DE4413473A1 - Verfahren zur Überwachung von Brennkraftmaschinen - Google Patents
Verfahren zur Überwachung von BrennkraftmaschinenInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/02—Checking or adjusting ignition timing
- F02P17/04—Checking or adjusting ignition timing dynamically
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/12—Testing internal-combustion engines by monitoring vibrations
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von
mindestens einem Verbrennungszylinder mit von einer
Kurbelwelle angetriebenem Hubkolben und
Kraftstoffeinspritzung in einer Brennkraftmaschine,
insbesondere in einem Schiffsdieselmotor, der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Bei einem bekannten Verfahren zur Überwachung zyklisch
arbeitender Maschinen der vorgenannten Art
(EP 0 459 946 A1) wird das am Sensorausgang abgenommene
elektrische Körperschall-Istwertsignal zusammen mit dem
Körperschall-Sollwertsignal in einem gemeinsamen Diagramm
mit orthogonalen Koordinaten dargestellt, wobei auf der
Abszisse die Zeit und auf der Ordinate die Signalamplitude
abgetragen ist. Die Bewertung des Istwertsignals erfolgt
durch direkten visuellen Vergleich der beiden Zeitsignale,
wodurch festgestellt werden kann, ob das Istwertsignal von
dem Sollwertsignal, das nach Motorrevision vom störungsfrei
arbeitenden Motor abgenommen und abgespeichert worden ist,
wesentlich abweicht und somit Störungen im Motor vorliegen.
Unter Zeitsignal wird hier der Amplitudenverlauf des
Ausgangssignals des Körperschallsensors in Abhängigkeit von
der Zeit verstanden. Die Beurteilung des Betriebszustands
mittels der Körperschallsignale kann bei dieser Darstellung
von Istwert- und Sollwertsignal als Zeitsignale nur eine
generelle sein, da solche Zeitsignale, wie aus Fig. 5 der
genannten EP 0 459 946 A1 ohne weiteres ersichtlich ist,
nur global, nicht aber im Detail miteinander verglichen
werden können und sich zudem mit jeder Umdrehung, wenn auch
nur graduell, verändern, was den Vergleich zusätzlich
erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art so zu verbessern, daß damit eine
hochgenaue Überwachung oder Prüfung und/oder Einstellung
des Zündzeitpunktes des Verbrennungszylinders möglich ist
und somit ein auch von nur angelernten Kräften
durchführbare s Verfahren zur optimalen Einstellung von
Verbrennungsmotoren zur Verfügung steht, das universell bei
allen Verbrennungsmotoren mit Kraftstoffeinspritzung
anwendbar ist.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch
die Darstellung der korrigierten Kurbelwinkelwerte für die
Überschreitungsstellen der Detektionsschwelle durch die
Amplitude der gleichgerichteten und tiefpaßgefilterten
Kurbelwinkelsignale der Zündzeitpunkt des
Verbrennungszylinders bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle
dargestellt wird, so daß sich über einen längeren
Zeitabschnitt hinweg eine deutliche Spur ergibt, mittels
welcher die genaue Lage des Zündzeitpunktes bezüglich des
Kurbelwinkels hochgenau festgestellt und ggf. durch
geeignete Maßnahmen korrigiert werden kann. Die
durchgeführte Korrektur kann sofort im Diagramm durch die
sich einstellende Verlagerung der Spur erkannt und
kontrolliert werden. Unter Kurbelwinkelsignal wird hier der
Amplitudenverlauf des Ausgangssignals des
Körperschallsensors in Abhängigkeit vom Drehwinkel der den
Hubkolben im Verbrennungszylinder antreibenden Kurbelwelle
(Kurbelwinkel) verstanden.
Da bei Verbrennungszylindern mit Kraftstoffeinspritzung die
Zündung des Kraftstoffs immer bei Kraftstoffeinspritzung in
den Verbrennungsraum des Verbrennungszylinders erfolgt,
fällt der Zündzeitpunkt stets mit der
Kraftstoffeinspritzung durch ein dem Verbrennungszylinder
zur Kraftstoffeinspritzung zugeordnetes Einspritzventil
zusammen. Beim Öffnen und Schließen erzeugt das
Einspritzventil durch Aufschlagen der Ventilnadel auf dem
Ventilsitz ein erhebliches Schlaggeräusch, das zu großen
Amplitudenwerten des vom Körperschallsensor aufgenommenen
Körperschalls beiträgt. Dieses im Körperschall enthaltene
Schlaggeräusch kann von Geräuschen, die von anderen
Schallquellen verursacht werden, gut getrennt und im
Ausgangssignal des Körperschallsensors detektiert werden.
Mittels des bei störungsfrei arbeitendem Motor
aufgenommenen, verarbeiteten und abgespeicherten
Sollwertsignals wird die Kurbelwinkeldifferenz zwischen dem
eigentlichen Zündzeitpunkt des Verbrennungszylinders, der
mit der oberen Totpunktlage des Hubkolbens zusammenfällt,
und dem Auftreten des vom Einspritzventil ausgelösten, über
den Körperschallsensor aufgenommenen und durch die
genannten Verarbeitungsschritte detektierten
Körperschallimpulses bestimmt. Diese Kurbelwinkeldifferenz
oder Zündverzögerung stellt den Referenzkurbelwinkel dar,
mit dem die am laufenden Motor gemessenen Kurbelwinkelwerte
für die Überschreitungsstellen der Detektionsschwelle
korrigiert werden. Damit kann sehr einfach und hochgenau
über einen beliebig langen Zeitabschnitt auch von
angelernten Hilfskräften geprüft werden, inwieweit der
Zündzeitpunkt des Verbrennungszylinders mit der oberen
Totpunktlage seines Hubkolbens übereinstimmt oder ob eine
Zündverzögerung vorhanden ist. Durch entsprechendes
Einstellen kann die Kraftstoffeinspritzung so korrigiert
werden, daß die Zündverzögerung eliminiert wird, was in dem
dargestellten Diagramm durch mit der Korrektur einsetzende
Verlagerung der die Zündverzögerung kennzeichnenden Spur
unmittelbar nachvollzogen wird. Der Prüfer weiß nunmehr,
daß der Verbrennungszylinder optimal arbeitet, das heißt,
größte Antriebsleistung bei geringstem Kraftstoffverbrauch
und minimiertem Schadstoffausstoß abgibt.
Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt
die Darstellung der korrigierten Kurbelwinkelwerte in einem
Diagramm mit orthogonalen Koordinaten, indem die
korrigierten Kurbelwinkelwerte über der Abszisse und die
zugehörigen Zeitwerte ihres Auftretens über der Ordinate
abgetragen werden. Dadurch erhält man eine sehr informative
Darstellung, allgemein unter dem Begriff
Wasserfalldarstellung bekannt, die dem Prüfer oder
Überwacher eine zuverlässige Aussage über die absolute Lage
des Zündzeitpunktes bezogen auf den Umdrehungswinkel der
Kurbelwelle (Kurbelwinkel) liefert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird
dabei die Winkelskalierung der Abszisse so gewählt, daß dem
oberen Totpunkt des Hubkolbens des Verbrennungszylinders
der Kurbelwinkel "0°" zugeordnet wird. Dadurch wird dem
Prüfer oder Überwacher deutlich die Zündverzögerung oder
Zündvoreilung (in Grad Kurbelwinkel) angezeigt, die der
nicht ordnungsgemäß eingestellte Verbrennungszylinder
aufweist. Die Kraftstoffeinspritzung muß dann so korrigiert
werden, daß die Zündverzögerung zu Null wird, die
dargestellte Spur also längs des Kurbelwinkels 0° verläuft.
Die Korrektureinstellung kann an der Anzeige beobachtet
werden und somit die Korrektureinstellung schnell und
hochgenau durchgeführt werden.
Um auch bei sich ändernden Betriebsdrehzahlen der
Brennkraftmaschine die Genauigkeit der Zündeinstellung
überwachen und/oder prüfen zu können, werden gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung die
Referenzkurbelwinkelwerte in einer Referenztabelle
abgelegt, wobei für jede Drehzahl der Kurbelwelle ein
Referenzkurbelwinkel vorgesehen ist. An der laufenden
Brennkraftmaschine wird nunmehr fortlaufend die Drehzahl
der Kurbelwelle gemessen und zur Korrektur der
Kurbelwinkelwerte der der momentanen Drehzahl zugehörige
Referenzkurbelwinkelwert herangezogen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
wird der Körperschallsensor unmittelbar auf dem Gehäuse
eines dem Verbrennungszylinder zur Kraftstoffeinspritzung
zugeordneten Einspritzventils angeordnet. Ein hierfür
geeigneter Körperschallsensor wird beispielsweise von der
Firma Kistler Instrumente AG, Winterthur, Schweiz, unter
der Bezeichnung "K-SHEAR-Piezotron-Beschleunigungssensor"
vertrieben. Bei dieser Befestigung des Sensors ist dieser
sehr nahe an der körperschallerzeugenden Quelle angeordnet
und der Körperschall kann von dem Sensor mit einem sehr
guten Stör- zu Nutzverhältnis (S/N) erfaßt werden.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 7 angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens im folgenden
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur
Überwachung eines Schiffsdieselmotors,
Fig. 2 bis 6 jeweils Beispiele graphischer Darstellungen
auf einer Anzeigeeinheit der Vorrichtung
gemäß Fig. 1.
Das Verfahren zur Überwachung von mindestens einem
Verbrennungszylinder mit von einer Kurbelwelle
angetriebenem Hubkolben und Kraftstoffeinspritzung in einem
Schiffsdieselmotor als Beispiel für eine Brennkraftmaschine
wird mittels einer in Fig. 1 im Blockschaltbild
dargestellten Überwachungsvorrichtung wie folgt
durchgeführt:
Zwecks Überwachung oder Prüfung und/oder Einstellung des
Zündzeitpunktes des Verbrennungszylinders wird auf das
Gehäuse eines dem Verbrennungszylinder zur
Kraftstoffeinspritzung zugeordneten, hier nicht
dargestellten Einspritzventils ein Körperschallsensor
befestigt, der den vom Einspritzventil beim Öffnen und
Schließen durch das Aufschlagen der Ventilnadel auf dem
Ventilsitz erzeugten Körperschall aufnimmt und als
elektrisches Signal an seinem Ausgang zur Verfügung stellt.
Solche Körperschallsensoren können verschiedenartig
ausgebildet sein. Ein Beispiel für einen solchen
Körperschallsensor ist der K-SHEAR-Piezotron-
Beschleunigungssensor der Firma Kistler Instrumente AG,
Winterthur, Schweiz. Das am Ausgang des in Fig. 1 mit 10
bezeichneten Körperschallsensors abgenommene elektrische
Istwertsignal ist ein sog. Zeitsignal, d. h. der
Amplitudenverlauf des Istwertsignals ist eine Funktion der
Zeit. Mittels eines in Fig. 1 mit 11 bezeichneten
Drehzahlmessers wird die Drehzahl n der den Hubkolben im
Verbrennungszylinder antreibenden Kurbelwelle gemessen.
Hierzu wird ein Triggersignal erzeugt, das die obere
Totpunktlage des Hubkolbens im Verbrennungszylinder
signalisiert und mittels dessen die Zahl der Umdrehungen
der Kurbelwelle pro Zeiteinheit (Drehzahl) gemessen werden
kann.
Das als Zeitsignal am Ausgang des Körperschallsensors 10
vorliegende Istwertsignal wird mittels der Drehzahl und -dem
Triggersignal in ein Kurbelwinkelsignal transformiert,
d. h. der Amplitudenverlauf des Istwertsignals ist nunmehr
eine Funktion des Drehwinkels der Kurbelwelle, des sog.
Kurbelwinkels. Ein Beispiel eines Kurbelwinkelsignals ist
in Fig. 3 dargestellt.
Die gleichgerichteten und tiefpaßgefilterten
Kurbelwinkelsignale werden an eine Detektionsschwelle
gelegt und die Überschreitungsstellen der
Detektionsschwelle durch die gleichgerichteten und
tiefpaßgefilterten Kurbelwinkelsignale detektiert. Die den
Überschreitungsstellen zugehörigen Kurbelwinkelwerte werden
bestimmt. Eine zeitkontinuierliche Darstellung dieser
Kurbelwinkelwerte ist beispielhaft in Fig. 4 wiedergegeben.
Die so bestimmten Kurbelwinkelwerte werden nunmehr mittels
Referenzkurbelwinkelwerten korrigiert. Diese
Referenzkurbelwinkelwerte werden aus einem Sollwertsignal
gewonnen, das als Zeitsignal vom Körperschallsensor 10 bei
optimal eingestellter, störungsfrei arbeitender
Brennkraftmaschine abgenommen und den gleichen
Verarbeitungsschritten, wie vorstehend für das
Istwertsignal beschrieben worden ist, unterworfen wird.
Dabei wird für jede Drehzahl der Kurbelwelle ein
Referenzkurbelwinkelwert ermittelt und abgespeichert. Diese
Referenzkurbelwinkelwerte geben die Kurbelwinkeldifferenz
zwischen der oberen Totpunktlage des Hubkolbens im
Verbrennungszylinder und dem Aufnehmen des von der
Ventilnadel des Einspritzventils hervorgerufenen
Körperschalls im Körperschallsensor an. Mit dieser
Kurbelwinkeldifferenz werden die den Überschreitungsstellen
zugehörigen Kurbelwinkelwerte korrigiert und anschließend
zeitkontinuierlich dargestellt. Eine solche Darstellung ist
beispielhaft in Fig. 5 wiedergegeben. Die Darstellung der
korrigierten Kurbelwinkelwerte erfolgt dabei in einem
Diagramm mit orthogonalen Koordinaten, wobei die
Kurbelwinkelwerte über der Abszisse und die zugehörigen
Zeitwerte ihres Auftretens über der Ordinate abgetragen
werden. Die Winkelskalierung der Abszisse ist dabei so
gewählt, daß dem oberen Totpunkt des Hubkolbens der
Kurbelwinkel "0°" zugeordnet ist. Der Kurbelwinkel "0°" ist
dabei etwa mittig auf der Abszisse angeordnet und links und
rechts davon die Kurbelwinkelabweichungen in Grad mit
positivem und negativem Vorzeichen abgetragen. Die
beispielhafte Darstellung in Fig. 5 zeigt, daß im
Verbrennungszylinder eine etwa zeitkonstante
Zündverzögerung von 2 vorhanden ist, d. h. daß die Zündung
bzw. die Kraftstoffeinspritzung des Verbrennungszylinders
nicht optimal eingestellt ist. Die Kraftstoffeinspritzung
für den Verbrennungszylinder müßte nunmehr so korrigiert
werden, bis die in Fig. 5 dargestellt Zeitspur der
Zündverzögerung sich auf den Kurbelwinkel 0° einstellt.
Entsprechende Einstellmechaniken sind am Schiffsdieselmotor
vorhanden, so daß mit Hilfe dieses Überwachungsverfahrens
die Zündeinstellung der Verbrennungszylinder des
Schiffsdiesels laufend überwacht und ggf. korrigiert werden
kann.
In Fig. 1 ist die Überwachungsvorrichtung zur Durchführung
des beschriebenen Überwachungsverfahrens für den
Zündzeitpunkt des Verbrennungszylinders im Blockschaltbild
dargestellt. An den Ausgang des Körperschallsensors 10 ist
ein A/D-Wandler (Analog-Digital-Wandler) 12 angeschlossen,
dessen Ausgang mit dem Eingang einer Transformationseinheit
13 verbunden ist. Der Transformationseinheit 13 sind als
weitere Eingangsgrößen die vom Drehzahlmesser 11 gemessene
Drehzahl n und ein von einem Triggergenerator erzeugtes
Triggersignal, das die obere Totpunktlage des Hubkolbens
des Verbrennungszylinders kennzeichnet, zugeführt. Die
Transformationseinheit 13 transformiert das digitale
Zeitsignal am Ausgang des A/D-Wandlers in ein digitales
Kurbelwinkelsignal. In einem Interpolator 15 wird dieses
digitale Kurbelwinkelsignal interpoliert und als
Analogsignal in einem ersten Display 16 einer
Anzeigeeinheit 17 dargestellt. Die Displaydarstellung ist
in Fig. 3 wiedergegeben.
Das Kurbelwinkelsignal wird einem Hüllkurvendetektor 18
zugeführt. Dieser besteht aus einem Gleichrichter mit
nachgeordnetem Tiefpaß. Der Ausgang des
Hüllkurvendetektors 18 ist mit einem Schwellwertdetektor 19
verbunden, dessen Schwelle über einen Eingang 191 vorgebbar
ist. Der Schwellwertdetektor detektiert die
Überschreitungsstellen der Detektorschwelle durch die
Hüllkurve und gibt die den Überschreitungsstellen
zugehörigen Kurbelwinkelwerte an seinem Ausgang aus. Diese
Kurbelwinkelwerte werden einem zweiten Display 20 der
Anzeigeeinheit 17 zugeführt und dort zeitkontinuierlich
über einen längeren Zeitabschnitt dargestellt. Diese
Displaydarstellung ist in Fig. 4 zu sehen, wobei die
Skalierung auf der Abszisse in Grad Kurbelwinkel ausgehend
von der oberen Totpunktlage des Hubkolbens im
Verbrennungszylinder gewählt ist und die Ordinate eine
Zeitachse darstellt. Diese den Überschreitungsstellen
zugeordneten Kurbelwinkelwerte werden einer
Korrektureinheit 21 zugeführt. Die Korrektureinheit 21 ist
weiterhin mit einem Referenzspeicher 22 verbunden, in dem
eine Vielzahl von Referenzkurbelwinkelwerten, jeweils in
Zuordnung zu einer bestimmten Drehzahl der Kurbelwelle,
abgespeichert ist. Der Adreßeingang des
Referenzspeichers 22 ist mit dem Ausgang des
Drehzahlmessers 11 verbunden, so daß jeweils am Ausgang des
Referenzspeichers 22 der der momentanen Drehzahl der
Kurbelwelle zugehörige Referenzkurbelwinkel ausgelesen und
der Korrektureinheit 21 zugeführt wird. Die am Ausgang des
Schwellwertdetektors 19 abgenommenen Kurbelwinkelwerte
werden nunmehr in der Korrektureinheit 21 mit dem
jeweiligen Referenzkurbelwinkel korrigiert. Im einfachsten
Fall kann die Korrektureinheit 21 ein Differenzbildner
sein, der die Kurbelwinkelwerte um den Referenzwinkelwert
reduziert. Die korrigierten Referenzwinkelwerte werden im
dritten Display 23 der Anzeigeeinheit 17 zeitkontinuierlich
dargestellt. Diese Darstellung der korrigierten
Kurbelwinkelwerte im dritten Display 23 ist in Fig. 5 für
ein Beispiel wiedergegeben. Die Skalierung von Abszisse und
Ordinate ist in gleicher Weise wie in Fig. 4 gewählt. Die
Anzeige im Display 23 ist für den Prüfer die wichtigste und
wird zur Prüfung und ggf. Korrektur der Zündeinstellung des
Verbrennungszylinders benutzt. Im dargestellten Beispiel
der Fig. 5 ist für den Prüfer deutlich zu erkennen, daß der
Verbrennungszylinder eine Zündverzögerung von 2° aufweist,
also nicht, wie gefordert, im oberen Totpunkt des
Hubkolbens (0° Kurbelwinkel) zündet, sondern erst nach
einer Kurbelwinkelverschiebung von 2° in Rotationsrichtung.
Der Prüfer verändert nun die Kraftstoffeinspritzung so
lange, bis diese Zündverzögerung wieder rückgängig gemacht
ist. Zur Verdeutlichung einer zeitkontinuierlichen
Veränderung der Zündverzögerung werden im Display 23 noch
die Zahlenwerte der Zündverzögerung über der Zeit
angezeigt, wie dies in Fig. 5 links zu sehen ist. Dieser
Darstellung kann der Prüfer entnehmen, daß im Beispiel die
Zündverzögerung zeitlich um den Wert 2 schwankt, und zwar
mit einer Amplitude von ± 0,1°.
Der Referenzspeicher 22 kann in sehr einfacher Weise
geladen werden, indem in einer Testphase der Ausgang des
Schwellwertdetektors 19 mit dem Speichereingang des
Referenzspeichers 22 verbunden wird und bei dem nach einer
Motorinspektion nachweislich optimal eingestellten und
störungsfrei arbeitenden Verbrennungszylinder die
Drehzahl n der Kurbelwelle verändert wird. Für jeden
Drehzahlwert n der Kurbelwelle werden am Ausgang des
Schwellwertdetektors 19 eine Vielzahl von etwa konstanten
Kurbelwinkelwerten erhalten, die über das Zeitintervall
gemittelt werden. Der gemittelte Kurbelwinkelwert wird als
Referenzwinkelwert unter der zugeordneten Drehzahladresse
im Referenzspeicher 22 abgelegt.
In der Anzeigeeinheit 17 ist noch ein viertes Display 24
vorgesehen, das an den Drehzahlmesser 11 angeschlossen ist
und in dem die Drehzahl zeitkontinuierlich dargestellt
wird. Ein Beispiel der Drehzahlwiedergabe im vierten
Display 24 ist in Fig. 2 dargestellt.
In Fig. 6 ist eine weitere Möglichkeit der Darstellung der
am Ausgang der Korrektureinheit 21 anfallenden korrigierten
Kurbelwinkelwerte im dritten Display 23 wiedergegeben. Der
dargestellte Zeitabschnitt ist hier deutlich größer und die
Kurbelwinkelskalierung absolut, und zwar bezogen auf den
oberen Totpunkt des ersten von sieben Verbrennungszylindern
des Schiffsdieselmotors gewählt. Der obere Totpunkt des
Hubkolbens im überwachten Verbrennungszylinder liegt bei
205,7° bezogen auf den oberen Totpunkt des Hubkolbens im
ersten Verbrennungszylinder (0°). Deutlich ist in der
Darstellung zu sehen, daß zunächst der Verbrennungszylinder
optimal eingestellt ist, der Zündzeitpunkt mit dem oberen
Totpunkt des Hubkolbens zusammenfällt. Nach einer gewissen
Zeit tritt eine Störung auf, wodurch sich der Zündzeitpunkt
um etwa 2° Kurbelwinkel gegenüber dem oberen Totpunkt des
Hubkolbens des Verbrennungszylinders verschiebt. Durch die
Spurverlagerung im dargestellten Diagramm ist deutlich
diese Störung auszumachen. Sie kann von dem Prüfer durch
entsprechende Korrektur der Kraftstoffeinspritzung wieder
rückgängig gemacht werden.
Das beschriebene Verfahren ist nicht auf die Überwachung
oder Prüfung und/oder Einstellung eines Schiffsdieselmotors
beschränkt. In gleicher Weise können Verbrennungsmotoren
mit Kraftstoffeinspritzung beliebiger Bauart einer
Kontrolle und Korrektur unterzogen werden.
Claims (9)
1. Verfahren zur Überwachung von mindestens einem
Verbrennungszylinder mit von einer Kurbelwelle
angetriebenem Hubkolben und Kraftstoffeinspritzung in
einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem
Schiffsdieselmotor, bei welchem der mittels eines
Sensors am Verbrennungszylinder erzeugte Körperschall
zeitkontinuierlich aufgenommen und das vom Sensor
ausgegebene elektrische Istwertsingal anhand eines
abgespeicherten Sollwertsignals bewertet wird, das vom
Körperschallsensor bei optimal eingestellter,
störungsfrei arbeitender Brennkraftmaschine
zeitkontinuierlich abgenommen worden ist,
gekennzeichnet durch seine Verwendung zur Überwachung
oder Prüfung und/oder Einstellung des Zündzeitpunktes
des Verbrennungszylinders, indem das als Zeitsignal
vorliegende Istwertsignal in Kurbelwinkelsignale
transformiert wird, die Kurbelwinkelsignale
gleichgerichtet und tiefpaßgefiltert und danach an
eine Detektionsschwelle gelegt werden, die
Überschreitungsstellen der Detektionsschwelle durch
die gleichgerichteten und tiefpaßgefilterten
Kurbelwinkelsignale detektiert und die den
Überschreitungsstellen zugehörigen Kurbelwinkelwerte
mittels Referenzkurbelwinkelwerte korrigiert werden,
die durch gleiche Verarbeitungsschritte aus dem
Sollwertsignal gewonnen worden sind, und indem die
korrigierten Kurbelwinkelwerte zeitkontinuierlich
dargestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Darstellung der korrigierten Kurbelwinkelwerte in
einem Diagramm mit orthogonalen Koordinate erfolgt,
indem die korrigierten Kurbelwinkelwerte über der
Abszisse und die zugehörigen Zeitwerte ihres
Auftretens über der Ordinate abgetragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Skalierung der Abszisse so gewählt wird, daß dem
oberen Totpunkt des Hubkolbens der Kurbelwinkel "0°"
zugeordnet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kurbelwinkel "0°" der Abszissenskalierung in etwa
mittig der Abszisse angeordnet wird und links und
rechts davon Kurbelwinkelabweichungen in Grad
abgetragen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Referenzkurbelwinkelwerte in
eine Referenztabelle abgelegt werden, wobei für jede
Drehzahl der Kurbelwelle ein Referenzkurbelwinkel
vorgesehen wird, und daß die Drehzahl der Kurbelwelle
fortlaufend gemessen und zur Korrektur der
Kurbelwinkelwerte der der momentanen Drehzahl
zugehörige Referenzkurbelwinkelwert herangezogen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Körperschallsensor auf dem
Gehäuse eines dem Verbrennungszylinder zur
Kraftstoffeinspritzung zugeordneten Einspritzventils
angeordnet wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 6 mit einem am
Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine
auftretenden Körperschall aufnehmenden
Körperschallsensor (10), einer dem Körperschallsensor
(10) nachgeschalteten Signalverarbeitungskette und
einer am Ende der Signalverarbeitungskette
angeordneten Anzeigeeinheit (17), dadurch
gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungskette in
der genannten Reihenfolge umfaßt:
- - einen Analog-Digital-Wandler (12),
- - eine Transformationseinheit (13) zur Umsetzung eines digitalen Zeitsignals in ein digitales Kurbelwinkelsignal, wozu der Transformationseinheit (13) ein Drehzahlsignal (n) und ein Triggersignal für die obere Totpunktlage des Hubkolbens des Verbrennungszylinders zugeführt ist,
- - einen Interpolator (15),
- - einen Gleichrichter mit nachgeordnetem Tiefpaß (18) zur Bestimmung der Hüllkurve des Kurbelwinkelsignals,
- - einen Schwellwertdetektor (19) mit vorgebbarer Detektionsschwelle, der an seinem Ausgang die Kurbelwinkelwerte für die Überschreitungsstellen der Detektionsschwelle durch die Hüllkurve des Kurbelwinkelsignals liefert, und
- - eine an einem Referenzspeicher (22) mit abgespeicherten Referenzkurbelwinkelwerten angeschlossene Korrektureinheit (21), welche die Kurbelwinkelwerte für die Überschreitungsstellen mittels der aus dem Referenzspeicher (22) ausgelesenen zugehörigen Referenzkurbelwinkelwerte korrigiert,
und daß die Anzeigeeinheit (17) ein Display (23)
aufweist, in welchem die korrigierten
Kurbelwinkelwerte längs einer Zeitachse darstellbar
sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Körperschallsensor (10) am Gehäuse eines der
dem Verbrennungszylinder zur Kraftstoffeinspritzung
zugeordneten Einspritzventils befestigt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944413473 DE4413473A1 (de) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | Verfahren zur Überwachung von Brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944413473 DE4413473A1 (de) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | Verfahren zur Überwachung von Brennkraftmaschinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4413473A1 true DE4413473A1 (de) | 1995-10-26 |
Family
ID=6515798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944413473 Withdrawn DE4413473A1 (de) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | Verfahren zur Überwachung von Brennkraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4413473A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19936885A1 (de) * | 1999-08-05 | 2001-02-22 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine |
DE10235665A1 (de) * | 2002-07-31 | 2004-02-12 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Regelung der Betriebsweise einer Brennkraftmaschine |
WO2005075804A1 (de) | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Verfahren zur detektion des brennbeginns einer brennkraftmaschine |
CN101719410A (zh) * | 2008-10-02 | 2010-06-02 | 罗伯特.博世有限公司 | 用于使喷射阀运行的方法和控制仪 |
US8200415B2 (en) | 2006-12-01 | 2012-06-12 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Method and device for controlling the operating mode of an internal combustion engine |
-
1994
- 1994-04-19 DE DE19944413473 patent/DE4413473A1/de not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19936885A1 (de) * | 1999-08-05 | 2001-02-22 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine |
DE19936885C2 (de) * | 1999-08-05 | 2002-01-31 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine |
DE10235665A1 (de) * | 2002-07-31 | 2004-02-12 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Regelung der Betriebsweise einer Brennkraftmaschine |
WO2005075804A1 (de) | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Verfahren zur detektion des brennbeginns einer brennkraftmaschine |
DE102004005325A1 (de) * | 2004-02-04 | 2005-08-25 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Verfahren zur Detektion des Brennbeginns einer Brennkraftmaschine |
US7516732B2 (en) | 2004-02-04 | 2009-04-14 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Method for detecting the beginning of combustion in an internal combustion engine |
US8200415B2 (en) | 2006-12-01 | 2012-06-12 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Method and device for controlling the operating mode of an internal combustion engine |
CN101719410A (zh) * | 2008-10-02 | 2010-06-02 | 罗伯特.博世有限公司 | 用于使喷射阀运行的方法和控制仪 |
US8584515B2 (en) | 2008-10-02 | 2013-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Method and control unit for operating an injection valve |
CN101719410B (zh) * | 2008-10-02 | 2014-08-13 | 罗伯特.博世有限公司 | 用于使喷射阀运行的方法和控制仪 |
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