SE506547C2 - Förfarande och anordning för att detektera feltändning hos en förbränningsmotor - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 506 547 man definitionsmässigt säga att feltändning har ägt rum. Som mätt pä detta arbete används ofta ett sä kallat indikerat medeltryck (engelska Indicated Mean Effective Pressure IMEP), vilket erhälls genom att dividera det uppmätta arbetet med cylinderns slagvolym.

Feltändning kan detekteras pä ett flertal olika sätt.

En direkt mätning av cylindertrycket i varje enskild cylinder kan naturligtvis användas for detektering av feltändning.

Pä grund av den härda miljön som de erforderliga tryckgivarna har att arbeta i, blir metoden kostsam och har därför huvud- sakligen kommit till användning enbart vid mycket stora för- bränningsmotorer. Eftersom metoden bygger pä jämförelse av futsignalen frän flera olika givare, kan varierande äldring mellan givarna ge problem med tillförlitligheten hos metoden efter läng tid. Dessutom krävs tillgång till vevvinkeln för varje cylinder med stor noggrannhet, för att beräkningen av det uträttade arbetet skall bli tillförlitlig.

En annan metod för detektering av feltändning bestär i att mäta den elektriska ledningsförmágan hos den gas som finns i för- bränningsmotorns cylindrar. Denna mätning kan ske genom att I använda respektive cylinders tändstift som mätelektrod. En sädan metod beskrivs bl a i US 5,207,200. Vid en feltändning blir gasen i cylindern kallare än vid en normal tändning, och gasen har därför vid feltändning lägre elektrisk lednings- förmäga. En fördel med denna metod är att man direkt kan mäta en elektrisk storhet utan att behöva ha tillgäng till en sepa- rat givare. Metoden ställer dock speciella krav pä utformningen av förbränningsmotorns tändsystem. Som exempel kan nämnas att det krävs speciella tändstift och en tändspole för varje cylin- der. Problem kan uppstä pä grund av varierande äldring hos tändstiften och tillförlitligheten vid tomgäng, acceleration och bromsning är inte bra. I övrigt ställer denna metod krav pá mycket hög beräkningskapacitet. 10 15 20 586 547 Ytterligare metoder att detektera feltändning baseras på mät- ning av motorvarvtalet, se bl a US 5,2l6,915 och US S,278,760.

För att utjämna effekten av förbränningsmotorns normala moment- fluktuationer är förbränningsmotorn i regel försedd med ett svänghjul som jämnar ut varvtalsfluktuationerna. Detta innebar att de variationer som uppstår i förbränningsmotorns varvtal på grund av feltåndning också kommer att minska. En signal som på olika sätt kan erhållas motsvarande dessa varvtalsändringar kommer därför att ha en låg signalnivå. Till detta kommer att signalen påverkas av störningar från ojämnheter i underlaget och ej perfekt balanserat svänghjul. Störningar kan dessutom uppstå vid olika driftsituationer som vid acceleration, väx-I ling, frikoppling m m. Kombinationen högt varvtal och låg belastning år en driftsituation som innnebär svårbemästrade 'problem på grund av att periodiska tröghetskrafter, som alstras främst av vevstakarnas och kolvarnas rörelse, dominerar i för- hållande till den kraft som utvecklas i och påverkar cylind- rarnas kolvar vid felfri tändning. Sammantaget innebär den låga signalnivàn och det stora antalet störkällor att metoder base- rade pä mätning av motorvarvtalet kräver beräkningsintensiva utvårderingsmetoder och har begränsad tillförlitlighet. 10 15 20 25 30 35 506 547 REDOGÖRELSE FÖR UPPF INNINGEN Uppfinningen avser ett förfarande och en anordning för detek- tering av feltandning hos en förbranningsmotor dar förbrann- ingsmotorns moment mats med hjalp av en momentgivare anordnad pa förbranningsmotorns vevaxel och dar en momentsignal samplas varvtalssynkront.

Momentsignalen filteras med ett digitalt filter med ett andligt impulssvar som sparrar eller dampar kraftigt för ett urval av hel- eller halvtaliga multipler hos förbranningsmotorns varv- tal, dar urvalet av varvtalsmultipler bland annat beror pa antalet cylindrar hos förbranningsmotorn. i-Genom att mata momentet pa vevaxeln med en momentgivare ar det i princip möjligt att se inverkan av varje enskild tandning och att detektera variationer mellan cylindrar och paföljande tand- ningar i samma cylinder. Nar tandningen i en cylinder helt ute- blir alstras inget nettoarbete av denna cylinder under dess kompressions- och expansionsfas, vilket ocksa pa nagot satt maste visa sig i det uppmätta momentet.

För att sa noggrant som möjligt mata det av motorn alstrade momentet ar det lampligt att mata detta sa nara vevaxeln som möjligt, helst mellan vevaxel och svanghjul. Pa detta satt minskas aven inverkan fran torsionssvangningar i drivlinan och vibrationer da bilen kör pa ojamnt underlag.

Svarigheten ligger i att ur momentsignalen extrahera ett matt per cylinder och arbetscykel, som korrelerar val till det av respektive cylinder utförda arbetet under namnda cykel, och därmed möjliggör detektering enligt definitionen av feltand- ning. Metoden skall dessutom helst vara billig att implemen- tera. 10 15 20 25 30 35 506 547 Momentanvärdet hos momentgivarens utsignal är emellertid i sig inget bra instrument för att detektera feltändningar, utom möjligtvis vid mycket läga varvtal, dä inverkan av resonans- svängningar är liten. Vid resonans kan amplituden hos reso- nanssvängningarna överskrida förändringen hos momentet pä grund av utebliven tändning med en faktor tio.

Förfarandet enligt uppfinningen för att erhälla ett mätt pä feltändning gär ut pä att man bildar ett viktat medelvärde av momentsignalen inom ett intervall kring tändtidpunkten för varje cylinder. Med en lämpligt vald viktfunktion kan man härmed bilda ett indikerat medelmoment (engelska Indicated Mean Effective Torque IMET) som korrelerar väl till det av cylindern utförda arbetet, oberoende av resonanssvängningar. Detta uppnäs »genom att Viktsfunktionen bestäms pä ett sätt som gör det viktade medelvärdet oberoende av cykliska variationer med bestämda periodiciteter hos signalen.

En närmare förklaring av hur nämnda viktsfunktion skall utfor- mas, och hur metoden fungerar, baseras pä egenskaperna hos digitala filter med ett ändligt impulssvar, pä engelska Finite Impulse Response filter eller PIR-filter. Dessa finns beskrivna närmare i ett flertal böcker i ämnet, bl a Handbook of Digital Signal Processing, Ed. by Douglas F Elliot, Academic Press 1987. Chapter 2, sid 55 ff. vid filtrering med ett digitalt FIR-filter samplas insignalen vid diskreta tidpunkter. Utsignalen frän filtret bestär sedan av ett viktat medelvärde av ett antal sampel frän insignalen till filtret. Viktsfunktionen utgör filtrets sä kallade im- pulssvar. För varje ny sampelpunkt i utsignalen utförs medel- värdesbildningen pä insignalen förskjuten en sampelpunkt.

Härigenom kommer ständigt nya värden frän insignalen att ge upphov till utsignalen. Detta förfarande innebär matematiskt att insignalen faltas med FIR-filtrets impulssvar. Impulssvaret bestämmer helt filtrets egenskaper. 10 15 20 25 30 35 506 547 Ett filter med rektangulärt impulssvar, ett sä kallat kamfilter (engelska comb filter) har till exempel den egenskapen att alla frekvenser som är multipler av inversen av impulssvarets längd fullständigt elimineras, och intilliggande frekvenser dämpas pä ett karakteristiskt sätt. Filtrering med ett dylikt filter innebär att man kontinuerligt bildar det löpande medelvärdet av insignalen under en viss tid, eller av ett visst antal sampel, som motsvarar impulssvarets längd.

För användningen vid feltändningsdetektering är det tillräck- ligt att genomföra FIR-filtreringen vid endast en bestämd vevaxelvinkel i förhällande till respektive cylinders övre dödläge i början av arbetstakten, där lämplig vevaxelvinkel väljs enligt erfarenhet för att fä det tydligaste utslaget. hDetta betyder att själva beräkningen endast behöver genomföras N gänger per tvä varv hos vevaxeln, där N är motorns cylinder- antal.

Det dynamiska beteendet hos vevaxeln i en förbränningsmotor är mycket komplext och kan ses som flera olika delprocesser som sammantaget ger upphov till ett karakteristiskt svängnings- beteende överlagrat pä varvtalet hos utgäende axel. Ett sätt att redovisa detta svängningsbeteende för olika laster och varvtal är med hjälp av s k trackingkurvor som visar sväng- ningsamplituden uppdelad pä dess olika övertonskomponenter som funktion av varvtalet.

Beroende pä cylindrarnas antal och placering i motorblocket uppstär för varje förbränningsmotor karakteristiska sväng- ningsbeteenden.

Torsionssvängningsbeteendet hos en rak femcylindrig motor bestär primärt i att förbränningarna exciterar svängningar utgörande 2.5:e tonen till varvtalet och dess övertoner. Detta beror pä att förbränningsmotorn tänder fem gänger per tvä varv.

Denna excitering resulterar i resonanssvängningar där de olika 10 15 20 25 30 35 506 547 övertonerna kommer in i olika grad vid olika varvtal med sitt maximum vid den frekvens där den óvertonens frekvens överens- stämmer med forbränningsmotorns resonansfrekvens. Vid vissa varvtal blir även svängningar med frekvenser lika med tvä och tre gänger varvtalet betydande och ger upphov till olika sväng- ningseffekter.

Hos en rak fyrcylindrig motor är exempelvis andratonen till varvtalet och dess overtoner helt dominerande.

Pä samma sätt kan torsionssvängningsbeteendet for motorer med andra cylinderantal och andra cylinderanordningar härledas teoretiskt eller uppmätas experimentellt. Den teoretiska härledningen är mest lämpad for raka motorer med ekvidistanta étändningar, den experimentella uppmätningen for motorer med mera komplicerad struktur som exempelvis V-motorer.

För att erhälla det indikerade medelmomentet oberoende av dessa torsionssvängningar, väljer man enligt uppfinningen en Vikts- funktion (impulssvar) som filtrerar bort svängningar vid dessa frekvenser.

Den vanligaste formen av digital filtrering innebär att signalen som skall filtreras samplas vid bestämda tidpunkter åtskilda av ett konstant tidsintervall, den sä kallade sampel- perioden. Detta forfarande är lämpligt om man önskar filtrera signaler med ett bestämt frekvensinnehäll.

För att möjliggöra användandet av samma filterfunktion för att detektera feltändning oberoende av motorns varvtal, utnyttjas enligt uppfinningen det faktum att störande torsionssvängningar pä grund av resonans enbart uppkommer for sädana frekvenser där resonansfrekvensen överensstämmer med en frekvens som exciteras av motorn. Dessa exciterade frekvenser är ju som beskrivits ovan kopplade till motorns varvtal. 10 15 w" 25 30 35 506 547 Genom att istället sampla momentsignalen vid tidpunkter åtskilda av ett intervall baserat på en viss vridning av erhålls egenskaper hos överföringsfunktionen för ett efterföljande digitalt filter där egenskaperna är kopplade direkt till motorns varvtal istället för till en absolutfrekvens. Ett sådant förfarande år därmed lämpligt för feltändningsdetek- tering. vevaxeln. så kallad varvtalssynkron sampling, För en fyrcylindrig motor exciteras svängningar med en frekvens lika med multipler av dubbla varvtalet till motorn. Ett filter med ett rektangulärt impulssvar med en längd som motsvarar ett halvt varv, som opererar på en varvtalssynkront insamplad signal, eliminerar precis dessa frekvenser oberoende av motorns kvarvtal. Det är dessutom mycket enkelt och beråkningseffektivt att implementera.

För en femcylindrig motor kråvs ett filter som eliminerar frekvenser lika med 2, 2.5 och 3 gånger motorns varvtal.

För att minska överhörningen mellan cylindrarna, och därmed associerade noggrannhetsproblem, år det väsentligt att det filter som används har ett impulssvar med så kort utsträckning som möjligt. Ett kort impulssvar minskar dessutom det erfor- derliga antalet multiplikationer och additioner vid filtrer- ingen.

Ett filter med minimal längd lämpligt för feltändningsdetek- tering i femcylindriga fyrtaktsmotorer fås enligt uppfinningen genom att kombinera filter med rektangulära impulssvar, kamfil- ter, motsvarande l80°, 144° och l20° vridning av vevaxeln. Vid kontinuerlig filtrering för varje sampelpunkt är det mest be- råkningseffektiva sätt att applicera dessa tre rektangulera filter efter varandra på signalen. För filtrering vid bara ett fåtal utvalda sampelpunkter per varv sker filtreringen i stäl- let genom att bilda ett kombinerat impulssvar för dessa filter 10 15 '20 25 30 35 506 547 där impulssvaren for varje kamfilter enligt känd teknik faltas med varandra. Det på detta sätt erhållna impulssvaret visas i Fig.2. Spektrum for overforingsfunktionen for ett sådant filter visas i Fig.3. En närmare beskrivning av figurerna ges under redovisning av utforingsformer.

På motsvarande sätt erhålls ett lämpligt filter for sexcylind- riga fyrtaktsmotorer genom att kombinera kamfilter motsvarande 1200 respektive 800. Detta eliminerar frekvenser lika med 3 och 4.5 gånger motorns varvtal. For åttacylindriga fyrtaktsmotorer erhålls ett lämpligt filter genom att kombinera kamfilter mot- svarande 900, 720 och 60°. Detta eliminerar frekvenser lika med 4, 5 och 6 gånger motorns varvtal.

ANackdelen med medelvärdesbildning enligt denna teknik är den, trots fåtalet filtreringar per två vevaxelvarv, relativt om- fattande beräkningskapacitet som krävs for att genomfora de antal multiplikationer och additioner som är nodvändigt. An- talet erforderliga multiplikationer kan emellertid elimineras helt och antalet additioner reduceras kraftigt om man i stället for att bilda ett viktat medelvärde enligt konventionell fil- terteknik använder ett alternativt forfarande enligt uppfinn- ingen.

Enligt detta forfarande väljer man enligt ett bestämt monster ut vissa av de insamlade värden, exempelvis 16 eller 32 värden, placerade inom ett vinkelintervall, som sedan summeras. Fordel- ningen av dessa sampel inom vinkelintervallet bestämmer filt- rets overforingsfunktion. Generellt fås ett filter med noll- ställen for ett stort antal frekvenser i overforingsfunktionen, samt måttlig dämpning for hoga frekvenser. Den måttliga dämp- ningen for hoga frekvenser innebär att filtret medger snabba» forändringar av utsignalen vilket år onskvårt vid detektering av feltändning. Nollställena innebär, att filtret fullständigt eliminerar insignalens variation vid dessa frekvenser. men låter signaler med andra frekvenser passera. Genom att välja 10 15 20 25 30 35 506 547 10 urvalet av sampelpunkter så, att nollställena ligger vid de frekvenser som ska undertryckas, dvs de frekvenser som exci- teras av den aktuella motortypen, fås den önskade överför- ingsfunktionen.

Beräkningen av det indikerade medelmomentet kan enligt upp- _ finningen således utföras på flera olika sätt för olika typer av motorer. Man kan även tänka sig att använda olika metoder för samma motor, beroende på motorns varvtal.

Det indikerade medelmomentet fungerar utmärkt som storhet for att detektera enstaka feltändningar. I det för feltändningsde- tekteringen svåraste driftfallet, som år låg last vid högt _ varvtal, är skillnaden i det indikerade medelmomentet vid 'normal drift och vid feltåndning upp till 6 ggr större än den allmänna brusnivän.

Exakt hur feltändning detekteras baserat på det indikerade medelmomentet är i viss mån en ren definitionsfråga, som måste bestämmas i varje enskilt fall beroende på syftet med feltänd- ningsdetekteringen.

Speciellt tydligt blir detta når det gäller feltändnings- detektering vid tomgång och låga varvtal, då en förbrännings- motor naturligt uppvisar mycket stora variationer i uträttat arbete per cylinder och likaledes i det indikerade medel- trycket.

Feltändning kan uppträda både som intermittent och kontinuerlig feltändning. Bestämningen av hur stor avvikelse från det nor- mala indikerade medeltrycket som skall tillåtas i dessa fall, utan att klassificeras som feltändning, måste i vissa fall göras utgående från lagkrav, eller beroende på motorfabrikan- tens specifikationer vid dimensionering av de i motorn ingående komponenterna. 10 15 20 25 30 35 506 547 11 Förfarandet enligt uppfinningen som används för att detektera enstaka feltändningar gär ut pá att jämföra det indikerade medelmomentet för en cylinder med ett viktat medelvärde av intilliggande tändningars indikerade medelmoment. Om avvikelsen är tillräckligt stor räknas den tändningen som en feltändning.

En variant pä denna metod ingar som en del av uppfinningen.

Denna variant gär ut pà att löpande bilda standardavvikelsen hos tidigare tändningar och uttrycka tröskelvärdet i ett antal standardavvikelser. Skillnaden blir dä ett mätt pä i vilken grad momentsignalen mäste avvika frän ett bakgrundsbrus som finns i momentsignalen vid just det driftfallet.

»Inom ramen för uppfinningen kan man dock med hjälp av medel- värdesbildning av det indikerade medelmomentet över ett lämp- ligt antal cykler erhålla möjlighet att detektera mycket smä skillnader i indikerat medelmoment per cylinder. Prov har visat att tillräcklig skillnad för att kunna detektera kontinuerlig feltändning erhälles genom att medelvärdesbilda över 4 cykler.

Detta förfarande är särskilt lämpligt för att detektera obalans mellan cylindrar vid normal drift. Härigenom kan man kompensera för denna obalans, t ex genom individuell styrning av mängden insprutat bränsle i cylindrarna.

RITNINGSFORTECKNING Fig.l visar en principskiss av en anordning enligt uppfinningen för detektering av feltändning hos en förbränningsmotor.

Fig.2 visar genom faltning framtaget impulssvar för ett FIR- filter för andra, 2,5:e och tredje tonen, lämpligt som vikts- funktion för femcylindriga motorer.

Fig.3 visar överföringsfunktionen för ett FIR-filter enligt Fig.2. 10 15 20 25 30 35 506 547 12 Fig.4 visar samplingspunkterna för ett förenklat FIR-filter baserat pà 16 sampel som motsvarar FIR-filtret frän Fig.2.

Fig.5 visar överföringsfunktionen för ett förenklat FIR-filter enligt Fig.4.

Fig.6 visar momentsignalen frän en femcylindrig motor med fyra feltändningar under 10 cykler filtrerat med ett FIR-filter enligt Fig.2.

Fig.7 visar momentsignalen frän samma situation som i Fig.6, filterad med ett förenklat PIR-filter enligt Fig.4.

Fig.8 visar överföringsfunktionen för ett förenklat FIR-filter 'för femcylindriga motorer, baserad pà 32 sampel.

Fig.9 visar de ekvidistanta 16 sampelpunkterna för ett för- enklat FIR-filter för fyrcylindriga motorer.

Fig.lO visar överföringsfunktionen för ett förenklat FIR-filter enligt Fig.9.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Fig.1 visar en principskiss av en anordning för genomförandet av ett förfarande enligt uppfinningen för detektering av fel- tändning hos en förbränningsmotor 1. Förbranningsmotorns moment mäts med hjälp av en momentgivare 2 anordnad pä förbrännings- motorns vevaxel 3 och en momentsignal samplas varvtalssynkront med hjälp av en givare 4. Filtreringen av momentsignalen ge- nomförs med ett digitalt filter 5 med ett ändligt impulssvar som spärrar eller dämpar för ett urval av hel- eller halvtaliga multipler hos förbranningsmotorns varvtal, där urvalet av varv- talsmultipler huvudsakligen betingas av antal cylindrar hos förbranningsmotorn. 10 15 20 25 30 35 506 547 13 För att erhälla bästa möjliga noggrannhet i det indikerade medelmomentet placeras vridmomentgivaren mellan vevaxel och svänghjul.

Om beräkningskapaciteten inte utgör en begränsning kan FIR- filtreringen genomföras pà konventionellt satt. Momentsignalen samplas varvtalssynkront i ett vinkelomràde kring varje tänd- puls och medelvärdesbildas med användande av en viktsfunktion som för en femcylindrig motor motsvarar impulssvaret av ett filter för andra, 2,5:e och tredje tonen och deras övertoner.

En sädan filterfunktion erhälls genom att falta ett andra, 2,S:e och tredje tons filter med varandra. Faltningsintegralen approximeras genom diskretisering i steg motsvarande samplings- Asteget och kräver lika manga multiplikationer och additioner som antalet sampel som motsvarar impulssvarets längd.

Andra tonens filter är rektangulärt med värdet 1 för ett inter- vall av 180° och värdet 0 för den resterande delen av en ar- betscykel 720°). Pä motsvarande sätt motsvarar ett 144° intervall med värdet 1 2,S:e, ett l20° intervall med vär- det l tredje tonens filter osv. Fasläget, dvs centreringen av dessa intervall runt en vinkel matt frän övre dödläget i början av arbetstakten, kan väljas för optimering av resultatet. (tvá varv, För en femcylindrig motor visas filtrets viktsfunktion, som har ästadkommits med den redan beskrivna faltningsoperationen med andra, 2,S:e och tredje tonen i Fig.2, där viktsfunktionen _ visas i godtyckliga enheter som funktion av vinkeln relativt övre dödläget i början av arbetstakten. Fig.3 visar överför- ingsfunktionen, dvs dämpningen i decibel som funktion av frekvensen i varvtalsenheter, för detta filter.

Speciellt enkelt blir filtret för en rak fyrcylindrig motor eftersom det endast består av medelvärdet för momentsignalen under ett lämpligt centrerat 180° intervall för varje cylinder. 10 15 20 25 30 35 506 547 14 Med fördel kan ett FIR-filter med likvärdigt resultat som den konventionella metoden men med kraftigt minskat behov av beräk- ningskapacitet åstadkommas genom att endast välja ut vissa av de insamlade vardena, exempelvis 16 eller 32 värden, placerade inom ett vinkelintervall, som sedan summeras. Fördelningen av dessa sampel bestämmer filtrets frekvensegenskaper, som tidig- are visat.

En utföringsform av ett sådant filter för en femcylindrig motor baserat på 16 sampel visas i Fig.4, där placeringen av de ut- valda sampel visas i vinkelgrad i förhållande till övre död- läget i början av arbetstakten. Erforderlig samplingsfrekvens för att realisera detta filter exakt år lika med 60 sampel per _varv. Överföringsfunktionen för detta filter visas i Fig.5.

"Filtrets överföringsfunktion har nollställen vid andra, 2.5:e och tredje tonen liksom deras udda övertoner samt ett ytter- ligare nollställe vid femte tonen. Fig.6 och Fig.7 visar den filtrerade momentsignalen för en femcylindrig motor med fyra feltändningar under 10 cykler. I Fig.6 har det tidigare be- skrivna genom faltning framtagna konventionella PIR-filtret använts, i Fig.7 filtret baserat på de 16 sampel visade i Fig.4. Filtren har i dessa två fall applicerats som löpande filter för att åskådliggöra identifieringen av den feltändande cylindern. vid metoden enligt uppfinningen väljs för varje cylinder en lämlig tidpunkt inom arbetscykeln, där feltändning ger det tydligaste utslaget efter filtrering. För ändamålet feltåndningsindikering är signalerna från båda filter likvär- diga. Att resultatet hos det modifierade filtret innehåller mera högfrekvent brus vägs upp av det betydligt minskade be-. rakningsomfänget. Med ökat antal sampel kan filtret förbättras ytterligare. Fig.8 visar överföringsfunktionen för ett filter för en femcylindrig motor baserad på 32 sampel. För en rak fyrcylindrig motor blir ett filter som enligt Fig.9 baseras på 16 ekvidistanta sampel mycket enkelt och därmed beräknings- effektivt att implementera. Av motsvarande överföringsfunktion

Claims (29)

10 IS 20 25 30 35 506 547 15 enligt Fig.10 framgär att andra tonen och dess övertoner eli- mineras. Momentsignalen efter filtreringen med antingen den konven- tionella eller den enligt ovan modifierade FIR-metoden ger ett värde för varje cylinder under en arbetscykel. Detta värde jämförs sedan med ett lämpligt statistiskt mätt baserat pä ett antal arbetscykler som tidigare beskrivet. Implementeringen av feltändningsdetektorn sker i ett mikro- datorsystem som arbetar i realtid. Filtreringen utförs digitalt i mjukvaran. AFeltändningsdetektorn kan för Ottomotorer kombineras med mät- ning av spänningen över tändstiftet och dess varaktighet för att kunna avgöra, om feltändningen orsakas av fel i tändsyste- met . PATENTKRAV

1. Förfarande för detektering av feltändning hos en förbränn- ingsmotor (1) där förbränningsmotorns moment mäts med hjälp av en momentgivare (2) anordnad pä förbränningsmotorns vevaxel (3) och där en momentsignal samplas varvtalssynkront med hjälp av en givare (4), där förfarandet k ä n n e t e c k n a s en digital filtrering av momentsignalen genomförs med ett digi- av att talt filter (5) med ett andligt impulssvar som spärrar eller dämpar för ett urval av hel- eller halvtaliga multipler hos förbränningsmotorns varvtal, där urvalet av varvtalsmultipler huvudsakligen betingas av antal cylindrar hos förbränningsmotorn.

2. Förfarande enligt patentkrav 1 som k ä n n e t e c k n a s av att frekvenser lika med det dubbla varvtalet hos förbränn- ingsmotorn och dess multipler spärras av det digitala filtret. 10 15 20 25 30 35 506 547 16

3. Förfarande enligt patentkrav 1 som k å n n e t e c k n a s av att åtminstone frekvenser lika med 2, 2.5 och 3 gånger förbrånningsmotorns varvtal spärras av det digitala filtret.

4. Förfarande enligt patentkrav 1 som k a n n e t e c k n a s av att åtminstone frekvenser lika med 3 och 4.5 gånger för- brånningsmotorns varvtal spårras av det digitala filtret.

5. Förfarande enligt patentkrav l som k å n n e t e c k n a-s av att åtminstone frekvenser lika med 4, 5 och 6 gånger för- brånningsmotorns varvtal spärras av det digitala filtret.

6. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven som k å n n e t e c k n a s av att den digitala filtreringen lgenomförs en gång under varje cylinders arbetscykel.

7. Förfarande enligt patentkraven 1, 2 eller 6 som k a n n e t e c k n a s av att det digitala filtret anordnas som ett kamfilter.

8. Förfarande enligt patentkraven 1, eller 3 till 6 som k å n n e t e c k n a s av att det digitala filtret tas fram genom faltning av två eller flera kamfilter.

9. Förfarande enligt något av patentkraven 1 till 6 som k å n n e t e c k n a s av att filtreringen åstadkoms genom addition av ett urval sampelpunkter hos momentsignalen, där dessa sampelpunkter fördelas på vevaxelvinklar på ett sådant sätt, att filtret anordnas att sparra eller dämpa for en eller flera varvtalsmultipler.

10. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven som k å n n e t e c k n a s av att feltåndning indikeras når en avvikelse av ett genom filtrering framtaget indikerat medel- moment för en cylinder från ett viktat medelvårde av intill- 10 15 20 25 30 35 506 547 17 liggande tåndningars indikerade medelmoment överskrider ett tröskelvarde som kan bero på det indikerade medelmomentet.

11. Förfarande enligt patentkraven 1 och 10 som k å n n e t e c k n a s av att tröskelvårdet till en del beståms av en löpande bildad standardavvikelse hos ett antal föregående tåndningar.

12. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven som k å n n e t e c k n a s av att ett medelvärde av det indi- kerade medelmomentet under ett antal tåndningar bildas för varje cylinder och anvånds för detektering av kontinuerlig feltåndning och/eller obalans mellan cylindrar.

13. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven som k å n n e t e c k n a s av att momentgivaren anordnas mellan vevaxeln och ett svånghjul.

14. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven. k å n n e t e c k n a t av att åven en spänning över tånd- stiftet och dess varaktighet mats.

15. Anordning för detektering av feltåndning hos en förbrånn- ingsmotor (1) innefattande en momentgivare (2) anordnad på förbranningsmotorns vevaxel (3) för matning av förbrånn- ingsmotorns moment dar en momentsignal från momentgivaren samplas varvtalssynkront med hjålp av en givare (4). k a n n e t e c k n a d av att ett digitalt filter (S) genomför en digital filtrering av momentsignalen där filtret spärrar eller dåmpar för ett urval av hel- eller halvtaliga multipler hos förbrånningsmotorns varvtal, med urvalet av varvtalsmultipler huvudsakligen betingat av antal cylindrar hos förbrånningsmotorn. 10 15 20 25 30 35 -lika med 4, 506 547 18

16. Anordning enligt patentkrav 15, k å n n e t e c k n a d av att det digitala filtret spårrar för det dubbla varvtalet hos förbrånningsmotorn och dess multipler.

17. Anordning enligt patentkrav 15, k å n n e t e c k n a d av att det digitala filtret spärrar åtminstone för frekvenser lika med 2, 2.5 och 3 gånger förbrånningsmotorns varvtal.

18. Anordning enligt patentkrav 15, k a n n e t e c k n a d av att det digitala filtret sparrar åtminstone för frekvenser lika med 3 och 4.5 gånger förbrånningsmotorns varvtal.

19. Anordning enligt patentkrav 15, k å n n e t e c k n a d av att det digitala filtret spårrar åtminstone för frekvenser 5 och 6 gånger förbrånningsmotorns varvtal.

20. Anordning enligt något av patentkraven 15 till 19, k å n n e t e c k n a d av att anordningen genomför den digitala filtreringen vid ett tillfålle under varje cylinders arbetscykel.

21. Anordning enligt patentkrav 15, 16 eller 20, k å n n e t e c k n a d av att det digitala filtret år ett kamfilter.

22. Anordning enligt patentkrav 15, eller 17 till 20, k å n n e t e c k n a d av att det digitala filtret år framtaget genom faltning av två eller flera kamfilter.

23. Anordning enligt något av patentkraven 15 till 20, k a n n e t e c k n a d av att anordningen genomför den digi- tala filtreringen genom addition av ett urval sampelpunkter hos momentsignalen, dår dessa sampelpunkter år fördelade på vev- axelvinklar på ett sådant satt, att filtret spårrar eller dåm- par kraftigt för en eller flera varvtalsmultipler. 10 15 20 25 30 35 506 547 19

24. Anordning enligt nägot av patentkraven 15 till 23, k ä n n e t e c k n a d av att den indikerar feltändning när en avvikelse av ett genom filtrering framtaget indikerat me- delmoment för en cylinder frän ett viktat medelvärde av intill- liggande tändningars indikerade medelmoment överskrider ett tröskelvärde som kan bero pä det indikerade medelmomentet.

25. Anordning enligt patentkrav 15 och 24, k ä n n e - t e c k n a d av att tröskelvärdet till en del beror pà en löpande bildad standardavvikelse hos ett antal föregående tändningar. l

26. Anordning enligt något av patentkraven 15 till 25. Ik ä n n e t e c k n a d av att anordningen för varje cylinder bildar ett medelvärde av det indikerade medelmomentet under ett antal tändningar för detektering av kontinuerlig feltändning och/eller obalans mellan cylindrar.

27. Anordning enligt nagot av patentkraven 15 till 26. k ä n n e t e c k n a d av att momentgivaren är anordnad mellan vevaxel och ett svänghjul.

28. Anordning enligt nägot av patentkraven 15 till 27, k ä n n e t e c k n a d av att momentgivaren är en magnetoelastisk givare.

29. Anordning enligt nägot av patentkraven 15 till 28, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen även innefattar medel för mätning av en spänning över tändstiftet och dess varaktighet.