspuff-Pulse reflektiert, die erfaßt werden sollen. Die Signalstärke ist umgekehrt pro­ portional zu der Anzahl der Zeitwerte; ein starkes, sauberes Signal wird die geringsten Variationen in dem Pulszug erzeugen und somit eine hohe Ablesung auf dem Meßgerät liefern. Der Abstimmesser kann somit den Bediener dabei unterstützen, den Sensor in einer vorteilhaften Position in dem Auspuffrohr anzuordnen.

Fig. 5 veranschaulicht einen beispielhaften Anzeigebildschirm 46 des Monitors 34, der Anzeigen 48-54 von vier beispielhaf­ ten Gaskonzentrationen zusammen mit der Anzeige 58 der berech­ neten Umdrehungen pro Minute enthält. Auch dargestellt ist der Abstimmesser 56, welcher eine Balkendarstellung umfaßt, die die Signalstärke und somit die relative Größe der fundamenta­ len Frequenz der erfaßten Druckpulssignale veranschaulicht.

Alternativ kann die vorliegende Erfindung, einschließlich des Abstimmstärkemessers, in einer Ausführungsform eingebaut wer­ den, die lediglich eine unabhängige, tragbare, störungsfreie Sonde aufweist, die die gesamte notwendige Hardware und Soft­ ware enthält, um die Auspuff-Druckpulse zu erfassen und die Umdrehungen pro Minute daraus zu berechnen. Dieser Typ der Ausführungsform kann unter solchen Umständen gewünscht werden, daß alles, was erforderlich ist, eine Angabe der Umdrehungen pro Minute des Motors ist, wobei die Angabe so gewünscht ist, daß sie unabhängig von der Messung und der Anzeige anderer Fahrzeugparameter, wie bei der zuvor genannten bevorzugten Ausführungsform, ist.

Fig. 6 veranschaulicht einen solchen unabhängigen Sen­ sor/Sonde für die Umdrehungen pro Minute gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Er kann einen Lesekopf oder eine Sonde 60 umfassen, welcher bzw. welche den Sensor 20 trägt, was es erlaubt, daß der Sensor in den Auspuffstrom gelegt wird, während die notwendige Schaltung in dem Gehäuse 62 behalten wird, ebenso wie die Hände des Bedieners, entfernt von dem Auspuffstrom. Ein Tastenfeld 64 kann verwendet werden, um die notwendigen Zylinderdaten einzugeben, die in der Anzeige 68 angezeigt werden. Die Anzeige gibt auch die erfaß­ ten Umdrehungen pro Minute 70 an. Der Signalstärkemesser 58 kann auch angezeigt werden.

Die vorliegende Erfindung braucht nicht auf das Erfassen und das Zählen von Auspuffpulsen beschränkt zu werden. Andere Änderungen in dem Druck in dem Abgas, wenn sie auf einer regelmäßigen Basis in bezug auf die Drehung der Kurbelwelle auftreten und wenn sie erfaßt und von anderen Druckabschnitten des Abgases getrennt werden können, können auf ähnliche Weise verarbeitet werden, um Geschwindigkeitsdaten zu liefern.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Messen der Drehzahl eines Verbrennungs­ motors, mit einer Einrichtung (20) zum Erfassen von Druckänderungen des Abgases eines im Test befindlichen Motors und zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das eine Darstellung davon ist; einer Verarbeitungseinrich­ tung (22) zum Identifizieren eines gegebenen Ereignis, das während der Kolbenbewegung in der Darstellung des elektrischen Signales auftritt; einer Einrichtung (24) zum Zählen der Anzahl der gegebenen Ereignisse, die in der Darstellung des elektrischen Signal es während einer gewählten Zeitdauer vorliegen; und einer Einrichtung zum Berechnen der Motordrehzahl aus der Anzahl der gegebenen Ereignisse, die während der gegebenen Zeitdauer auftre­ ten, und Anzeigen der berechneten Motordrehzahl.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebene Ereignis die Entwicklung eines Druckpulses ist, der von dem Öffnen eines Zylinder-Auslaßventiles (16) in dem im Test befindlichen Motor herrührt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung einen Meßwandler (20) auf­ weist, der in einem Auspuffrohr des im Test befindlichen Motors angebracht ist.

4. Verfahren zum Bestimmen der Drehzahl eines Verbrennungs­ motors, bei dem:

• a) Druckänderungen in dem Abgas des Motors erfaßt wer­ den;
• b) eine bestimmte wiederholte Druckänderung identifi­ ziert wird, die einem bestimmten Abschnitt der Kol­ benbewegung zugeordnet ist;
• c) die Anzahl der bestimmten Druckänderungen gezählt wird, die innerhalb eines gewählten Zeitrahmens auf­ treten;
• d) die Anzahl und die Zeitrahmen-Information in einen Wert für die Drehzahl des Motors umgewandelt werden; und
• e) der Wert für die Motordrehzahl angezeigt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte, sich wiederholende Druckänderung ein zunehmender Druckpuls ist, der während des Auspuffens des Zylinders auftritt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Erfassungsschritt das Einlegen des Druck-Meßwandlers in eine Auspuffrohr des im Test befindlichen Motors umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Erfassungsschritt das Einrichten eines ersten Endes einer Druckübertragungseinrichtung nahe dem Auspuffrohr des im Test befindlichen Motors umfaßt, um eine Anzahl von Druckpulsen darin zu entwickeln, und das Erfassen der Druckpulse in der Druckübertragungseinrichtung durch einen Druck-Meßwandler, der an einem zweiten Ende der Druckübertragungseinrichtung gelegen ist, das sich ent­ fernt von dem Auspuffrohr befindet.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Umwandelns der Zahl und der Zeitrahmen- Information in einen Wert für die Notordrehzahl den Schritt des Durchführens einer statistischen Analyse wenigstens der Zeitrahmen-Information umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, das weiterhin den Schritt des Anzeigens der Ergebnisse der statistischen Analyse gleichzeitig mit der Anzeige des Wertes für die Motor­ drehzahl umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung zum Durchführen einer statistischen Analyse von zeitlichen Änderungen zwischen erfaßten Druckänderungen und zum Anzeigen der Ergebnisse der Analyse aufweist.