WO1992019947A1 - Process and device for detecting knocking combustion in an internal combustion engine - Google Patents

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WO1992019947A1
WO1992019947A1 PCT/DE1992/000246 DE9200246W WO9219947A1 WO 1992019947 A1 WO1992019947 A1 WO 1992019947A1 DE 9200246 W DE9200246 W DE 9200246W WO 9219947 A1 WO9219947 A1 WO 9219947A1
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internal combustion
cylinders
combustion engine
knock
knocking
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Application number
PCT/DE1992/000246
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Inventor
Bernhard Mencher
Michael Froeschle
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • G01L23/225Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines circuit arrangements therefor

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detecting knocking combustion in an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 or according to the preamble of claim 9.
  • the method according to the invention and the device according to the present invention for detecting knocking combustion in an internal combustion engine have the advantage that the detection reliability of knocking combustion can be carried out with high accuracy even without cylinder detection or phase sensor, so that a simple procedure or a relatively simple device for detecting knocking combustion, the non-detection of knocking burns and false detections can be excluded with a high degree of certainty.
  • the cylinders of the internal combustion engine are divided into groups to which various knock detection factors are assigned.
  • knocking combustion within a group of cylinders can be distinguished from non-knocking combustion on the basis of the different knock detection factors.
  • the method is characterized in that it is very simple and therefore inexpensive to implement.
  • errors in the detection of knocking combustion can be reduced to a minimum.
  • the different knock detection factors of the different cylinder groups are specified as a fixed value or determined on the basis of a characteristic curve or a characteristic diagram. As a result, the different knock detection factors can be made available in a simple manner for the detection of knocking combustion.
  • an embodiment of the method is preferred in which the inner and outer cylinders of an internal combustion engine with four cylinders arranged in series are combined to form a group.
  • the knock detection factors of the inner and outer cylinder groups can be distinguished without any particular effort, so that the method for knock detection can be implemented simply and inexpensively.
  • an embodiment of the method is preferred in which an assignment is generated on the crankshaft with the aid of the reference mark, on the basis of which the output signals of the knock sensor can be distinguished between the individual groups of cylinders of the internal combustion engine. Due to the fact that such reference signals are present in most engine control units, the assignment of the output signals of the knock sensor to the individual cylinder groups can be implemented particularly easily.
  • An embodiment of the method which is characterized in that in order to distinguish knocking combustion from non-knocking combustion of the inner and outer groups of two cylinders of the internal combustion engine as knockers. characteristic factor the different useful / noise ratio is used for the output signal of the knock sensor is particularly preferred.
  • the knock detection factor can be determined in this way in a simple manner, so that the method can be carried out inexpensively.
  • an embodiment of the method is preferred in which a so-called measurement window is generated as a function of the crankshaft position, within which the distinction between knocking and non-knocking combustion is made.
  • the knock sensor is arranged essentially symmetrically to the defined groups of cylinders. In this way, different knock detection factors can be determined, so that the method can be carried out relatively easily.
  • the knock sensor is arranged approximately in the middle of the four cylinders of an internal combustion engine arranged in series.
  • the arrangement of the knock sensor is relatively uncritical. It can be adapted to the spatial conditions of the internal combustion engine without slight deviations in the arrangement leading to measurement errors.
  • the advantages mentioned also result in a device with the features of claim 9. Because a knock signal evaluation circuit is provided, with which the output signals of the knock sensor are processed, and a comparator circuit is provided, which outputs the output signals of the knock signal evaluation circuit processed taking into account a knock detection factor and emits a knock signal in the event of knocking combustion, a simple circuit for knock detection of an internal combustion engine is provided which can be implemented inexpensively and can be operated relatively reliably.
  • the advantages mentioned can also be achieved in that the said device is used as part of an engine control unit of an internal combustion engine, in particular influencing the ignition and / or the injection of the internal combustion engine.
  • Such an integration of the device into an engine control unit means a space-saving and therefore inexpensive implementation of the device, while at the same time providing high functional reliability.
  • FIG. 2 shows a rough functional sketch of an internal combustion engine with four cylinders connected in series
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of an internal combustion engine with an electronic control device, which includes the device for detecting knocking combustion
  • FIG. 4 shows a basic circuit diagram of a knock sensor with a downstream control circuit
  • Figure 5 is a diagram illustrating the implementation of the method for detecting knocking combustion.
  • the method or the device for detecting knocking combustion in an internal combustion engine can in principle be used with all engines which have a plurality of cylinder groups with a distinguishable knock detection factor.
  • the method and the device are particularly preferably used in four-cylinder engines, the cylinders of which can be combined in two groups: two outer and two inner cylinders. It is essential for the method that the ignition of the cylinders is selected such that cylinders of different groups are always supplied with an ignition spark one after the other.
  • the firing sequence 1-3-4-2 or 1-2-4-3 that is common in four-cylinder engines can be used.
  • a prerequisite for carrying out the method is a reference mark on the crankshaft, so that its position in relation to a fixed system can be detected, for example with a sensor.
  • the ignition sequence mentioned is reproduced in FIG. 1 in a diagram in which the detection of the reference mark on the crankshaft is indicated in an uppermost graph by individual pulses. There is a 360 ° rotation of the cube shaft between two pulses.
  • the firing event of a cylinder is indicated by a continuous line, which is indicated by downward-pointing pulses and symbolized lightning bolts.
  • the closing and opening process of an ignition coil is to be indicated by the negative impulses.
  • FIG. 2 shows, roughly schematically, an internal combustion engine with four cylinders arranged in series, the associated numbers 1, 2, 3 and 4 of which are reproduced. are given.
  • the sketch shows the radiator fan on the left and the output of the internal combustion engine on the right.
  • a knock sensor K is indicated by a dot in the middle of the four cylinders.
  • FIGS. 1 and 2 By looking at FIGS. 1 and 2, it can be seen which of the four cylinders of the internal combustion engine according to FIG. 2 is controlled in the ignition process outlined in FIG. 1.
  • FIG 3 also shows an internal combustion engine 10 with four cylinders arranged in series, the spark plugs ZI to Z4 of which are sketched.
  • a knock sensor K is again drawn, which is connected to an engine control unit 20 via a line I--.
  • the internal combustion engine 10 is also provided with a sensor that detects the speed of the internal combustion engine, a speed sensor DG, which is connected to the engine control unit 20 via an associated line.
  • the sketch according to FIG. 3 also indicates that the engine control unit 20 is supplied with further information, for example about the load, the temperature or about the supply voltage U BATT of the system.
  • the engine control unit 20 outputs control signals to the ignition and to the injection of the internal combustion engine as output signals. For details of the otherwise known functions of the engine control devices need not be discussed further here.
  • the engine control unit 20 comprises a knock signal evaluation circuit KSA, to which the output signals of the knock sensor K are fed via the line 1 ⁇ r.
  • the engine control unit includes a microprocessor ⁇ C, which serves as a central control unit.
  • the above-mentioned additional signals such as load, temperature and supply voltage are fed to an A / D converter 22 which also receives the output signals of the knock signal evaluation circuit KSA.
  • Output signals of the A / D converter 22 are output to the central microprocessor ⁇ C. Its output signals are emitted via a suitable output stage circuit E to each of the lines assigned to the ignition Z or injection E.
  • the output signals of knock sensor K are output via line ⁇ to knock signal evaluation circuit KSA, which has an amplifier V, a filter F, a rectifier G and an integrator I.
  • the output signals of the knock sensor are processed by the individual elements connected in series.
  • the knock signal evaluation circuit KSA is connected via a line M to the microprocessor ⁇ C of the motor control circuit 20 shown in FIG.
  • the output signals of the knock signal evaluation circuit KSA are fed via a line L A to the A / D converter 22 which, after processing the signals, forwards them to the microprocessor ⁇ C.
  • the microprocessor ⁇ C has a cylinder evaluation circuit or cylinder assignment circuit 30 which assigns the output signals of the A / D converter to the cylinder 1, 2, 3 or 4 of the internal combustion engine (see FIG. 3).
  • the assignment of the signals to the individual cylinders can be seen from the output lines of the cylinder assignment circuit 30 identified by the numbers * 1-, -2-, * 3 * and » 4 1 .
  • Circuit elements 31 and 32 arranged downstream of the cylinder assignment circuit determine the current value of the knock sensor and the mean value of the output signal of the knock sensor, taking previous work cycles into account.
  • the output signals of these two circuits 31 and 32 are fed to a comparator circuit 33 which compares these two values with one another.
  • the comparator or comparator circuit 33 has four output lines assigned to the cylinders 1, 2, 3 and 4, which are identified in FIG. 4 by the corresponding numbers of the cylinders. On the basis of the signals appearing on these lines, a distinction can be made as to whether knocking or non-knocking combustion of the cylinder assigned to the respective line has taken place. In FIG. 4, it is assumed that knocking combustion of cylinder 1 was determined on the basis of the signal detected by knock sensor K. The output of the comparator 33, which is assigned to the cylinder 1, is therefore indicated by a large arrow, while the other outputs have an arrow shown in the normal manner.
  • the microprocessor ⁇ C Based on the detection of knocking combustion via line Z, the microprocessor ⁇ C sends a corresponding signal to the ignition output stage 35, which then, marked by a broad arrow, influences the ignition of the cylinder 1 accordingly.
  • the integrator I of the knock signal evaluation circuit KSA is acted upon by a measurement window signal, that is to say the integration of the input signal takes place only during a predetermined range of a crankshaft angle.
  • the output signal of the knock signal evaluation circuit KSA is output to the A / D converter 22 via the line L A and the digitized value of ⁇ C is requested at a defined time. In this way, knock detection interference is reduced to a minimum.
  • the processed output signal of the speed sensor DG (see FIG. 3) of the internal combustion engine 10 is at the very top of the illustration in FIG. or a so-called tooth signal.
  • a reference mark signal t R is indicated, which has individual pulses and represents the position of the crankshaft.
  • This reference mark signal is generated in the usual way, for example by the engine control unit 20.
  • M denotes the measurement window signal sketched on line M shown in FIG. 4, which ultimately serves to evaluate the output signal of knock sensor K.
  • FIG. 5 it is also indicated by horizontal arrows which of the two groups of cylinders of the internal combustion engine is taken into account in the current evaluation of the output signal of knock sensor K.
  • the output signals of the knock sensor are evaluated with an arrow marked with an for the outer cylinder group and with an arrow marked with i for the inner cylinder group.
  • cylinders 1 and 4 are to be assigned to the outer group of cylinders and cylinders 2 and 3 to the inner group of cylinders.
  • the knock detection factor referred to here as the K factor is used during a measurement window for the determination of knocking or non-knocking combustion. It can be seen that in the area in which the measuring window for the outer group of cycles is activated, the knock detection factors for the cylinders 1 and 4 are activated, while when the measurement window for the group of the inner cylinders 2 and 3 is activated, the knock detection factors for these cylinders 2 and 3 are used.
  • knocking combustions can be detected with a high degree of detection reliability in the internal combustion engine mentioned here.
  • the fact that two cylinders are combined for knock detection makes the method very simple and therefore inexpensive to implement.
  • Different knock detection factors are assigned to the two cylinder groups and are stored in the suitable memory 34 according to FIG. 4 as a fixed value, characteristic curve or as a characteristic diagram.
  • crankshaft has a reference mark and the sequence of the firings of the cylinders of the internal combustion engine has the firing sequence shown in FIG. 1. Each time alternately cylinders of the different groups are ignited.
  • the outer and inner cylinders can be selected with the reference mark on the crankshaft.
  • different knock detection factors are assigned to the outer and inner cylinders, the useful / noise ratio in the knock sensor signal being different between knocking combustion between the outer and inner cylinders, provided the sensor is approximately in the middle is arranged between the second and third cylinders (see FIGS. 2 and 3).

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Abstract

The proposal is for a process for detecting knocking combustion in an internal combustion engine implemented with the aid of a knock sensor and a reference mark on the engines crankshaft. In the process, on the assessment of signals from the knock sensor, knock signals are allocated to certain groups of cylinders of the internal combustion engine with the aid of the aforementioned reference mark and various knock recognition factors for the individual groups of cylinders are used by means of which knocking combustion can be distinguished from non-knocking combustion within a group of cylinders.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer klop¬ fenden Verbrennung in einer BrennkraftmaschineMethod and device for detecting knocking combustion in an internal combustion engine
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Erkennung einer klopfenden Verbren¬ nung in einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1 beziehungsweise gemäß Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a method and a device for detecting knocking combustion in an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 or according to the preamble of claim 9.
Es ist bekannt, mit Hilfe von Klopfsensoren eine klopfende Verbrennung in den Zylindern einer Brenn¬ kraftmaschine zu erfassen. Um im Betrieb der Brenn¬ kraftmaschine möglicherweise auftauchende Signale des Klopfsensors einem bestimmten Zylinder zuordnen zu können, werden beispielweise eine bekannte Zy- lindererkennung oder ein Phasensensor eingesetzt. Dadurch sind die bekannten Verfahren relativ auf¬ wendig und kostenintensiv.It is known to detect knocking combustion in the cylinders of an internal combustion engine with the aid of knock sensors. In order to be able to assign signals of the knock sensor that may appear during operation of the internal combustion engine to a specific cylinder, for example, a known cylinder Linder detection or a phase sensor used. As a result, the known methods are relatively complex and cost-intensive.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Demgegenüber haben das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die Vorrichtung gemäß der vor¬ liegenden Erfindung zur Erkennung einer klopfenden Verbrennung in einer Brennkraftmaschine den Vor¬ teil, daß die Erkennungssicherheit von klopfenden Verbrennungen auch ohne Zylindererkennung be¬ ziehungsweise Phasensensor mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden können, so daß bei einem ein¬ fachen Verfahrensablauf beziehungsweise einer re¬ lativ einfach aufgebauten Vorrichtung zur Erkennung einer klopfenden Verbrennung die Nichterkennung von klopfenden Verbrennungen und Falscherkennungen mit hoher Sicherheit ausgeschlossen werden können.In contrast, the method according to the invention and the device according to the present invention for detecting knocking combustion in an internal combustion engine have the advantage that the detection reliability of knocking combustion can be carried out with high accuracy even without cylinder detection or phase sensor, so that a simple procedure or a relatively simple device for detecting knocking combustion, the non-detection of knocking burns and false detections can be excluded with a high degree of certainty.
Dies wird bei einem Verfahren mit den Merkmalen ge¬ mäß Anspruch 1 dadurch erreicht, daß die Zylinder der Brennkraftmaschine in Gruppen unterteilt wer¬ den, denen verschiedene Klopferkennungsfaktoren zu¬ geordnet werden. Bei der Auswertung der Signale ei¬ nes Klopfsensors kann aufgrund der unterschied¬ lichen Klopferkennungsfaktoren eine klopfende Ver¬ brennung innerhalb einer Gruppe von Zylindern von einer nichtklopfenden Verbrennung unterschieden werden. Dabei zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, daß es sehr einfach und dadurch kostengünstig realisierbar ist. überdies lassen sich Fehler bei der Erkennung einer klopfenden Verbrennung auf ein Minimum reduzieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfah¬ rens werden die unterschiedlichen Klopferkennungs¬ faktoren der verschiedenen Zylindergruppen als Festwert vorgegeben oder anhand einer Kennlinie be¬ ziehungsweise eines Kennfelds bestimmt. Dadurch lassen sich die unterschiedlichen Klopferkennungs¬ faktoren auf einfache Weise für die Erfassung einer klopfenden Verbrennung bereitstellen.This is achieved in a method with the features according to claim 1 in that the cylinders of the internal combustion engine are divided into groups to which various knock detection factors are assigned. When evaluating the signals of a knock sensor, knocking combustion within a group of cylinders can be distinguished from non-knocking combustion on the basis of the different knock detection factors. The method is characterized in that it is very simple and therefore inexpensive to implement. In addition, errors in the detection of knocking combustion can be reduced to a minimum. In a preferred embodiment of the method, the different knock detection factors of the different cylinder groups are specified as a fixed value or determined on the basis of a characteristic curve or a characteristic diagram. As a result, the different knock detection factors can be made available in a simple manner for the detection of knocking combustion.
Bevorzugt wird außerdem eine Ausführungsform des Verfahrens, bei dem die inneren und die äußeren Zy¬ linder einer Brennkraftmaschine mit vier in Reihe angeordneten Zylindern zu je einer Gruppe zusammen¬ gefaßt werden. Die Klopferkennungsfaktoren der in¬ neren und äußeren Zylindergruppen lassen sich ohne besonderen Aufwand unterscheiden, so daß das Ver¬ fahren zur Klopferkennung einfach und kostengünstig realisierbar ist.In addition, an embodiment of the method is preferred in which the inner and outer cylinders of an internal combustion engine with four cylinders arranged in series are combined to form a group. The knock detection factors of the inner and outer cylinder groups can be distinguished without any particular effort, so that the method for knock detection can be implemented simply and inexpensively.
Überdies wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, bei der mit Hilfe der Bezugsmarke an der Kurbelwelle eine Zuordnung erzeugt wird, anhand der die Ausgangssignale des Klopfsensors zwischen den einzelnen Gruppen von Zylindern der Brennkraftma¬ schine unterscheidbar sind. Aufgrund der Tatsache, daß in den meisten Motor-Steuergeräten derartige Referenzsignale vorhanden sind, ist die Zuordnung der Ausgangssignale des Klopfsensors zu den einzel¬ nen Zylindergruppen besonders einfach realisierbar.In addition, an embodiment of the method is preferred in which an assignment is generated on the crankshaft with the aid of the reference mark, on the basis of which the output signals of the knock sensor can be distinguished between the individual groups of cylinders of the internal combustion engine. Due to the fact that such reference signals are present in most engine control units, the assignment of the output signals of the knock sensor to the individual cylinder groups can be implemented particularly easily.
Eine Ausführungsform des Verfahrens, die sich da¬ durch auszeichnet, daß zur Unterscheidung einer klopfenden Verbrennung von einer nichtklopfenden Verbrennung der inneren und äußeren Gruppe von je zwei Zylindern der Brennkraftmaschine als Klopfer- kennungsfaktor der unterschiedliche Nutz/Rauschab¬ stand beim Ausgangssignal des Klopfsensors herange¬ zogen wird, ist besonders bevorzugt. Die Bestimmung des Klopferkennungsfaktors ist auf diese Weise ein¬ fach realisierbar, so daß das Verfahren kostengüns¬ tig durchführbar ist.An embodiment of the method, which is characterized in that in order to distinguish knocking combustion from non-knocking combustion of the inner and outer groups of two cylinders of the internal combustion engine as knockers. characteristic factor the different useful / noise ratio is used for the output signal of the knock sensor is particularly preferred. The knock detection factor can be determined in this way in a simple manner, so that the method can be carried out inexpensively.
Überdies wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, bei dem in Abhängigkeit von der Kurbel¬ wellenstellung ein sogenanntes Meßfenster erzeugt wird, innerhalb dessen die Unterscheidung zwischen einer klopfenden und einer nichtklopfenden Verbren¬ nung vorgenommen wird. Durch die Vorgabe eines der¬ artigen Meßfensters lassen sich Meßfehler auf ein Minimum reduzieren, ohne daß der Schaltungsaufwand zur Realisierung des Verfahrens wesentlich erhöht würde.In addition, an embodiment of the method is preferred in which a so-called measurement window is generated as a function of the crankshaft position, within which the distinction between knocking and non-knocking combustion is made. By specifying such a measurement window, measurement errors can be reduced to a minimum without the circuit complexity for implementing the method being significantly increased.
Weiterhin wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, bei welchem der Klopfsensor im wesent¬ lichen symmetrisch zu den definierten Gruppen der Zylinder angeordnet wird. Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Klopferkennungsfaktoren be¬ stimmen, so daß das Verfahren relativ störunanfäl- lig durchführbar ist.Furthermore, an embodiment of the method is preferred in which the knock sensor is arranged essentially symmetrically to the defined groups of cylinders. In this way, different knock detection factors can be determined, so that the method can be carried out relatively easily.
Schließlich wird ein Verfahren bevorzugt, bei dem der Klopfsensor etwa in der Mitte der in Reihe an¬ geordneten vier Zylinder einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Bei einer derartigen Realisierung des Verfahrens ist die Anordnung des Klopfsensors relativ unkritisch. Sie kann an die räumlichen Ge¬ gebenheiten der Brennkraftmaschine angepaßt werden, ohne daß geringfügige Abweichungen der Anordnung zu Meßfehlern führen. Die genannten Vorteile ergeben sich auch bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Da¬ durch, daß eine Klopfsignalauswertungsschaltung vorgesehen ist, mit der die Ausgangssignale des Klopfsensors aufgearbeitet werden, und eine Kom- paratorschaltung gegeben ist, die die Ausgangs¬ signale der Klopfsignalauswertungsschaltung unter Berücksichtigung eines Klopferkennungsfaktors be¬ arbeitet und im Falle einer klopfenden Verbrennung ein Klopfsignal abgibt, ist eine einfache Schaltung zur Klopferkennung einer Brennkraftmaschine vor¬ gegeben, die kostengünstig realisierbar und relativ störunanfällig betreibbar ist.Finally, a method is preferred in which the knock sensor is arranged approximately in the middle of the four cylinders of an internal combustion engine arranged in series. In such an implementation of the method, the arrangement of the knock sensor is relatively uncritical. It can be adapted to the spatial conditions of the internal combustion engine without slight deviations in the arrangement leading to measurement errors. The advantages mentioned also result in a device with the features of claim 9. Because a knock signal evaluation circuit is provided, with which the output signals of the knock sensor are processed, and a comparator circuit is provided, which outputs the output signals of the knock signal evaluation circuit processed taking into account a knock detection factor and emits a knock signal in the event of knocking combustion, a simple circuit for knock detection of an internal combustion engine is provided which can be implemented inexpensively and can be operated relatively reliably.
Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further configurations of the device result from the remaining subclaims.
Schließlich lassen sich die genannten Vorteile auch dadurch erreichen, daß die genannte Vorrichtung als Teil eines Motor-Steuergeräts einer Brennkraft¬ maschine eingesetzt wird daß insbesondere die Zün¬ dung und/oder die Einspritzung der Brennkraft¬ maschine beeinflußt. Eine derartige Integration der Vorrichtung in eine Motor-Steuergerät bedeutet eine platzsparende und damit kostengünstige Realisierung der Vorrichtung, wobei gleichzeitig eine hohe Funk¬ tionssicherheit gegeben ist.Finally, the advantages mentioned can also be achieved in that the said device is used as part of an engine control unit of an internal combustion engine, in particular influencing the ignition and / or the injection of the internal combustion engine. Such an integration of the device into an engine control unit means a space-saving and therefore inexpensive implementation of the device, while at the same time providing high functional reliability.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich¬ nung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Prinzipskizze, aus der die Zündfolge einer Brennkraftmaschine mit vier Zylin¬ dern ersichtlich ist;The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it: 1 shows a schematic diagram from which the ignition sequence of an internal combustion engine with four cylinders can be seen;
Figur 2 eine grobe Funktionsskizze einer Brenn¬ kraftmaschine mit vier in Reihe ge¬ schalteten Zylindern;FIG. 2 shows a rough functional sketch of an internal combustion engine with four cylinders connected in series;
Figur 3 eine Prinzipskizze einer Brennkraft¬ maschine mit einem elektronischen Steuer¬ gerät, welches die Vorrichtung zur Erken¬ nung einer klopfenden Verbrennung ein¬ schließt;FIG. 3 shows a schematic diagram of an internal combustion engine with an electronic control device, which includes the device for detecting knocking combustion;
Figur 4 ein Prinzipschaltbild eines Klopfsensors mit einer nachgeschalteten Steuerschal¬ tung undFIG. 4 shows a basic circuit diagram of a knock sensor with a downstream control circuit and
Figur 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Durchführung des Verfahrens zur Erkennung einer klopfenden Verbrennung.Figure 5 is a diagram illustrating the implementation of the method for detecting knocking combustion.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Das Verfahren beziehungsweise die Vorrichtung zur Erkennung einer klopfenden Verbrennung in einer Brennkraftmaschine sind grundsätzlich bei allen Mo¬ toren einsetzbar, die mehrere Zylinder-Gruppen mit unterscheidbarem Klopferkennungsfaktor aufweisen. Besonders bevorzugt werden das Verfahren und die Vorrichtung bei Vierzylindermotoren eingesetzt, de¬ ren Zylinder in zwei Gruppen zusammengefaßt werden können: in zwei äußere und in zwei innere Zylinder. Für das Verfahren ist wesentlich, daß die Zündung der Zylinder so gewählt ist, daß nacheinander immer Zylindern verschiedener Gruppen mit einem Zünd¬ funken beaufschlagt werden. Beispielsweise kann die bei Vierzylindermotoren übliche Zündfolge 1-3-4-2 oder 1-2-4-3 verwendet werden. Voraussetzung für die Durchführung des Verfahrens ist eine Bezugs¬ marke an der Kurbelwelle, damit deren Stellung be¬ züglich eines feststehenden Systems beispielsweise mit einem Sensor erfaßbar ist.The method or the device for detecting knocking combustion in an internal combustion engine can in principle be used with all engines which have a plurality of cylinder groups with a distinguishable knock detection factor. The method and the device are particularly preferably used in four-cylinder engines, the cylinders of which can be combined in two groups: two outer and two inner cylinders. It is essential for the method that the ignition of the cylinders is selected such that cylinders of different groups are always supplied with an ignition spark one after the other. For example, the firing sequence 1-3-4-2 or 1-2-4-3 that is common in four-cylinder engines can be used. A prerequisite for carrying out the method is a reference mark on the crankshaft, so that its position in relation to a fixed system can be detected, for example with a sensor.
Die genannte Zündfolge ist in Figur 1 in einem Dia¬ gramm wiedergegeben, in dem in einem obersten Graph durch einzelne Impulse die Erfassung der Bezugs¬ marke auf der Kurbelwelle angedeutet wird. Zwischen je zwei Impulsen findet eine Kubelwellenumdrehung um 360° statt.The ignition sequence mentioned is reproduced in FIG. 1 in a diagram in which the detection of the reference mark on the crankshaft is indicated in an uppermost graph by individual pulses. There is a 360 ° rotation of the cube shaft between two pulses.
In dem darunterliegenden Graph ist durch eine durchgehende Linie, die durch nach unten weisende Impulse und durch symbolisierte Blitze das Zünder¬ eignis eines Zylinders angedeutet. Durch die nega¬ tiven Impulse soll der Schließ- und Öffnungsvorgang einer Zündspule angedeutet werden.In the graph below, the firing event of a cylinder is indicated by a continuous line, which is indicated by downward-pointing pulses and symbolized lightning bolts. The closing and opening process of an ignition coil is to be indicated by the negative impulses.
Unterhalb dieses Graphs ist durch Zahlen angegeben, welcher der vier Zylinder der Brennkraftmaschine bei dem jeweiligen Zündvorgang angesprochen wird, wobei durch zwei übereinanderliegende Zahlenreihen die übliche Zündfolge 1-3-4-2 beziehungsweise 1-2- 4-3 angedeutet wird.Below this graph, numbers indicate which of the four cylinders of the internal combustion engine is addressed during the respective ignition process, the usual firing sequence 1-3-4-2 or 1-2- 4-3 being indicated by two rows of numbers one above the other.
Figur 2 zeigt grob schematisch eine Brennkraft¬ maschine mit vier in Reihe angeordneten Zylindern, deren zugehörigen Nummern 1, 2, 3 und 4 wiederge- geben sind. Bei der Skizze ist links der Kühlerven¬ tilator und rechts der Abtrieb der Brennkraft¬ maschine angedeutet. In der Mitte der vier Zylinder ist durch einen Punkt ein Klopfsensor K angedeutet.FIG. 2 shows, roughly schematically, an internal combustion engine with four cylinders arranged in series, the associated numbers 1, 2, 3 and 4 of which are reproduced. are given. The sketch shows the radiator fan on the left and the output of the internal combustion engine on the right. A knock sensor K is indicated by a dot in the middle of the four cylinders.
Durch die Zusammenschau der Figuren 1 und 2 ist er¬ sichtlich, welcher der vier Zylinder der Brenn¬ kraftmaschine gemäß Figur 2 bei dem in Figur 1 skizzierten Zündvorgang angesteuert wird.By looking at FIGS. 1 and 2, it can be seen which of the four cylinders of the internal combustion engine according to FIG. 2 is controlled in the ignition process outlined in FIG. 1.
Auch in Figur 3 ist eine Brennkraftmaschine 10 mit vier in Reihe angeordneten Zylindern wiedergegeben, deren Zündkerzen ZI bis Z4 skizziert eingetragen sind. In der Mitte zwischen den den Zündkerzen ZI bis Z4 zugeordneten Zylindern 1 bis 4 ist wiederum ein Klopfsensor K eingezeichnet, der über eine Lei¬ tung I-- mit einem Motor-Steuergerät 20 verbunden ist.3 also shows an internal combustion engine 10 with four cylinders arranged in series, the spark plugs ZI to Z4 of which are sketched. In the middle between the cylinders 1 to 4 assigned to the spark plugs ZI to Z4, a knock sensor K is again drawn, which is connected to an engine control unit 20 via a line I--.
Die Brennkraftmaschine 10 ist außerdem mit einem die Drehzahl der Brennkraftmaschine erfassenden Sensor, einen Drehzahlgeber DG, versehen, der über eine zugehörige Leitung mit dem Motor-Steuergerät 20 verbunden ist.The internal combustion engine 10 is also provided with a sensor that detects the speed of the internal combustion engine, a speed sensor DG, which is connected to the engine control unit 20 via an associated line.
In der Skizze gemäß Figur 3 ist noch angedeutet, daß das Motor-Steuergerät 20 weitere Informationen, beispielsweise über die Last, die Temperatur oder über die Versorgungsspannung UBATT des Systems zu¬ geführt werden.The sketch according to FIG. 3 also indicates that the engine control unit 20 is supplied with further information, for example about the load, the temperature or about the supply voltage U BATT of the system.
Als Ausgangssignale gibt das Motor-Steuergerät 20 Steuersignale an die Zündung und an die Einsprit¬ zung der Brennkraftmaschine ab. Auf Einzelheiten der ansonsten bekannten Funktionen des Motor-Steu- ergeräts braucht hier nicht weiter eingegangen zu werden.The engine control unit 20 outputs control signals to the ignition and to the injection of the internal combustion engine as output signals. For details of the otherwise known functions of the engine control devices need not be discussed further here.
Das Motor-Steuergerät 20 umfaßt eine Klopfsignal- auswertungsschaltung KSA, der über die Leitung l~r die Ausgangssignale des Klopfsensors K zugeleitet werden. Außerdem umfaßt das Motor-Steuergerät einen Mikroprozessor μC, der als zentrale Steuereinheit dient. Die oben angesprochenen zusätzlichen Signale wie Last, Temperatur und Versorgungsspannung werden einem A/D-Wandler 22 zugeleitet, der auch die Aus¬ gangssignale der Klopfsignalauswertungsschaltung KSA empfängt. Ausgangssignale des A/D-Wandlers 22 werden an den zentralen Mikroprozessor μC abgege¬ ben. Dessen Ausgangssignale werden über eine ge¬ eignete Endstufenschaltung E jeweils an eine der Zündung Z beziehungsweise Einspritzung E zugeordne¬ ten Leitungen abgegeben.The engine control unit 20 comprises a knock signal evaluation circuit KSA, to which the output signals of the knock sensor K are fed via the line 1 ~ r. In addition, the engine control unit includes a microprocessor μC, which serves as a central control unit. The above-mentioned additional signals such as load, temperature and supply voltage are fed to an A / D converter 22 which also receives the output signals of the knock signal evaluation circuit KSA. Output signals of the A / D converter 22 are output to the central microprocessor μC. Its output signals are emitted via a suitable output stage circuit E to each of the lines assigned to the ignition Z or injection E.
Aus der Funktionsskizze gemäß Figur 4 sind einzelne Elemente, die auch in Figur 3 dargestellt sind, ausführlicher wiedergegeben, so daß die Verarbei¬ tung der Signale besser ersichtlich wird.Individual elements, which are also shown in FIG. 3, are reproduced in greater detail from the functional sketch according to FIG. 4, so that the processing of the signals can be seen more clearly.
Die Ausgangssignale des Klopfsensors K werden über die Leitung ^ an die Klopfsignalauswertungsschal- tung KSA abgegeben, die einen Verstärker V, einen Filter F, einen Gleichrichter G sowie einen Inte¬ grator I aufweist. Durch die hintereinandergeschal- teten einzelnen Elemente werden die Ausgangssignale des Klopfsensors aufgearbeitet. Die Klopfsignalaus- wertungsschaltung KSA steht über eine Leitung M mit dem Mikroprozessor μC der in Figur 3 dargestellten Motor-Steuerschaltung 20 in Verbindung. Die Aus¬ gangssignale der Klopfsignalauswertungsschaltung KSA werden über eine Leitung LA dem A/D-Wandler 22 zugeführt, der nach der Bearbeitung der Signale diese an den Mikroprozessor μC weiterleitet.The output signals of knock sensor K are output via line ^ to knock signal evaluation circuit KSA, which has an amplifier V, a filter F, a rectifier G and an integrator I. The output signals of the knock sensor are processed by the individual elements connected in series. The knock signal evaluation circuit KSA is connected via a line M to the microprocessor μC of the motor control circuit 20 shown in FIG. The output signals of the knock signal evaluation circuit KSA are fed via a line L A to the A / D converter 22 which, after processing the signals, forwards them to the microprocessor μC.
Der Mikroprozessor μC weist eine Zylinderauswer¬ tungsschaltung beziehungsweise Zylinderzuordnungs¬ schaltung 30 auf, die die Ausgangssignale des A/D- Wandlers dem Zylinder 1, 2, 3 oder 4 der Brenn¬ kraftmaschine (siehe Figur 3) zuordnet. Die Zuord¬ nung der Signale zu den einzelnen Zylindern ist durch die mit den Ziffern *1-, -2-, *3* und »41 ge¬ kennzeichneten Ausgangsleitungen der Zylinderzuord¬ nungsschaltung 30 ersichtlich.The microprocessor μC has a cylinder evaluation circuit or cylinder assignment circuit 30 which assigns the output signals of the A / D converter to the cylinder 1, 2, 3 or 4 of the internal combustion engine (see FIG. 3). The assignment of the signals to the individual cylinders can be seen from the output lines of the cylinder assignment circuit 30 identified by the numbers * 1-, -2-, * 3 * and » 4 1 .
Der ZylinderzuordnungsSchaltung nachgeordnete Schaltungselemente 31 und 32 bestimmen den aktuel¬ len Wert des Klopfsensors und den Mittelwert des Ausgangssignals des Klopfsensors unter Berücksich¬ tigung vorangegangener Arbeitstakte. Die Ausgangs¬ signale dieser beiden Schaltungen 31 und 32 werden einer Komparatorschaltung 33 zugeführt, die diese beiden Werte miteinander vergleicht.Circuit elements 31 and 32 arranged downstream of the cylinder assignment circuit determine the current value of the knock sensor and the mean value of the output signal of the knock sensor, taking previous work cycles into account. The output signals of these two circuits 31 and 32 are fed to a comparator circuit 33 which compares these two values with one another.
Bei diesem Vergleich werden die Klopferkennungsfak¬ toren, die in einem Speicher 34 abgelegt werden, berücksichtigt. Die Vergleicher- beziehungsweise Komparatorschaltung 33 weist vier den Zylindern 1, 2 , 3 und 4 zugeordnete Ausgangsleitungen auf, die in Figur 4 mit den entsprechenden Ziffern der Zy¬ linder gekennzeichnet sind. Anhand der auf diesen Leitungen erscheinenden Signalen kann die Unter¬ scheidung getroffen werden, ob eine klopfende oder eine nichtklopfende Verbrennung des der jeweiligen Leitung zugeordneten Zylinders stattgefunden hat. In Figur 4 wird davon ausgegangen, daß anhand des von dem Klopfsensor K erfaßten Signals eine klop¬ fende Verbrennung des Zylinders 1 festgestellt wurde. Der Ausgang des Vergleichers 33, der dem Zy¬ linder 1 zugeordnet ist, ist daher mit einem großen Pfeil angedeutet, während die übrigen Ausgänge einen normal dargestellten Pfeil aufweisen.In this comparison, the knock detection factors that are stored in a memory 34 are taken into account. The comparator or comparator circuit 33 has four output lines assigned to the cylinders 1, 2, 3 and 4, which are identified in FIG. 4 by the corresponding numbers of the cylinders. On the basis of the signals appearing on these lines, a distinction can be made as to whether knocking or non-knocking combustion of the cylinder assigned to the respective line has taken place. In FIG. 4, it is assumed that knocking combustion of cylinder 1 was determined on the basis of the signal detected by knock sensor K. The output of the comparator 33, which is assigned to the cylinder 1, is therefore indicated by a large arrow, while the other outputs have an arrow shown in the normal manner.
Der Mikroprozessor μC gibt aufgrund der Feststel¬ lung einer klopfenden Verbrennung über die Leitung Z ein entsprechendes Signal an die Zündendstufe 35, die daraufhin, gekennzeichnet durch einen breit ausgezogenen Pfeil, die Zündung des Zylinders 1 entsprechend beeinflußt.Based on the detection of knocking combustion via line Z, the microprocessor μC sends a corresponding signal to the ignition output stage 35, which then, marked by a broad arrow, influences the ignition of the cylinder 1 accordingly.
über die Leitung M des Mikroprozessors μC wird der Integrator I der Klopfsignalauswertungsschaltung KSA mit einem Meßfenster-Signal beaufschlagt, das heißt, die Integration des eingegebenen Signals er¬ folgt nur während eines vorgegebenen Bereichs eines Kurbelwellenwinkels. über die Leitung LA wird das Ausgangssignal der Klopfsignalauswertungsschaltung KSA an den A/D-Wandler 22 abgegeben und zu einer definierten Zeit wird der digitalisierte Wert von μC abgefragt. Auf diese Weise werden Störungen bei der Klopferkennung auf ein Minimum reduziert.Via the line M of the microprocessor μC, the integrator I of the knock signal evaluation circuit KSA is acted upon by a measurement window signal, that is to say the integration of the input signal takes place only during a predetermined range of a crankshaft angle. The output signal of the knock signal evaluation circuit KSA is output to the A / D converter 22 via the line L A and the digitized value of μC is requested at a defined time. In this way, knock detection interference is reduced to a minimum.
Aus dem Diagramm gemäß Figur 5 lassen sich die Durchführung des Verfahrens beziehungsweise die Funktion der Vorrichtung ableiten.The implementation of the method and the function of the device can be derived from the diagram according to FIG.
Ganz oben in der Darstellung gemäß Figur 5 ist das aufbereitete Ausgangssignal des Drehzahlgebers DG (siehe Figur 3) der Brennkraftmaschine 10 be- ziehungsweise ein sogenanntes Zahnsignal, wiederge¬ geben.The processed output signal of the speed sensor DG (see FIG. 3) of the internal combustion engine 10 is at the very top of the illustration in FIG. or a so-called tooth signal.
Darunter ist ein Bezugsmarkensignal tR angedeutet, welches einzelne Impulse aufweist und die Stellung der Kurbelwelle wiedergibt. Dieses Bezugsmarken¬ signal wird auf übliche Weise beispielsweise von dem Motor-Steuergerät 20 erzeugt.Below this, a reference mark signal t R is indicated, which has individual pulses and represents the position of the crankshaft. This reference mark signal is generated in the usual way, for example by the engine control unit 20.
In dem darunterliegenden Graph ist mit M das auf der in Figur 4 eingezeichneten Leitung M skizzierte Meßfenster-Signal angedeutet, welches letztlich der Auswertung des Ausgangssignals des Klopfsensors K dient.In the graph below, M denotes the measurement window signal sketched on line M shown in FIG. 4, which ultimately serves to evaluate the output signal of knock sensor K.
In Figur 5 ist noch durch horizontale Pfeile ange¬ deutet, welche der beiden Gruppen der Zylinder der Brennkraftmaschine bei der momentanen Auswertung des Ausgangssignals des Klopfsensors K berücksich¬ tigt wird. Dabei werden die Ausgangssignale des Klopfsensors bei einem mit a gekennzeichneten Pfeil für die äußere Zylindergruppe ausgewertet und bei einem i gekennzeichneten Pfeil für die innere Zy¬ lindergruppe. Gemäß Figur 2 ist ersichtlich, daß der äußeren Gruppe der Zylinder die Zylinder 1 und 4 und der inneren Gruppe der Zylinder die Zylinder 2 und 3 zuzuordnen sind.In FIG. 5 it is also indicated by horizontal arrows which of the two groups of cylinders of the internal combustion engine is taken into account in the current evaluation of the output signal of knock sensor K. The output signals of the knock sensor are evaluated with an arrow marked with an for the outer cylinder group and with an arrow marked with i for the inner cylinder group. According to FIG. 2 it can be seen that cylinders 1 and 4 are to be assigned to the outer group of cylinders and cylinders 2 and 3 to the inner group of cylinders.
Schließlich ist in Figur 5 durch Rechtecke symbo¬ lisiert angedeutet, welcher hier als K-Faktor be¬ zeichnete Klopferkennungsfaktor während eines Me߬ fensters für die Feststellung einer klopfenden be¬ ziehungsweise nichtklopfenden Verbrennung herange¬ zogen wird. Es ist ersichtlich, daß in dem Bereich, in dem das Meßfenster für die äußere Gruppe der Zy- linder aktiviert ist, die Klopferkennungsfaktoren für die Zylinder 1 und 4 aktiviert werden, während bei der Aktivierung des Meßfensters für die Gruppe der inneren Zylinder 2 und 3 die Klopferkennungs¬ faktoren für diese Zylinder 2 und 3 herangezogen werden.Finally, symbolized by rectangles in FIG. 5, the knock detection factor referred to here as the K factor is used during a measurement window for the determination of knocking or non-knocking combustion. It can be seen that in the area in which the measuring window for the outer group of cycles is activated, the knock detection factors for the cylinders 1 and 4 are activated, while when the measurement window for the group of the inner cylinders 2 and 3 is activated, the knock detection factors for these cylinders 2 and 3 are used.
Insgesamt ist ersichtlich, daß die Bezugsmarken¬ signale tR nach jeweils 180° KW auftauchen, so daß eine volle Kurbelwellenumdrehung um 360° nach je¬ weils zwei tR-Impulsen stattgefunden hat.Overall, it can be seen that the reference mark signals t R appear after every 180 ° KW, so that a full crankshaft revolution of 360 ° has taken place after two t R pulses.
Insgesamt ist zur Durchführung des Verfahrens und zur Funktion der dargestellten Vorrichtung folgen¬ des festzuhalten:Overall, the following is to be noted for carrying out the method and for the function of the device shown:
Auch ohne die üblichen Maßnahmen zur Zylindererken¬ nung beziehungsweise ohne einen Phasensensor können bei der hier angesprochenen Brennkraftmaschine klopfende Verbrennungen mit hoher ErkennungsSicher¬ heit erfaßt werden. Dadurch, daß jeweils zwei Zy¬ linder zur Klopferkennung zusammengefaßt werden, ist das Verfahren sehr einfach und damit kosten¬ günstig realisierbar. Den beiden Zylindergruppen werden unterschiedliche Klopferkennungsfaktoren zu¬ geordnet, die in dem geeigneten Speicher 34 gemäß Figur 4 als Festwert, Kennlinie oder als Kennfeld abgelegt werden.Even without the usual measures for cylinder detection or without a phase sensor, knocking combustions can be detected with a high degree of detection reliability in the internal combustion engine mentioned here. The fact that two cylinders are combined for knock detection makes the method very simple and therefore inexpensive to implement. Different knock detection factors are assigned to the two cylinder groups and are stored in the suitable memory 34 according to FIG. 4 as a fixed value, characteristic curve or as a characteristic diagram.
Für die Durchführung des Verfahrens beziehungsweise die Funktion der Vorrichtung ist lediglich Voraus¬ setzung, daß die Kurbelwelle eine Bezugsmarke auf¬ weist und die Reihenfolge der Zündungen der Zylin¬ der der Brennkraftmaschine die in Figur 1 darge¬ stellte Zündfolge aufweist. Dabei werden jeweils abwechselnd Zylinder der verschiedenen Gruppen ge¬ zündet.The only prerequisite for carrying out the method or the function of the device is that the crankshaft has a reference mark and the sequence of the firings of the cylinders of the internal combustion engine has the firing sequence shown in FIG. 1. Each time alternately cylinders of the different groups are ignited.
Mit Hilfe einer geeigneten Software im Motor-Steu¬ ergerät können mit Hilfe der Bezugsmarke an der Kurbelwelle die äußeren und inneren Zylinder selek¬ tiert werden. Bei der Auswertung der Ausgangs¬ signale des Klopfsensors K werden den äußeren und inneren Zylindern verschiedene Klopferkennungsfak¬ toren zugeordnet, wobei der Nutz/Rauschabstand im Klopfsensorsignal bei klopfender Verbrennung zwi¬ schen den äußeren und inneren Zylindern verschieden ist, sofern der Sensor ungefähr in der Mitte zwi¬ schen dem zweiten und dritten Zylinder angeordnet ist (siehe Figur 2 und 3) .With the aid of suitable software in the engine control unit, the outer and inner cylinders can be selected with the reference mark on the crankshaft. When evaluating the output signals of knock sensor K, different knock detection factors are assigned to the outer and inner cylinders, the useful / noise ratio in the knock sensor signal being different between knocking combustion between the outer and inner cylinders, provided the sensor is approximately in the middle is arranged between the second and third cylinders (see FIGS. 2 and 3).
Aufgrund des beschriebenen Verfahrens beziehungs¬ weise der Funktion der dargestellten Vorrichtung ist die Erkennungssicherheit von klopfenden Ver¬ brennungen soweit erhöht, daß man Kompromisse zwi¬ schen nichterkannten klopfenden Verbrennungen, die gegebenenfalls zu Motorschäden führen, und zwischen Falscherkennungen einer klopfenden Verbrennung, die zu einem Drehmoment- beziehungsweise Leistungsver¬ lust der Brennkraftmaschine führen, nicht einzuge¬ hen braucht. Alle Zylinder können hart an der Klopfgrenze betrieben werden, so daß sich ein rela¬ tiv geringer Kraftstoffverbrauch und ein höheres Drehmoment ergeben und letztlich eine höhere Lei¬ stung der Brennkraftmaschine. Because of the described method and the function of the device shown, the detection reliability of knocking combustion is increased to such an extent that compromises are made between unrecognized knocking combustion, which may lead to engine damage, and between incorrect detection of knocking combustion, which leads to torque - or cause loss of power of the internal combustion engine, does not need to go in. All cylinders can be operated hard at the knock limit, so that there is a relatively low fuel consumption and a higher torque and ultimately a higher performance of the internal combustion engine.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Erkennung einer klopfenden Ver¬ brennung in einer Brennkraftmaschine mit Hilfe ei¬ nes Klopfsensors sowie mit einer Bezugsmarke an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß bei der Auswertung von Signalen des Klopfsensors mit Hilfe der Bezugsmarke eine Zuord¬ nung von Klopfsignalen zu bestimmten Gruppen von Zylindern der Brennkraftmaschine vorgenommen wird, und daß für die einzelnen Gruppen von Zylindern un¬ terschiedliche Klopferkennungsfaktoren herangezogen werden, anhand derer eine klopfende Verbrennung von einer nichtklopfenden Verbrennung innerhalb einer Gruppe von Zylindern unterschieden wird.1. A method for detecting knocking combustion in an internal combustion engine with the aid of a knock sensor and with a reference mark on the crankshaft of the internal combustion engine, characterized in that an assignment is used when evaluating signals of the knock sensor with the reference mark knock signals for certain groups of cylinders of the internal combustion engine, and that different knock detection factors are used for the individual groups of cylinders, on the basis of which a knocking combustion is distinguished from a non-knocking combustion within a group of cylinders.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die unterschiedlichen Klopferkennungsfak¬ toren der verschiedenen Gruppen von Zylindern als Festwert vorgegeben oder anhand einer Kennlinie oder mittels eines Kennfelds bestimmt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the different knock detection factors of the different groups of cylinders are predetermined as a fixed value or are determined on the basis of a characteristic curve or by means of a characteristic diagram.
3. Verf hren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die inneren und äußeren Zylinder einer Brennkraftmaschine mit vier in einer Reihe angeordneten Zylindern zu je einer Gruppe zusammen¬ gefaßt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the inner and outer cylinders of an internal combustion engine with four cylinders arranged in a row are combined to form a group.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Bezugsmarke an der Kurbelwelle eine Zuordnung erzeugt wird, an¬ hand der die Ausgangssignale des Klopfsensors zwi¬ schen den einzelnen Gruppen von Zylindern der Brennkraftmaschine unterscheidbar sind.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an assignment is generated with the aid of the reference mark on the crankshaft, on the basis of which the output signals of the knock sensor can be distinguished between the individual groups of cylinders of the internal combustion engine.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich¬ net, daß zur Unterscheidung einer klopfenden Ver¬ brennung von einer nichtklopfenden Verbrennung der inneren und der äußeren Gruppe von je zwei Zylin¬ dern der Brennkraftmaschine als Klopferkennungsfak- tor der unterschiedliche Nutz/Rauschabstand beim Ausgangssignal des Klopfsensors herangezogen wird.5. The method according to claim 4, characterized gekennzeich¬ net that to differentiate a knocking combustion from a non-knocking combustion of the inner and the outer group of two cylinders of the internal combustion engine as a knocking detection factor, the different useful / noise ratio in the output signal of Knock sensor is used.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Kurbelwellenstellung ein Meßfenster erzeugt wird, innerhalb dessen die Unterscheidung zwischen einer klopfenden und einer nichtklopfenden Verbrennung vorgenommen wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, da¬ characterized in that a measurement window is generated depending on the crankshaft position, within which the distinction between knocking and non-knocking combustion is made.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Klopfsensor im we¬ sentlichen symmetrisch zu den definierten Gruppen der Zylinder der Brennkraftmaschine angeordnet wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the knock sensor is arranged substantially symmetrically to the defined groups of the cylinders of the internal combustion engine.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Klopfsensor etwa in der Mitte der vier in Reihe angeordneten Zylinder der Brennkraftma¬ schine angeordnet ist.8. The method according to claim 7, characterized gekennzeich¬ net that the knock sensor is arranged approximately in the middle of the four cylinders arranged in series of the internal combustion engine.
9. Vorrichtung zur Erfassung einer klopfenden Ver¬ brennung in einer Brennkraftmaschine mit Hilfe ei¬ nes Klopfsensors sowie einer Bezugsmarke an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekennzeichnet durch eine Klopfsignalauswertungsschaltung (KSA) , mit der die Ausgangssignale des Klopfsensors (K) aufgearbeitet werden, sowie durch eine Komparator¬ schaltung (33) , die die Ausgangssignale der Klopf- signalauswertungsschaltung unter Berücksichtigung eines in einem Speicher (34) abgelegten Klopferken- nungsfaktors bearbeitet und im Falle einer klopfen¬ den Verbrennung ein Klopfsignal abgibt.9. Device for detecting knocking combustion in an internal combustion engine with the aid of a knock sensor and a reference mark on the crankshaft of the internal combustion engine, characterized by a knock signal evaluation circuit (KSA), with which the output signals of the knock sensor (K) are processed, and by a Comparator circuit (33) which processes the output signals of the knock signal evaluation circuit taking into account a knock detection factor stored in a memory (34) and emits a knock signal in the event of knocking combustion.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Ausgangssignale der Komparator¬ schaltung (33) einem Motor-Steuerschaltgerät (20) zuleitbar sind.10. The device according to claim 9, characterized gekenn¬ characterized in that the output signals of the Komparator¬ circuit (33) a motor control switching device (20) can be fed.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Klopfsensor (K) etwa sym¬ metrisch zu den in Reihe liegenden Zylindern (1,2,3,4) der Brennkraftmaschine (10) angeordnet wird.11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the knock sensor (K) is arranged approximately symmetrically to the cylinders (1, 2, 3, 4) of the internal combustion engine (10) lying in series.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klopfsensor (K) etwa in der Mitte der vier in Reihe angeordneten Zylinder (1,2,3,4) der Brennkraftmaschine (10) an¬ geordnet ist. 12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the knock sensor (K) is arranged approximately in the middle of the four cylinders (1, 2, 3, 4) of the internal combustion engine (10) arranged in series.
13. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der An¬ sprüche 9 oder 12 als Teil eines Motor-Steuergeräts einer Brennkraftmaschine, das insbesondere die Zün¬ dung und/oder Einspritzung der Brennkraftmaschine beeinflußt. 13. Use of a device according to one of claims 9 or 12 as part of an engine control unit of an internal combustion engine, which in particular influences the ignition and / or injection of the internal combustion engine.
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